PCB de sustrato para CI: un tema fascinante que conviene conocer

Palabras clave; sustratos IC, Sustratos IC China

Con la explosión de nuevos tipos de circuitos integrados como el CSP (paquete a escala de chip) y el BGA (matriz de bolas), el sustrato IC ha ido evolucionando. Esto requiere nuevos transportadores de paquetes. Tanto en aplicaciones como en popularidad, el PCB de Sustratos IC ha experimentado un auge, con el PCB flexible-rígido de cualquier capa y el PCB HDI como uno de los PCB (Placas de Circuito Impreso) más avanzados. Estos se aplican en actualizaciones de dispositivos y telecomunicaciones.

Sustratos IC

Utilizado en el empaquetado de chips de circuitos integrados desnudos, el sustrato IC es un tipo de placa base. El sustrato IC demuestra ser crucial para conectar la placa de circuito y el chip. Capturando eficazmente el chip de circuito integrado semiconductor, conduciendo para conectar el chip con el PCB, así como reforzando, soportando y protegiendo el chip IC, los circuitos integrados caen bajo un producto intermedio. También ofrece un pasaje para la disipación térmica.

Como conector de las placas de circuito impreso al chip semiconductor, el sustrato de circuito integrado asume un papel esencial. Asume la función de un canal. Para proporcionar densidades de interconexión que superen a las de los fabricantes de PCB, requiere límites en los fabricantes de IC durante el proceso de fabricación del sustrato IC. En habilidad química con respecto a diseños de alta densidad, los fabricantes requerirán soluciones demostradas y especialidad.

Utilizado para empaquetar chips de IC (circuito integrado) desnudos, el sustrato IC es un tipo de placa base. El IC pertenece a un producto intermedio con las siguientes capacidades: Interconectar la placa de circuito y el chip:

•      El chip de IC semiconductor es capturado por él;
•      Para interconectar el PCB y el chip, hay conducción en su interior;
•      Proporcionando un túnel de disipación térmica, puede soportar, reforzar y proteger el chip IC.

Bajo diversas categorías caen los sustratos de circuito integrado y son particularmente diferentes. Examinaremos los distintos tipos bajo cada clase y categoría para comprender mejor la totalidad de esto.

Clasificaciones de Sustratos IC

Clase según atributos del Paquete

• Sustrato IC BGA: En rendimiento eléctrico y disipación térmica, este tipo de Sustrato IC se desempeña bien. Esto puede incrementar significativamente los pines del chip. Por lo tanto, es adecuado para un paquete IC con un recuento de pines superior a 300.
• Sustrato IC CSP: Con su escala miniaturizada y ligereza, el CSP es un tipo de paquete de un solo chip. Presenta un tamaño similar al IC. En productos electrónicos, productos de telecomunicaciones y productos de memoria con pocos pines, el sustrato IC CSP se utiliza principalmente.
• Sustrato IC FC: Presentando una disipación térmica viable, baja pérdida de circuito, baja impedancia de señal y un rendimiento bien ejecutado, el FC (Flip Chip) es un tipo de paquete que voltea el chip.

Sustrato IC MCM: El módulo multi-chip o MCM es un tipo de Sustratos IC China. Chips con diferentes capacidades se integran en un solo paquete. Debido a sus atributos que incluyen miniaturización, delgadez, ligereza y brevedad, el producto puede ser una solución ideal. Normalmente, este tipo de sustrato no se desempeña tan bien en enrutado fino, dispersión térmica, impedancia de señal, etc., ya que numerosos chips se empaquetan en un solo paquete.

Clasificación según atributos del material

• Sustrato IC Rígido: Está hecho principalmente de resina ABF, resina BT o resina epoxi. Su coeficiente de expansión térmica es aproximadamente de 13 a 17 ppm/°C.
• Sustrato IC Flexible: Presenta un coeficiente de expansión térmica de 13 a 27 ppm/°C y está hecho principalmente de resina PE o PI.
• Sustrato IC Cerámico: Está hecho básicamente de materiales cerámicos como carburo de silicio, nitruro de aluminio u óxido de aluminio. Con aproximadamente 6 a 8 ppm/°C, presenta un coeficiente de expansión térmica algo bajo.

Clasificación según los créditos de innovación de sujeción

• Sujeción FC

• Sujeción TAB (Sujeción Robotizada con Cinta)

• Sujeción con Cable

Aplicaciones de PCBs con Sustrato IC

En artículos electrónicos que tienen capacidades avanzadas, delgadez y ligereza como tabletas, PC, teléfonos móviles y en campos de atención clínica, telecomunicaciones, militar, aviación y control moderno, las PCBs con sustrato IC se aplican principalmente.

Desde la PCB tipo sustrato, las PCBs HDI convencionales y la PCB multicapa hasta las PCBs con sustrato IC, las placas de circuito impreso inflexibles han completado completamente una serie de desarrollos. Con un proceso de fabricación similar aproximadamente a escala de semiconductor, el SLP es solo un tipo de placas de circuitos impresos inflexibles.

Proceso de Producción de la PCB con Sustrato IC

Entre el chip IC y una placa de circuito impreso, el sustrato de circuito integrado actúa como la conexión esencial. Mediante la organización de orificios conductores y trazas, lo logra.

Pasos de Fabricación

• Ingeniería y plateado de cobre: En el sistema de ensamblaje, este es el paso inicial. Correspondiente a diferentes aspectos mecánicos como el control y la tecnología de compensación de circuitos, la tecnología de fabricación de líneas finas y el control uniforme del grosor del plateado de cobre, involucra la tecnología de plateado y la ingeniería del cobre.

• Máscara de soldadura: Sigue al ciclo de plateado e ingeniería del cobre. La impresión de la máscara de soldadura y las tecnologías de relleno de orificios están presentes en la máscara de soldadura para la PCB de sustrato de circuito integrado. Entre la almohadilla y la máscara de soldadura, las PCBs con sustrato IC han permitido consistentemente una diferencia de sustrato a nivel de menos de diez micrómetros. Sin embargo, no se recomienda permitir más de quince micrómetros.

• Acabado superficial: Garantizar un grosor uniforme del acabado superficial es crucial en este paso. Se emplea el uso de acabados superficiales ENIG y ENEPIG, que son adecuados en todos los casos.

• Pruebas de fiabilidad y Análisis: Este es el último paso de la fabricación del sustrato IC. Por calidad y también por fiabilidad, el sustrato de circuito integrado necesita ser examinado aquí. Sin embargo, difiere de los utilizados en las placas de circuitos impresos estándar, la tecnología utilizada en la revisión y prueba de fiabilidad.

No obstante, a pesar de los pasos identificados anteriormente, es fundamental entender que el sistema de ensamblaje de la PCB de sustrato de circuito integrado no es directo.

Embalaje IC

Frecuentemente aparece como el Movimiento Final en la producción de dispositivos semiconductores. En esta etapa, el semiconductor obtiene un embalaje que protege al circuito integrado del desgaste relacionado con la edad o de factores externos adversos. El embalaje por diseño protege el bloque aparte de avanzar contactos eléctricos. Esto transmite señales a la placa de circuito de un dispositivo electrónico.

Desde los paquetes BGA de la década de 1970, la tecnología de embalaje IC evolucionó cuando se hicieron populares entre los fabricantes de embalaje electrónico. Sin embargo, desde principios del siglo XXI las opciones y adaptaciones más nuevas eclipsaron a los paquetes de matriz de pines. En tales avances se incorporan el paquete plástico de nivel cuádruple y los paquetes pequeños de diagrama delgado. Actualmente, como el FCBGA, existen tecnologías de embalaje más desarrolladas. Es una actualización de los paquetes de matriz del sistema de tierras.

Toque Final

Para conectar el chip IC y la PCB, los sustratos IC son significativos en el hardware. Cuando se trata de un diseño IC roto o exitoso para su aplicación electrónica, entender cada pequeño detalle sobre ellos puede marcar la diferencia debido a esto. Por lo tanto, al diseñar sus Sustratos IC para un resultado mejorado, debe considerar los aspectos discutidos.