Technologie PCB - PCB vers haute densité et raffinement, quatre catégories de produits les plus concernés

À l'heure actuelle, les produits de PCB ont commencé à passer des plaques HDI / Bum traditionnelles à haute densité, des plaques de substrat d'encapsulation IC (porteuses), des plaques d'éléments encastrés et des plaques flexibles rigides à des densités plus élevées. Le PCB finira par se diriger vers une « carte de circuit imprimé ». La « limite », qui finira nécessairement par entraîner un « changement de qualité » du « signal électrique de transmission » au « signal optique de transmission », la carte de circuit imprimé optique remplacera la carte de circuit imprimé.

En raison du développement rapide de la miniaturisation de l'électronique, de la haute performance, de la polyvalence et de la transmission de signaux à haute fréquence (haute vitesse), les PCB doivent rapidement passer de l'industrie traditionnelle des PCB à des produits caractérisés par une densité et une finesse élevées. Développement Les produits PCB ont commencé à évoluer, en partie ou en totalité, vers les cartes HDI / Bum (High Density Interconnect Assembly Board), les cartes porteuses (Packaging base), les cartes icpcb (Integrated (embedded) Component Printing Board) et les cartes G - fpcb (Rigid flexible Printing Board). Au cours de la prochaine période, ces quatre produits PCB seront certainement les quatre points forts de l'industrie des PCB. À l'avenir, des cartes de circuits optiques imprimés plus avancées utilisant des « signaux optiques» pour la transmission et le calcul remplaceront les cartes de circuits imprimés utilisant actuellement des « signaux électriques».

HDI / Bum panneau de base de la valeur de la production de 95%

Les cartes HDI / Bum sont un type de PCB plus dense que les cartes imprimées traditionnelles et peuvent être classées en deux catégories: les cartes HDI / Bum avec "core Board" et les cartes HDI / Bum sans "core Board".

Les cartes HDI / Bum avec « Core Board » sont des PCB formés de plusieurs « couches » d’interconnexion de densité supérieure sur un ou deux côtés d’une « carte imprimée traditionnelle ». En effet, la carte HDI / Bum avec panneau de base est une forme structurelle de « transition » d’une « carte imprimée traditionnelle » vers un PCB plus dense pour répondre aux exigences d’une installation à très haute densité. Dans le même temps, indépendamment de l'équipement, de la technologie de processus et de la gestion, c'est également le meilleur moyen de mieux s'adapter à la transition de l'industrie originale des PCB vers des produits PCB à très haute densité. Si des améliorations mineures sont apportées à l'équipement de production, aux tests et à la technologie de PCB existants, le développement et la production peuvent être réalisés, les investissements sont faibles, les coûts sont faibles, la continuité et l'évolutivité de la gestion et de la production sont bonnes et donc grandement améliorées. Par conséquent, la plupart des fabricants de PCB acceptent les cartes HDI / Bum avec des cartes de base, qui représentent environ 95% de la valeur de sortie actuelle des cartes HDI / Bum.

Les plaques HDI / Bum ont une augmentation de densité importante et remarquable par rapport à la plaque de base, par exemple une plaque HDI / Bum 4 + 12 + 4 de 200 * 300 cm2 est utilisée, tandis que 400 * 450 cm2 a 46 couches de trous enterrés / borgnes. La carte a une capacité supérieure, de meilleures performances électriques, une fiabilité et une durée de vie supérieures.

À l'heure actuelle, la plupart des cartes HDI / Bum qui n'ont pas de "panneau de coeur" utilisent la technologie de colle conductrice, dont l'utilisation est limitée et donc dans de petites proportions.

Le substrat d'encapsulation IC est le moyen le plus important de résoudre les problèmes de correspondance Cte

Les substrats d'encapsulation IC sont développés en « approfondissement (haute densité) » sur la base de cartes HDI / Bum, ou les substrats d'encapsulation IC sont des cartes HDI / Bum plus denses. En effet, le principal problème du substrat d'encapsulation IC est l'adaptation (compatibilité) avec le CTE (coefficient de dilatation thermique) de l'ensemble encapsulé (composant) à encapsuler, suivi du problème de la densité élevée.

Essentiellement, un PCB est la fourniture d'interconnexions et d'un support mécanique (physique) pour les composants de composants (groupes). Sur le marché actuel de l'encapsulation électronique, il existe principalement trois types d'encapsulation: (1) encapsulation de substrat organique; (2) encapsulation de substrat en céramique; (3) la taille et la vitesse idéales (c. - à - D. au niveau de la puce) des boîtiers tels que le boîtier au niveau de la plaquette cristalline (WLP) et la connexion directe à la puce (DDA). De toute évidence, les PCB traditionnels n'ont pas ces capacités d'encapsulation avancées (occasions à faible CTE). Par conséquent, l'industrie des PCB doit développer des technologies et des produits capables d'utiliser ces matériaux de substrat d'encapsulation avancés.

Problèmes d'adaptation cte (compatibilité) entre le substrat d'encapsulation et l'élément d'encapsulation (composant). Lorsque les Cte des deux ne correspondent pas ou diffèrent considérablement, les contraintes internes générées après soudage et Encapsulation menacent la fiabilité et la durée de vie de l'électronique. Le problème d'adaptation cte (compatibilité) entre le substrat d'encapsulation et le composant d'encapsulation (assemblage) nécessite donc que la différence cte entre les deux devienne de plus en plus faible à mesure que la densité de montage augmente et que la surface des points de soudure diminue.

Les substrats d'encapsulation IC sont principalement représentés dans:

1. Le cte du matériau du substrat est petit ou adapté, c'est - à - dire que le Cte de ce type de substrat IC doit être considérablement réduit et proche du Cte de la broche de la puce (compatible) pour assurer la fiabilité;

2. Directement pour l'encapsulation de puces nues (KGD), de sorte que les exigences de densité pour le substrat IC sont plus élevées;

3, le substrat d'encapsulation a une épaisseur mince et une petite taille, la plupart du temps inférieure à 70mm * 70mm;

4. La plupart utilisent des substrats minces à faible cte, tels que le matériau Pi, le tissu de fibre de verre ultra - mince et le matériau CCL en fibre de carbone.

PCB de composants intégrés, avec des composants actifs et passifs intégrés en même temps est la sortie

Avec le développement et les progrès de l'électronique à haute densité, la transmission de signaux à haute fréquence et la numérisation à grande vitesse, le nombre d'E / s à puce et le nombre de composants passifs augmentent rapidement, ce qui affecte de plus en plus la fiabilité et la transmission de l'électronique. La sortie pour l'intégrité du signal est une carte d'impression de composants intégrés (embarqués).

Étapes de développement: intégration de composants passifs (principalement des condensateurs, des résistances et des inductances, etc.) – intégration de composants actifs (composants IC)

1. Intégrer des éléments passifs

Le nombre d'éléments passifs augmente rapidement. Le nombre de composants passifs augmentera rapidement (composants actifs assemblés / composants passifs de 1: 10 à 1: 20 à 1: 30 à 1: 50) avec l'augmentation de l'intégration des composants de circuits intégrés (ou nombre d'E / s), la transmission de signaux à haute fréquence et la numérisation à grande vitesse: les composants passifs occupent de plus en plus de surface de carte (30% - 40% - 50% - 70%), affectant les densités élevées; Les points de soudure étant l'un des principaux défauts de l'électronique, le nombre de points de soudure de dispositifs passifs affecte de plus en plus la fiabilité des connexions. Le nombre des différents éléments (groupes) d'un assemblage classique est indiqué dans le tableau.

L'augmentation des éléments passifs posera inévitablement des problèmes. L'augmentation des éléments passifs entraîne un nombre croissant de points de soudure et une fiabilité de soudage de plus en plus faible. Les points de soudure ont toujours eu le taux de défaillance le plus élevé parmi les produits électroniques; Les perturbations électromagnétiques engendrées par les boucles formées par les éléments passifs sont de plus en plus sévères; L'augmentation de l'ensemble source augmente la taille (surface) de la carte, etc., ce qui nuit aux performances de transmission numérique haute fréquence et haute vitesse.

L'utilisation d'éléments passifs embarqués permet d'éliminer ces effets et d'améliorer considérablement l'intégrité et la fiabilité des signaux transmis.

Les éléments passifs embarqués peuvent être divisés en: éléments passifs individuels embarqués; Des éléments passifs intégrés (condensateurs combinés, résistances, etc.).

2. Composants actifs intégrés.

En même temps que les éléments passifs sont incorporés, les éléments actifs (divers éléments IC) sont également intégrés, ce qui est la voie du développement futur, en cours de développement et d'expérimentation.

La croissance des panneaux d'impression flexibles rigides s'accélérera à l'avenir

En 2006, la valeur de la production de panneaux imprimés souples (y compris rigides et souples) a représenté 17% de la valeur totale de la production de PCB, et elle augmentera à un rythme plus rapide à l'avenir. D'ici 2010, il devrait atteindre 25 à 30%.

Les plaques fraîchement flexographiées présentent de nombreux avantages, mais surtout: une fiabilité accrue des connexions à haute densité (remplacement des connecteurs mécaniques, etc.); Favorable à la miniaturisation; Flexibilité d’installation (pliage ou pliage) et mise en œuvre d’un assemblage tridimensionnel (3d); Simplification du processus d'installation et de maintenance; Post - traitement pratique, etc., tous ont des avantages évidents. Il évoluera donc avec le développement de l'électronique miniaturisée, performante et polyvalente.