PCB 블로그 - 통합 패시브 부품이 PCB 보드 기술 발전에 미치는 영향

PCB 보드 기술로 개발된 통합 패브릭 소자 기술은 다양한 전자 기능을 통합할 수 있어 소형화와 시스템 성능 향상의 장점이 있으며, 부피가 큰 분리형 패브릭 소자를 대체할 수 있다.본고는 주로 통합 무원소자 기술의 발전과 IPD 박막 기술을 이용하여 콘덴서, 저항기, 센서의 가공을 실현하고 IPD가 PCB 보드 기술의 발전에 미치는 영향에 대해 토론하였다.전자기술의 발전에 따라 반도체가 마이크로미터 공정에서 나노 공정으로 발전한 후 유원 전자 부품의 집적도가 크게 향상되어 유원 부품과 무원 부품에 대한 수요가 현저하게 증가하였다고 인용한다.전자 제품의 시장 발전 추세는 가볍고 얇으며 짧다.따라서 반도체 공정 능력의 향상은 같은 부피에 있는 유원 부품의 수를 크게 증가시켰다.패시브 컴포넌트의 수가 크게 증가하는 것을 지탱하는 것 외에도 이러한 패시브 컴포넌트를 배치할 수 있는 공간이 더 필요합니다.따라서 전체 패키징 장비의 크기는 불가피하게 증가할 수밖에 없으며, 이는 시장의 발전 추세와는 매우 다르다.총 비용은 비용의 관점에서 볼 때 소스 없는 컴포넌트의 수에 비례합니다.그러므로 무원소자를 대량으로 사용하는 전제하에 어떻게 무원소자의 원가와 공간을 낮추고 심지어 무원소자의 성능을 높일것인가 하는것은 현재의 중요한 문제이다.주제 중 하나입니다.IPD(Integrated Passive Devices, 통합 패시브 장치) 기술은 센서, RF 트랜시버, MEMS, 전력 증폭기, 전력 관리 장치 및 디지털 프로세서와 같은 다양한 전자 기능을 통합하여 컴팩트한 통합 패시브 장치를 제공합니다. IPD 제품은 소형화 및 시스템 성능 향상의 이점을 가지고 있습니다.따라서 전체 제품의 크기와 무게를 줄이든, 기존 제품의 부피 내에 기능을 추가하든, 통합 패시브 소자 기술은 큰 역할을 할 수 있다.지난 몇 년 동안 IPD 기술은 패키징 중 시스템 (SiP) 의 중요한 구현이되었으며 IPD는"무어의 법칙을 초월하는"집적 다기능화의 길을 열어줄 것입니다.이와 동시에 PCB판의 가공은 IPD기술을 도입할수 있으며 IPD기술의 우세를 통합하여 포장기술과 PCB판기술간의 날로 확대되는 격차를 메울수 있다.IPD 통합 패시브 소자 기술은 최초의 상업화 기술에서 현재까지 분리 패시브 소자를 대체하고 ESD/EMI.RF, 고휘도 LED, 디지털 혼합 회로 등 업계의 추진으로 꾸준히 발전하고 있다.

2.박막 IPD 기술 소개 IPD 기술은 공정 기술에 따라 두꺼운 막 공정과 박막 공정으로 나눌 수 있다.이 중 후막 공정 기술에는 세라믹을 라이닝으로 한 저온 공소세라믹 LTCC(low temperature co-fired Ceramics) 기술과 HDI 고밀도 상호 연결 인쇄회로기판 임베디드 패시브(embedded Passives) 기술을 기반으로 한 PCB가 포함된다.그리고 박막 IPD 기술로 자주 사용하는 반도체 기술로 회로와 콘덴서, 저항기, 센서를 제작한다.LTCC 기술은 세라믹 소재를 베이스로 세라믹 베이스에 콘덴서, 저항기 등 무원소자를 내장해 소결을 통해 통합 세라믹 소자를 형성하면 소자의 공간을 크게 줄일 수 있다.그러나 층수가 증가함에 따라 제조의 난이도와 원가가 증가되였다.따라서 LTCC 컴포넌트는 특정 기능을 가진 회로에 주로 사용됩니다.HDI 임베디드 컴포넌트의 PCB 보드 기술은 일반적으로 분산 용접 콘덴서와 중저 정밀도에만 적용되는 디지털 시스템에 사용됩니다.저항기, 심볼의 크기가 줄어들기 때문에 SMT 장치는 너무 작은 심볼을 처리하기가 쉽지 않습니다.임베디드 인쇄회로기판 기술은 성숙했지만 제품 특성이 떨어져 공차를 정확하게 파악할 수 없다. 부품이 다층판에 묻혀 있어 문제가 생기면 교체나 수리 조정이 어렵기 때문이다.집적회로의 박막 IPD 기술은 LTCC 기술과 PCB 보드 임베디드 소자 기술에 비해 높은 정밀도와 높은 중복성을 가지고 있다.크기가 작고 신뢰성이 높으며 원가가 낮은 장점은 반드시 미래 IPD의 주류가 될 것이다.이 글은 주로 박막 IPD 기술을 소개할 것이다.박막 집적 무원 소자 기술의 발전 현황 박막 IPD 기술은 노출-현상-코팅-확산 식각과 같은 박막 공정을 채택한다.이 프로세스는 다양한 저항기, 콘덴서 및 인덕션 컴포넌트와 소스 없는 컴포넌트를 연결하는 저인덕션 접지 평면 및 전송 라인을 생산할 수 있습니다.박막 구조는 같은 캐리어 라이닝 재료에서 제조할 수 있으며, 공정은 필요한 부품의 성능과 정밀도 지표를 만족시켜야 할 뿐만 아니라 복잡하지 않으며, 마스크가 필요한 수량 (일반적으로 6~10개) 이다.각 패시브 컴포넌트는 표면 장착 기술의 분리 컴포넌트와 면적 및 비용 면에서 경쟁할 수 있도록 일반적으로 1mm2 미만의 면적을 차지합니다.기존 IPD 구조에 근거하여 개발 제조업체는 다음과 같이 소개합니다. (1) Telephus Telephus가 개발한 IPD는 두꺼운 구리 공정을 사용하여 소스 없는 부품만 있는 회선의 성능을 향상시킬 수 있습니다.필터 및 분리기, 두꺼운 구리 금속 층 (10mm) 및 실리콘 절연 표면과 같은 비용 절감 및 크기 감소는 무선 통신 시스템 및 통합 RF 모듈을 고성능으로 만들고 낮은 k 소재는 금속 층 사이의 기생 용량을 줄이는 데 적합합니다.(2) IMECIMEC의 박막 기술은 또한 구리 도금을 연결선으로 사용하며, BCB는 개전층으로, Ni/Au층은 표면을 최종적으로 연결하는 금속으로 최대 4개의 금속층을 사용한다.(3) Dai Nippon사가 개발한 IPD 저항기는 주로 Ti/Cr이며, 콘덴서는 양극 산화를 통해 Ta2O5를 형성한다.센서는 마이크로밴드선과 나선형 센서로 설계되었다.(4) SyChip SyChip이 개발한 IPD는 TaSi를 저항재료로 사용한다. 콘덴서의 매개전기재료는 Si3N4이고 상전극은 Al이며 하전극은 TaSi이며 센서와 회로재료는 모두 알루미늄으로 만들어진다.일부 기업은 MEMS 프로세스를 사용하여 IPD를 개발하고 있습니다.박막 집적 무원소자 기술의 구조와 공예 박막 공예와 두꺼운 막 공예의 차이는 얻은 박막의 두께에 있다.일반적으로 소위 두꺼운 필름의 두께는 5 Isla m~10 Isla m보다 크지만 필름 공정의 두께는 약 0.01 Isla 1/4 m~1 Isla입니다.필름 공법을 사용하여 저항기, 콘덴서, 센서를 동시에 형성하는 경우 서로 다른 공법과 재료가 그것들을 제조해야 한다.박막기술은 반도체집적회로의 제조과정에 응용되여 기술발전이 상당히 성숙되였다.따라서 공정을 통합할 때 서로 다른 부품 간의 재료 호환성에 주의하기만 하면 공정 설계를 실현할 수 있다.일반적으로 박막 IPD 통합 패시브 컴포넌트는 다양한 제품 적용으로 인해 서로 다른 기판에서 제조할 수 있습니다.라이닝은 실리콘 조각, 알루미늄 세라믹 라이닝, 유리 라이닝 중에서 선택할 수 있다.박막 IPD 집적 무원소자 기술은 박막 저항기, 콘덴서와 센서를 함께 집적할 수 있으며, 그 공예 기술 발전에는 광각 공예 기술, 박막 퇴적 공예 기술, 식각 공예 기술, 도금 공예 기술, 화학 도금 공예 기술이 포함된다.소스 없는 부품의 집적뿐만 아니라 소스 있는 부품의 공정도 실리콘 조각에 결합하여 소스 없는 부품과 소스 있는 부품의 회로를 집적하여 다기능 요구를 실현할 수 있다.(1) 박막 저항기 가공 박막 저항기는 일반적으로 사출 공정을 통해 제조되며, 절연 라이닝 바닥에 저항 재료를 도금한 후 포토레지스트와 식각 기술을 사용하여 저항 도안을 가공하여 설계된 저항 값을 얻는다.재료의 응용에 있어서 TC를 고려할 필요가 있다