لوحة الدوائر المطبوعة للركيزة الدقيقة: موضوع مثير للاهتمام يجب معرفته

الكلمات المفتاحية؛ الركيزة IC، الركيزة IC الصين

مع انتشار أنواع جديدة من الدوائر المتكاملة مثل CSP (حزمة بمقياس الشريحة) وBGA (صفيف مصفوفة الكريات)، فقد تطورت الركيزة IC. وهذا يحتاج إلى ناقلات حزم جديدة. في كل من التطبيقات والشعبية معًا، انفجر استخدام لوحة الدوائر المطبوعة من نوع الركيزة IC مع أي لوحة دوائر مطبوعة مرنة-صلبة متعددة الطبقات ولوحة دوائر مطبوعة عالية الكثافة كواحدة من أكثر لوحات الدوائر المطبوعة تطورًا. يتم تطبيق هذه في تحديثات الإلكترونيات والاتصالات.

الركيزة IC

تُستخدم في تغليف شرائح الدوائر المتكاملة العارية، الركيزة IC هي نوع من اللوحات القاعدية. تُظهر الركيزة IC أهمية في ربط لوحة الدوائر والشريحة. باعتبارها منتجًا وسيطًا، تقع الدوائر المتكاملة ضمن فئة تلتقط شريحة الدائرة المتكاملة لأشباه الموصلات، وتوصل التوجيه لربط الشريحة بلوحة الدوائر المطبوعة، وكذلك تدعم، وتعزز، وتحمي شريحة الدائرة المتكاملة. كما توفر ممرًا لتبديد الحرارة أيضًا.

كموصلات بين ألواح الدوائر المطبوعة وشريحة أشباه الموصلات، تلعب ركيزة الدائرة المتكاملة دورًا أساسيًا. إنها تؤدي دور قناة. لتوفير كثافات توصيل تتجاوز تلك الخاصة بصانعي لوحات الدوائر المطبوعة، فإنها تتطلب حدودًا على صانعي الدوائر المتكاملة خلال عملية التصنيع لركيزة IC. فيما يتعلق بالمهارة الكيميائية بالنسبة للتصاميم عالية الكثافة، سيحتاج المصنعون إلى امتلاك حلول مثبتة ومتخصصة وبالتالي.

تُستخدم لتغليف شريحة IC (الدائرة المتكاملة) العارية، الركيزة IC هي نوع من اللوحات القاعدية. تنتمي IC إلى منتج وسيط يتمتع بالوظائف التالية: ربط لوحة الدائرة والشريحة:

• يتم التقاط شريحة أشباه الموصلات المتكاملة بواسطتها؛
• لربط لوحة الدوائر المطبوعة والشريحة، يوجد توجيه داخلي؛
• بتوفير نفق تبديد حراري، يمكنها دعم، وتعزيز، وحماية شريحة IC.

تندرج ركائز الدوائر المتكاملة تحت تصنيفات مختلفة وهي متنوعة بشكل خاص. سنلقي نظرة على الأنواع المختلفة تحت كل فئة وكل تصنيف لفهم هذا الموضوع بشكل أفضل.

تصنيفات الركيزة IC

التصنيف حسب خصائص الحزمة

• ركيزة IC من نوع BGA: في الأداء الكهربائي وتبديد الحرارة، يؤدي هذا النوع من الركيزة IC بشكل جيد. هذا يمكن أن يزيد من دبابيس الشريحة بشكل كبير. وبالتالي فهو مناسب لحزمة IC يزيد عدد دبابيسها عن 300.
• ركيزة IC من نوع CSP: بمقياس مصغر وخفيف الوزن، CSP هو نوع من حزم الشريحة الواحدة. يتميز بحجم مشابه لـ IC. في المنتجات الإلكترونية، ومنتجات الاتصالات، ومنتجات الذاكرة ذات الدبابيس القليلة، تُستخدم ركيزة IC من نوع CSP بشكل رئيسي.
• ركيزة IC من نوع FC: يتميز بأداء جيد في تبديد الحرارة المتوافق، وفقدان الدائرة المنخفض، ومعاوقة الإشارة المنخفضة، FC (الشريحة المقلوبة) هو نوع من الحزم عن طريق قلب الشريحة.

ركيزة IC من نوع MCM: الوحدة متعددة الشرائح أو MCM هو نوع من ركائز IC الصين. يتم دمج شرائح ذات وظائف مختلفة في حزمة واحدة. بسبب خصائصه بما في ذلك التصغير، والنحافة، والخفة، والإيجاز، يمكن أن يكون المنتج حلاً مثاليًا نتيجة لذلك. عادةً، لا يؤدي هذا النوع من الركيزة بشكل جيد في التوجيه الدقيق، وتبديد الحرارة، ومعاوقة الإشارة، وما إلى ذلك حيث يتم تجميع العديد من الشرائح في حزمة واحدة.

التصنيف حسب خصائص المادة

• الركيزة IC الصلبة: تُصنع أساسًا من راتنج ABF، أو راتنج BT، أو راتنج الإيبوكسي. معامل تمددها الحراري يتراوح تقريبًا بين 13 إلى 17 جزء في المليون/°م.
• الركيزة IC المرنة: تتميز بمعامل تمدد حراري يتراوح بين 13 إلى 27 جزء في المليون/°م وتُصنع أساسًا من راتنج PE أو PI.
• الركيزة IC السيراميكية: تُصنع أساسًا من مواد سيراميكية مثل كربيد السيليكون، أو نيتريد الألومنيوم، أو أكسيد الألومنيوم. تتميز بمعامل تمدد حراري منخفض نسبيًا يبلغ حوالي 6 إلى 8 جزء في المليون/°م.

التصنيف حسب امتيازات الابتكار

• FC القابضة

• TAB (التثبيت الآلي بالشريط)

• تثبيت الأسلاك

تطبيقات ركائز IC على لوحة الدوائر المطبوعة

تُطبق ركائز IC على لوحة الدوائر المطبوعة بشكل رئيسي في العناصر الإلكترونية ذات القدرات المتطورة والنحافة والخفة مثل أجهزة الكمبيوتر اللوحية وأجهزة الكمبيوتر والهواتف الخلوية والشبكات في مجالات الرعاية السريرية والاتصالات السلكية واللاسلكية والعسكرية والطيران والتحكم الحديث.

من لوحة الدوائر المطبوعة الشبيهة بالركيزة، ولوحة دوائر مطبوعة عالية الكثافة التقليدية، ولوحة الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات إلى ركائز IC على لوحة الدوائر المطبوعة، مرت اللوحات الصلبة بسلسلة كاملة من التطورات. مع عملية تصنيع مماثلة تقريبًا لمقياس أشباه الموصلات، فإن SLP هو مجرد نوع من اللوحات الصلبة.

عملية إنتاج ركائز IC على لوحة الدوائر المطبوعة

تعتبر ركيزة الدائرة المتكاملة بمثابة الاتصال الأساسي بين شريحة IC ولوحة الدوائر المطبوعة. ويتم تحقيق ذلك من خلال شبكة من الفتحات والتوصيلات الموصلة.

خطوات التصنيع

• هندسة النحاس والطلاء: هذه هي الخطوة الأولى في نظام التصنيع. وتتضمن تقنية الطلاء وهندسة النحاس، بما يتوافق مع الجوانب الميكانيكية المختلفة مثل التحكم وتقنية تعويض الدائرة، وتقنية تصنيع الهوامش الضيقة، والتحكم الموحد في سمك طلاء النحاس.

• قناع اللحام: تتبع دورة طلاء النحاس والهندسة. تتوفر تقنيات طباعة قناع اللحام وملء الفتحات في قناع اللحام لركيزة الدائرة المتكاملة على لوحة الدوائر المطبوعة. سمحت ركائز IC على لوحة الدوائر المطبوعة باستمرار بفارق أقل من مستوى عشرة ميكرومترات بين الوسادة وقناع اللحام. ومع ذلك، لا يُنصح بالسماح بأكثر من خمسة عشر ميكرومترًا.

التغليف IC

غالبًا ما تأتي كخطوة أخيرة في إنتاج أجهزة أشباه الموصلات. في هذه المرحلة، يحصل أشباه الموصلات على غلاف يحمي الدائرة المتكاملة من التآكل المرتبط بالعمر أو العوامل الخارجية الضارة. يحمي الغلاف عن طريق التصميم الكتلة بالإضافة إلى تطوير الاتصالات الكهربائية. وهذا ينقل الإشارات إلى لوحة دوائر الجهاز الإلكتروني.

من حزم BGA في السبعينيات، تطورت تقنية تغليف IC عندما أصبحت شائعة بين مصنعي التغليف الإلكتروني. ومع ذلك، منذ بداية القرن الحادي والعشرين، طغت الخيارات والتعديلات الأحدث على حزم مصفوفة دبوس الشبكة. تتضمن مثل هذه الابتكارات حزمة المستوى الرباعي البلاستيكية والحزم الرقيقة الصغيرة المخطط لها. حاليًا، توجد تقنيات تغليف أكثر تطورًا مثل FCBGA. إنه ترقية لحزم مصفوفة نظام الأرض.

اللمسة الأخيرة

تعتبر ركائز IC مهمة في الأجهزة لتوصيل شريحة IC ولوحة الدوائر المطبوعة. عندما يتعلق الأمر بتصميم IC ناجح أو معطل لتطبيقك الإلكتروني، فإن فهم كل التفاصيل الصغيرة عنها يمكن أن يصنع الفرق بسبب هذا. لذلك أثناء تخطيط ركائز IC الخاصة بك لنتيجة محسنة، يجب أن تأخذ في الاعتبار الجوانب التي تمت مناقشتها.