Substrato IC - Panoramica della tecnologia del substrato di imballaggio IC (IC Substrate)

Definizione del substrato di IC: Una scheda di base utilizzata per incapsulare chip di IC nudi.

Funzione substrato IC

(1) Trasportare chip IC semiconduttori.

(2) Il circuito interno è organizzato per il collegamento tra il chip e il circuito stampato.

(3) Proteggere, fissare, sostenere il chip IC, fornire il canale di dissipazione del calore, è il prodotto intermedio del chip di comunicazione e del PCB.

IC Substrato nato: a metà degli anni '90, meno di 20 anni. L'avvento di nuove forme di imballaggio ad alta densità del circuito integrato (IC), come BGA (imballaggio a griglia di sfere) e CSP (imballaggio a dimensione di chip), ha portato a un nuovo vettore necessario per l'imballaggio - substrato di imballaggio IC.

* Sviluppo di semiconduttori: valvola - Transistore - Gruppo foro passante - Imballaggio superficiale (SMT) - Imballaggio a livello di truciolo (CSP, BGA) - Imballaggio di sistema (SIP)

* La tecnologia PCB e semiconduttori sono interdipendenti, vicini, penetrazione, stretta coordinazione, PCB può raggiungere una varietà di chip, componenti tra l'isolamento elettrico e la connessione elettrica, per fornire le caratteristiche elettriche richieste.

Parametri tecnici Numero di strati, 2 ~ 10 strati;

Spessore della scheda PCB, solitamente 0.1 ~ 1.5mm;

Tolleranza minima dello spessore della scheda PCB * 0 micron;

Apertura minima, foro passante 0.1mm, microforo 0.03mm;

* Larghezza/spaziatura minima del modello, 10~80 micron;

Larghezza minima dell'anello, 50 micron;

* Tolleranza del contorno, 0~50 micron;

* Foro cieco sepolto, impedenza, capacità di resistenza sepolta;

* Rivestimento superficiale, Ni/Au, oro morbido, oro duro, nichel/palladio/oro, ecc.

* Dimensioni del bordo, â¤150*50mm (singolo vettore IC);

Vale a dire, il substrato IC richiede più fine, alta densità, alto numero di piedi, piccolo volume, foro, disco, linea più piccola, strato di nucleo ultra-sottile. Pertanto, è necessario avere una precisa tecnologia di allineamento degli intercalari, tecnologia di imaging del modello, tecnologia di galvanizzazione, tecnologia di perforazione e tecnologia di trattamento superficiale. Sono stati proposti requisiti più elevati in materia di affidabilità dei prodotti, attrezzature e strumenti, materiali e gestione della produzione. Pertanto, la soglia tecnica del substrato IC è alta e la ricerca e lo sviluppo non è facile.

Rispetto alla produzione tradizionale di PCB, le difficoltà tecniche da superare per il substrato IC sono le seguenti:

(1) scheda centrale sottile, facile da deformare, specialmente quando lo spessore del piatto ¤ 0.2mm, con struttura del piatto, espansione e restringimento del piatto, parametri laminari, sistema di posizionamento intercalare e altra tecnologia devono fare una svolta, in modo da raggiungere lo spessore ultra-sottile della piastra centrale deformante e pressante del controllo efficace.

(2) Tecnologia microporosa

* Compreso: processo aperto della maschera di saldatura, processo di perforazione del micro foro cieco del laser, processo di riempimento della placcatura del rame del foro cieco del foro cieco.

* Il processo di Conformalmast (Conformalmast) è utilizzato per fare una compensazione ragionevole per l'apertura della finestra del foro cieco laser e definire direttamente l'apertura e la posizione del foro cieco attraverso l'anello di rame aperto.

* Indicatori coinvolti nella perforazione laser microforo: forma del foro, rapporto di apertura superiore e inferiore, erosione laterale, fibra di vetro sporgente, colla residua nella parte inferiore del foro, ecc.

* Gli indicatori coinvolti nella placcatura del rame del foro cieco includono: capacità di riempimento, cavità del foro cieco, sag, affidabilità della placcatura del rame, ecc.

* Attualmente, la dimensione del microforo è 50 ~ 100 micron e il numero di pori stratificati raggiunge 3, 4 e 5 ordini.

(3) Formazione grafica e tecnologia di placcatura in rame

Tecnologia e controllo di compensazione del modello; tecnologia di produzione di modelli fini; Tecnologia di controllo dell'uniformità dello spessore della placcatura di rame; Micro tecnologia di controllo dell'erosione per motivi fini.

* L'attuale requisito di spaziatura della larghezza del modello è 20~50 micron. Il requisito di uniformità dello spessore della placcatura del rame è 18 * micron, uniformità dell'incisione � 90%.

(4) processo di resistenza della saldatura * compreso il processo del foro della spina, la tecnologia di stampa della resistenza della saldatura, ecc.

* La differenza di altezza tra la superficie di resistenza alla saldatura del substrato IC è inferiore a 10 micron e la differenza di altezza tra la resistenza alla saldatura e la superficie del cuscinetto è inferiore a 15 micron.

(5) Tecnologia di trattamento delle superfici

* Uniformità dello spessore della placcatura in nichel/oro; Sia il processo di placcatura in oro morbido che duro sulla stessa piastra; Processo di nichelatura/palladio/placcatura in oro.

* Rivestimento superficiale lineare, tecnologia selettiva di trattamento superficiale.

(6) Capacità di prova e tecnologia di prova di affidabilità del prodotto

* Dotato di un certo numero di apparecchiature di prova / strumenti diversi dalla fabbrica tradizionale PCB.

* Padroneggiare tecniche di test di affidabilità diverse da quelle convenzionali.

(7) In generale, la produzione di substrati IC coinvolge più di dieci aspetti tecnologici:

compensazione dinamica del grafico; Processo grafico di galvanizzazione per uniformità di spessore della placcatura di rame; L'intero processo di espansione materiale e controllo del restringimento; Processo di trattamento superficiale, placcatura selettiva dell'oro morbido e dell'oro duro, processo di nichelatura/palladio/oro;

* Produzione di wafer di base;

* Tecnologia di rilevamento ad alta affidabilità; Lavorazione microporosa;

* Se impilati micro 3, 4, 5, processo di produzione;

* pressione laminata multipla; Laminato â ư¥ 4 volte; Perforazione â� 5 volte; Placcatura elettrolitica 5 volte.

* Formazione e incisione del filo;

* Sistema di allineamento ad alta precisione;

* processo del foro del fermo della saldatura, processo del microforo di riempimento galvanizzato;

Classificazione dei substrati IC

Sotto forma di incapsulamento

(1) BGA

*BallGridAiry, BGA, Spherical Array Package.

* Questo tipo di pacchetto della dissipazione del calore del bordo, la prestazione elettrica è buona, il pin del chip può essere notevolmente aumentato, applicato al numero di 300 pin (pincount) sopra il pacchetto IC.

(2) CSP

* CSP, chipscalpackaging, chip level size packaging.

* È un pacchetto singolo del chip, leggero, piccolo, la sua dimensione del pacchetto e la dimensione stessa del IC è quasi la stessa o leggermente più grande, utilizzato nei prodotti di memoria, nei prodotti di comunicazione, il numero di pin non è prodotti elettronici elevati.

(3) scheda PCB di cristallo rivestita

* FlipChip (FC) è un tipo di pacchetto in cui il lato anteriore del chip è capovolto (Flip) e il blocco convesso è collegato direttamente al PCB.

Questo tipo di substrato presenta i vantaggi di bassa interferenza del segnale, bassa perdita del circuito di connessione, buone prestazioni elettriche, dissipazione efficiente del calore e così via.

(4) Modulo multi-chip

* Modulo Multi-chip (MCM) Chip multipli con funzioni diverse nello stesso pacchetto.

* Questa è la soluzione migliore per prodotti elettronici leggeri, sottili, corti, meno che wireless ad alta velocità. Utilizzato in computer di grandi dimensioni o prodotti elettronici di prestazione speciale.

* Poiché ci sono più chip nello stesso pacchetto, interferenza del segnale, dissipazione del calore, progettazione della linea sottile e così via, non c'è più soluzione completa, che appartiene allo sviluppo attivo dei prodotti.

Per proprietà materiali

(1) Scheda PCB dura. PCB di carico di tenuta

* substrato rigido di imballaggio organico in resina epossidica, BT, ABF. Il suo valore di uscita è la maggior parte del substrato di imballaggio IC. CTE (coefficiente di espansione termica) varia da 13 a 17 ppm/ grado Celsius.

(2) PCB di caricamento della guarnizione del piatto morbido.

* Il substrato di imballaggio fatto di PI (poliimide), PE (poliestere) substrato flessibile della resina, CTE è 13 ~ 27ppm / grado Celsius.

(3) Substrato ceramico

* Ossido di alluminio, nitruro di alluminio, carburo di silicio e altri materiali ceramici come substrato di imballaggio. CTE è piccolo, 6 ~ 8ppm / grado Celsius.

Si distingue per la tecnologia di connessione

(1) Modello di gioco per agganciare la piastra portante

* Il filo d'oro collega l'IC al PCB.

(2) TAB PCB

*TAB -- TapeAutomatedBonding

* I perni interni del chip sono collegati con il chip ed i perni esterni sono collegati con il cartone di imballaggio.

(3) Sovrapporre il PCB di legame di cristallo.

* Filpchip, il wafer è Filp urtato e si collega direttamente al substrato IC.