L'actualité PCB - PCB, substrats IC et analyse SLP

PCB, substrats IC et analyse SLP

(1) Aperçu de l'industrie des PCB

(1) qu’est - ce qu’un PCB?

La carte de circuit imprimé (PCB) est un substrat isolant et un conducteur en tant que matériau, conçu et fabriqué en un produit fini de circuit imprimé, Un composant imprimé ou une combinaison de motifs conducteurs selon un schéma de circuit électrique préconçu. La fonction principale de la carte est d'isoler la couche conductrice en feuille de cuivre de la surface à l'aide d'un matériau isolant à base de plaque pour permettre l'interconnexion et la transmission relais entre les composants électroniques, Permet l'amplification du courant dans divers composants électroniques le long de lignes prédéfinies, avec des fonctions d'atténuation, de modulation, de décodage, de codage, etc., permettant l'interconnexion et la transmission relais entre les composants électroniques.

Les PCB sont l'un des composants essentiels de l'électronique, des appareils ménagers et des téléphones portables aux produits tels que l'exploration des océans et de l'univers. Tant qu'il y a des composants électroniques, les cartes de circuits imprimés sont utilisées pour le support et l'interconnexion. Connu sous le nom de « mère de l'électronique». Si vous comparez l'électronique à un corps vivant, alors une carte de circuit imprimé est le squelette qui relie la circulation des circuits.

(2) Histoire du développement des PCB

Dès 1903, M. Albert Hanson a été le premier à appliquer le concept de « ligne » aux systèmes de commutation téléphonique. Il est coupé en fils de la feuille métallique, collé sur du papier de paraffine, sur lequel est également collée une couche de papier cire. C'est le prototype de la structure actuelle du PCB. En 1925, Charles docas imprime des motifs de circuits sur un substrat isolant, puis construit avec succès des conducteurs pour le câblage par placage. Ce n'est qu'en 1936 que le Dr Paul Eisner a inventé la technique du film d'aluminium. La « technologie de transfert graphique » d’aujourd’hui est celle qui suit son invention, qui peut être considérée comme le début d’une véritable technologie de PCB. En 1948, les États - Unis ont officiellement reconnu que l'invention pouvait être utilisée à des fins commerciales. Dans les années 1950, la gravure sur feuille de cuivre est devenue le courant dominant de la technologie PCB et a commencé à être largement utilisée. Les cartes de circuit imprimé double face métallisées à trous ont commencé à être produites en série dans les années 1960. Dans les années 1970, les panneaux multicouches se sont développés rapidement. Dans les années 1980, les circuits imprimés montés en surface (SMB) ont progressivement remplacé les circuits imprimés enfichables. Dans les années 1990, les PME sont passées de qfp à BGA. Dans le même temps, les PCB pour l'emballage Multi - Puces basés sur des plaques d'impression CSP et des stratifiés organiques se développent rapidement.

Plus tard, la carte PCB a progressivement évolué vers la haute densité. Des premières cartes monocouche, double couche et multicouches aux circuits imprimés HDI microvia, HDI anylayer et aux cartes embarquées populaires actuelles, la caractéristique principale est la réduction progressive de la largeur et de l'espacement des lignes.

La tendance des PCB vers la haute densité

(3) niveau d'encapsulation et densité d'interconnexion

Semi - conducteurs de la plaquette à l'emballage du produit peut être divisé en plusieurs niveaux comme suit

Boîtier de niveau zéro pour la conception et la fabrication de circuits à plaquettes (procédé à plaquettes);

L'Encapsulation primaire (processus d'encapsulation) combine une puce avec un cadre de connexion ou un substrat d'encapsulation pour compléter le processus d'interconnexion E / s et de protection hermétique, aboutissant à un dispositif encapsulé. Nous disons généralement que l'emballage est un emballage de première classe;

Boîtier secondaire (procédé module ou SMT): procédé d'assemblage de composants sur une carte;

Packaging tertiaire (processus de fabrication de produits): Combinez plusieurs cartes sur une seule carte mère ou Combinez plusieurs sous - systèmes en un seul processus de fabrication de produits électroniques.

Niveaux d'encapsulation et densité d'interconnexion

Les différents niveaux d'encapsulation représentent en fait des densités d'interconnexion différentes. Les plaquettes utilisent généralement un procédé de lithographie. Actuellement, le processus de 7nm a été produit en masse, le processus de 5NM a été validé et peut être produit en masse l'année prochaine. Ici, le noeud de silicium représente la taille de la grille du transistor intégré. La largeur de ligne et le pas de ligne de la carte porteuse IC correspondent au boîtier primaire sont typiquement inférieurs à 15 µm et les dimensions caractéristiques de la puce sont amplifiées à une sortie d'entrée / sortie correspondent aux dimensions caractéristiques du substrat pour réaliser l'interconnexion entre la puce et le substrat. Le deuxième étage d'encapsulation correspond à des largeurs et espacements de lignes PCB typiquement supérieurs à 40 µm, ce qui revient à amplifier les dimensions caractéristiques du substrat aux dimensions caractéristiques du PCB pour réaliser l'interconnexion de signaux.

En fait, il y a une mise à la terre intermédiaire entre le PCB et la carte porteuse IC, et cette partie est en fait la carte porteuse actuellement populaire. La nécessité de miniaturiser l'électronique grand public a conduit à des sorties d'E / s de plus en plus petites pour les appareils utilisés. Prenez BGA par exemple. Il y a quelques années, l'espacement principal de BGA était de 0,6 mm à 0,8 MM. Actuellement, les appareils utilisés dans les smartphones ont atteint un espacement de 0,4 mm et évoluent vers un espacement de 0,3 mm. La conception du pas de 0,3 mm nécessite 30 mètres d'île / 30 mètres d'île. À l'heure actuelle, HDI n'a pas encore atteint les exigences et nécessite des plaques porteuses de spécifications plus élevées. Les plaques porteuses de cette catégorie sont des plaques rigides PCB de nouvelle génération qui, en utilisant le processus m - SAP, peuvent réduire la largeur / l'espacement des lignes à 30 / 30 îles. Actuellement, il est largement utilisé dans les smartphones haut de gamme et certains produits intégrés au système.

(2) Analyse du marché des PCB

(1) cycle historique des hauts et des bas de l'industrie des PCB

En regardant l'histoire, depuis les années 1980, différents produits électroniques tels que les appareils ménagers, les ordinateurs, les téléphones cellulaires, les communications et d'autres ont été mis en cascade, ce qui continue de stimuler la croissance et le développement continus de l'industrie électronique. Les cartes de circuits imprimés, en tant que partie importante de l'industrie électronique, ont connu quatre hauts et des bas. Après quatre cycles industriels, chaque cycle est alimenté par un élément d'innovation qui entraîne la hausse, la croissance lente et la baisse de l'industrie, puis de nouveaux éléments émergent qui propulsent l'industrie au cycle suivant.

Phase 1: les années 1980 à 1990 ont été une période de démarrage rapide pour l'industrie des circuits imprimés. Pour la première fois, la popularité des appareils ménagers dans le monde entier a stimulé le boom de l'industrie des PCB. Jusqu'en 1991 - 1992, avec le pic de croissance des appareils ménagers traditionnels et la récession de l'économie japonaise, la valeur de la production mondiale de PCB a chuté d'environ 10%.

Phase 2: 1993 à 2000, est la période de croissance continue de l'industrie des PCB, principalement alimentée par la popularité des ordinateurs de bureau et la vague Internet, la nouvelle technologie HDI, FPC, etc. conduit à une croissance continue de la taille du marché mondial des PCB, le taux de croissance composé global de l'industrie des PCB est jusqu'à 10,57%. L'éclatement de la bulle Internet a entraîné une contraction de l'économie mondiale, un ralentissement de la demande de terminaux électroniques en aval et un coup dur à la demande de l'industrie des PCB. Sa production a diminué d'environ 25% pendant deux années consécutives.

Phase III: l'industrie des circuits imprimés a maintenu une croissance soutenue (tcac = 7,73%) de 2003 à 2008, principalement en raison de la reprise de l'économie mondiale et de la demande accrue de téléphones cellulaires, d'ordinateurs portables et d'autres produits électroniques émergents en aval, ce qui a stimulé l'effet stimulant des communications et de l'électronique grand public sur l'industrie des circuits imprimés. Cependant, la crise financière qui a éclaté au second semestre 2008 a perturbé la bonne tendance à la croissance du secteur des PCB. En 2009, l'industrie des PCB a connu un hiver froid, avec une baisse de la production totale d'environ 15%.

Phase IV: l’industrie des circuits imprimés a affiché une tendance à la croissance légèrement volatile (tcac = 2,29%) entre 2010 et 2014, principalement grâce à la reprise progressive de l’économie mondiale et à l’entraînement de divers types de produits finaux intelligents en aval. La demande ralentit avec la mise à niveau de l'électronique et la production totale du secteur a légèrement diminué de 2015 à 2016, avec une valeur cumulée de - 5,62%.

Actuellement, le développement global de l'industrie des circuits imprimés ralentit. À partir de 2017, avec l'émergence de nouveaux points chauds de croissance structurelle tels que la 5G, le cloud computing, les voitures intelligentes et d'autres, l'industrie des PCB est en voie d'inaugurer un nouveau moteur de croissance et d'entrer dans le développement du cycle de l'industrie primaire. Les cinq phases.