Berita

Ikhtisar Teknologi Substrat IC
Ini disebut papan pembawa IC.Substrat yang digunakan untuk mengemas chip telanjang IC.
memengaruhi:
(1) Membawa chip IC semikonduktor.
(2) Sirkuit internal diatur untuk melakukan koneksi antara chip dan papan sirkuit.
(3) Lindungi, perbaiki, dan dukung chip IC dan sediakan saluran pembuangan panas.Ini adalah produk perantara yang berkomunikasi antara chip dan PCB.
Lahir: pertengahan 1990-an.Sejarahnya kurang dari 20 tahun.Bentuk kemasan high-density sirkuit terintegrasi (IC) baru yang diwakili oleh BGA (Ball Grid Array) dan CSP (Chip Scale Packaging) telah keluar, menghasilkan pembawa baru yang diperlukan untuk pengemasan - substrat pengemasan IC.
* Sejarah perkembangan semikonduktor: tabung elektronik → transistor → perakitan melalui lubang → paket permukaan (SMT) → paket skala chip (CSP, BGA) → paket sistem (SIP)
* Papan cetak dan teknologi semikonduktor saling bergantung, dekat, menembus, dan bekerja sama erat.Hanya PCB yang dapat mewujudkan isolasi listrik dan sambungan listrik antara berbagai chip dan komponen, dan memberikan karakteristik listrik yang diperlukan.
Parameter teknis Lapisan, 2-10 lapisan;ketebalan pelat, biasanya 0.1-1.5mm;
Toleransi ketebalan pelat minimum * 0 mikron;aperture minimum, melalui lubang 0.1mm, lubang mikro 0.03mm;
* Lebar/spasi garis minimum, 10~80 mikron;
* Lebar cincin minimum, 50 mikron;
* Garis toleransi, 0~50 mikron;
* Vias buta terkubur, impedansi, resistansi terkubur dan kapasitansi;* Lapisan permukaan, Ni/Au, emas lunak, emas keras, nikel/paladium/emas, dll.;
* Ukuran papan, 150*50mm (papan pembawa IC tunggal);
Artinya, papan pembawa IC membutuhkan lebih halus, kepadatan tinggi, jumlah pin tinggi, volume kecil, lubang lebih kecil, cakram, dan kabel, dan lapisan inti ultra-tipis.Oleh karena itu, diperlukan teknologi penyelarasan interlayer yang presisi, teknologi pencitraan garis, teknologi pelapisan logam, teknologi pengeboran, dan teknologi perawatan permukaan.Persyaratan yang lebih tinggi diajukan dalam semua aspek untuk keandalan produk, peralatan dan instrumen, bahan dan manajemen produksi.Oleh karena itu, ambang teknis substrat IC tinggi, dan penelitian dan pengembangannya tidak mudah.
Kesulitan Teknis Dibandingkan dengan manufaktur PCB tradisional, kesulitan teknis yang harus diatasi oleh substrat IC:
(1) Teknologi pembuatan papan inti Papan inti tipis dan mudah mengalami deformasi, terutama ketika ketebalan papan 0.2mm, teknologi proses seperti struktur papan, ekspansi dan kontraksi papan, parameter laminasi, dan sistem pemosisian interlayer perlu membuat terobosan, untuk mencapai kontrol super efektif dari lengkungan papan inti tipis dan ketebalan laminasi.
(2) Teknologi mikropori
* Termasuk: proses jendela terbuka yang sama, proses lubang buta mikro pengeboran laser, pelapisan tembaga lubang buta dan proses pengisian lubang.
*Conformalmask adalah kompensasi yang wajar untuk pembukaan lubang buta laser, dan bukaan serta posisi lubang buta secara langsung ditentukan oleh jendela tembaga yang terbuka.
*Indeks yang terlibat dalam pengeboran laser lubang mikro: bentuk lubang, rasio aperture atas dan bawah, etsa samping, tonjolan serat kaca, residu lem di bagian bawah lubang, dll.
*Indeks yang terlibat dalam pelapisan tembaga lubang buta meliputi: kemampuan mengisi lubang, rongga lubang buta, depresi, dan keandalan pelapisan tembaga.
*Saat ini, ukuran pori mikropori adalah 50~100 mikron, dan jumlah lubang yang ditumpuk mencapai 3, 4, dan 5 pesanan.
(3) Pembentukan pola dan teknologi pelapisan tembaga
*Teknologi dan kontrol kompensasi jalur;teknologi produksi garis halus;teknologi kontrol keseragaman ketebalan pelapisan tembaga;teknologi kontrol mikro-erosi garis halus.
* Persyaratan lebar dan jarak garis saat ini adalah 20~50 mikron.Keseragaman ketebalan pelapisan tembaga harus 18 * mikron, dan keseragaman etsa adalah 90%.
(4) Proses topeng solder* termasuk proses lubang sumbat, teknologi pencetakan topeng solder, dll.
* Perbedaan ketinggian antara permukaan topeng solder dari papan pembawa IC kurang dari 10 mikron, dan perbedaan ketinggian permukaan antara topeng solder dan bantalan tidak lebih dari 15 mikron.
(5) Teknologi perawatan permukaan
* Keseragaman ketebalan pelapisan nikel/emas;proses pelapisan emas lunak dan pelapisan emas keras pada pelat yang sama;teknologi proses pelapisan nikel / paladium / emas.
* Lapisan permukaan yang dapat diluruskan, teknologi perawatan permukaan selektif.
(6) Kemampuan pengujian dan teknologi pengujian keandalan produk
* Dilengkapi dengan sekumpulan peralatan/instrumen pengujian yang berbeda dari pabrik PCB tradisional.
* Kuasai teknologi pengujian keandalan yang berbeda dari yang konvensional.
(7) Secara keseluruhan, ada lebih dari sepuluh aspek teknologi proses yang terlibat dalam produksi substrat IC
Kompensasi dinamis grafis;proses elektroplating grafis untuk keseragaman ketebalan pelapisan tembaga;kontrol ekspansi dan penyusutan material di seluruh proses;proses pengolahan permukaan, elektroplating selektif emas lunak dan emas keras, teknologi proses nikel/paladium/emas;
* Produksi lembaran papan inti;
* Teknologi deteksi keandalan tinggi;pengolahan lubang mikro;
*Jika susun mikro level 3, 4, 5, proses produksi;
* Beberapa laminasi;laminasi 4 kali;pengeboran 5 kali;elektroplating 5 kali.* Pembentukan pola kawat dan etsa;
* Sistem penyelarasan presisi tinggi;
* Proses lubang colokan topeng solder, proses pengisian lubang mikro elektroplating;
Klasifikasi papan pembawa IC
dibedakan berdasarkan kemasan
(1) papan pembawa BGA
*BallGridAiry, singkatan bahasa Inggrisnya BGA, paket array spherical.
* Papan jenis paket ini memiliki pembuangan panas dan kinerja listrik yang baik, dan jumlah pin chip dapat sangat ditingkatkan.Ini digunakan dalam paket IC dengan jumlah pin lebih dari 300.
(2) papan pembawa CSP
*CSP adalah singkatan dari chipscale packaging, chip scale packaging.
* Ini adalah paket chip tunggal, ringan dan kecil, dan ukuran paketnya hampir sama atau sedikit lebih besar dari ukuran IC itu sendiri.Ini digunakan dalam produk memori, produk komunikasi, dan produk elektronik dengan sejumlah kecil pin.
(3) Pembawa chip flip
*Bahasa Inggrisnya adalah FlipChip (FC), yang merupakan paket di mana bagian depan chip dibalik (Flip) dan terhubung langsung ke papan pembawa dengan gundukan.
Jenis papan pembawa ini memiliki keunggulan gangguan sinyal rendah, kehilangan sirkuit koneksi rendah, kinerja listrik yang baik, dan pembuangan panas yang efisien.
(4) Modul multi-chip
*Bahasa Inggris adalah Multi-Chip (MCM), bahasa Cina disebut Multi-Chip (Chip) Module.Beberapa chip dengan fungsi berbeda ditempatkan dalam paket yang sama.
*Ini adalah solusi terbaik untuk produk elektronik menjadi ringan, tipis, pendek, dan kurang dari nirkabel berkecepatan tinggi.Untuk komputer mainframe kelas atas atau produk elektronik kinerja khusus.
*Karena ada beberapa chip dalam paket yang sama, tidak ada solusi lengkap untuk gangguan sinyal, pembuangan panas, desain sirkuit tipis, dll., dan ini adalah produk yang sedang berkembang secara aktif.
Menurut sifat material
(1) Papan pembawa paket papan kaku
*Substrat pengemasan organik kaku yang terbuat dari resin epoksi, resin BT, dan resin ABF.Nilai outputnya adalah sebagian besar substrat pengemasan IC.CTE (Koefisien Ekspansi Termal) adalah 13 hingga 17 ppm/°C.
(2) papan pembawa paket FPC
*Substrat paket dari bahan dasar fleksibel yang terbuat dari resin PI (polimida) dan PE (poliester), CTE adalah 13～27ppm/℃.
(3) Substrat keramik
* Substrat paket terbuat dari bahan keramik seperti alumina, aluminium nitrida, dan silikon karbida.CTE sangat kecil, 6-8ppm/℃.
Bedakan dengan teknologi yang terhubung
(1) Papan pembawa ikatan kawat
* Kawat emas menghubungkan IC dan papan pembawa.
(2) papan pembawa TAB
*TAB—TapeAutomated Bonding, tape dan produksi kemasan bonding otomatis reel.* Pin bagian dalam chip saling berhubungan dengan chip, dan pin luar terhubung dengan papan paket.
(3) Pembawa ikatan chip flip
*Filpchip, putar wafer terbalik (Filp), lalu langsung sambungkan ke papan pembawa dalam bentuk bumping (Bumping).