Un guide du sens de l'ingénierie de précision substrat IC Processus

Les substrats de circuits intégrés (CI) forment la base des dispositifs électroniques d'aujourd'hui, facilitant les connexions entre puces semi-conducteurs et cartes de circuits imprimés (PCB). L'avancée de la technologie fait une grande variété de haute performance substrats de circuits intégrés tant en demande, en particulier dans les applications liées aux MEMS (Micro Electro Mechanical Systems). Dans cet article, qui fournit une introduction générale concernant la technologie de substrats de circuits intégrés la force et la compétitivité d’un leader substrats de circuits intégrés Les producteurs sont concentrés.

Pourquoi substrats de circuits intégrés sont clés dans l'électronique moderne

substrats de circuits intégrés sont le composant critique entre les matrices semi-conducteurs et les PCB et permettent la connectivité électrique tout en fournissant un soutien mécanique et thermique. Ils sont essentiels pour les performances et la fiabilité des dispositifs électroniques dans les secteurs du consommateur, de l'automobile, des télécommunications et de l'industrie.
substrats de circuits intégrés sont encore plus importants pour les dispositifs MEMS. La technologie MEMS combine des structures mécaniques avec de l'électronique, de sorte qu'elle nécessite des substrats avec une stabilité dimensionnelle supérieure, un routage fin et des capacités thermiques. Un fiable substrats de circuits intégrés Le fabricant devrait pouvoir fournir des solutions répondant à ces besoins d'application difficiles.

Choix du matériau: Base substrats de circuits intégrés
Le processus commence par la sélection des matériaux. Haute qualité substrats de circuits intégrés sont basés sur des systèmes de résines sophistiqués, des feuilles de cuivre et des couches diélectriques. Ces composés doivent être conçus pour répondre à des exigences de performance rigoureuses telles que faible atténuation du signal, haute conductivité thermique et résistance mécanique.
Un des premiers substrats de circuits intégrés Les fournisseurs obtiennent les matériaux proposés ci-dessous:

• Haute fréquence pour les applications de modules RF basés sur MEMS
• Planitude de surface parfaite pour accueillir les MEMS nécessitant un alignement précis.
• Coefficient d'expansion thermique (CTE) correspondant pour la compatibilité des semi-conducteurs.

En réglant leurs propriétés matérielles, les producteurs fabriquent des substrats qui non seulement facilitent l'utilisation d'interconnexions à haute densité, mais qui résistent également aux conditions difficiles des applications MEMS.

Imaging et modelage de circuits en ligne fine
Gravure des motifs de circuit en ligne fine sur substrats de circuits intégrés est l'un des procédés les plus essentiels dans la fabrication de substrats. Cette étape crée les voies électriques complexes en imageant et en gravant des couches de cuivre. La capacité de produire des lignes et des espaces ultrafines est connue pour être l'une des caractéristiques les plus importantes d'un bon substrats de circuits intégrés fabricant.
La procédure comprend :

Appliquer du photorésist sur la surface du substrat.
Utilisez la précision submicron (niveau micron) pour définir le modèle de circuit à travers des processus d'imagerie supérieurs.
Utilisez des acides pour graver le cuivre pour faire des traces nettes et nettes.
L'imagerie en ligne fine est particulièrement critique pour les MEMS, un type de technologie. Des modèles précis permettent un routage à haute densité et des solutions de taille compacte pour les capteurs et actionneurs MEMS.
Via formation et métallisation
Les vias, ou interconnexions verticales, sont nécessaires pour connecter plusieurs couches d'un substrat IC mais peut être difficile à gérer. Le processus de formation via (forage et placage) nécessite une grande précision et fiabilité.
Principaux fabricants de substrats de circuits intégrés utilisent des procédés de pointe tels que le forage au laser et l'électroplastage pour produire des microvias, des vias empilés et des vias remplis. Ces techniques permettent :
Connexions électriques fiables entre les couches.
Résistance mécanique accrue pour le support MEMS.
Espace suffisant pour les architectures d'emballage à plus grande densité.
Via intégrité est important pour les applications MEMS. Les irrégularités dans via peuvent perturber les trajets de signal et diminuer les performances des dispositifs MEMS, c'est pourquoi la métallisation de précision est l'un des principaux différenciateurs entre les fabricants de circuits intégrés.

Finitions de surface pour la soudabilité et la fiabilité
Les finitions de surface sont appliquées aux couches extérieures de substrats de circuits intégrés pour protéger les traces de cuivre et faciliter un assemblage robuste. Les finitions populaires sont ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold), ENEPIG (Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold) et l'argent d'immersion.
Un fiable substrats de circuits intégrés fabricant personnalise les finitions de surface selon les exigences uniques des clients et les avantages résultants comprennent:
Amélioration de la soudabilité pour les modules MEMS et d'autres paquets haut de gamme. Résistant à la corrosion pour les instruments utilisés dans des environnements agressifs.
Longue durée de vie pour les applications d'utilisation finale.
La finition de surface des dispositifs MEMS doit en outre réduire la contamination et l'évacuation de gaz pour un processus d'assemblage dans un environnement propre et des performances stables.

Stabilité dimensionnelle et contrôle de déformation
Comme les produits électroniques deviennent plus compacts, plus de stabilité dimensionnelle et de contrôle de déformation dans le substrat IC est nécessaire. Les substrats doivent rester stables et alignés pendant l'assemblage et le fonctionnement, en particulier pour les applications MEMS où cela est critique.
À cette fin, les producteurs raffinent :

• Maquillage matériel et symétrie des couches.
• Procédés de stratification avec moins de contraintes résiduelles.
• Manipulation post-lamination rigoureuse pour éviter la déformation.

Compte tenu de ces considérations, substrat IC Les fabricants mettent sur le marché des dispositifs MEMS qui peuvent être fiables pour fonctionner correctement même dans les environnements les plus exigeants.

Assurance qualité et contrôle des processus
Il doit y avoir une assurance qualité rigide et un contrôle du processus pour produire substrats de circuits intégrés pour les MEMS et d'autres applications futures. Les fabricants de niveau disposent des éléments suivants:

• Inspection en ligne pour la détection précoce des défauts.
• Utilisez le contrôle statistique des processus (SPC) pour suivre les paramètres clés.
• Tests de fiabilité tels que le cycle thermique, l'exposition à l'humidité et les fatigues mécaniques.

Ces procédés garantissent que chaque substrat atteint des normes élevées de robustesse et de fiabilité pour répondre aux exigences contraintes des applications MEMS.
Pourquoi choisir un leader substrats de circuits intégrés Le fabricant ? La qualité des substrats est essentielle pour les performances des dispositifs MEMS et d'autres appareils électroniques haut de gamme. Un établi substrats de circuits intégrés Le fournisseur fournit:
Connaissances spécialisées en imagerie en ligne fine et via la formation de la construction à haute densité.
Matériels avancés spécifiquement compatibles avec MEMS.
Qualité démontrée – par des tests et une assurance qualité.
Les clients qui choisissent de travailler avec un fabricant expérimenté dans les défis MEMS uniques peuvent accéder à des substrats qui repoussent non seulement les limites de ce qui est possible, mais qui sont également en mesure de livrer sur le terrain.

Conclusion

Faire le substrats de circuits intégrés est un processus très sophistiqué qui implique la science des matériaux, l'ingénierie de précision et la fabrication haut de gamme. Pour les MEMS, les exigences sont encore plus strictes, les substrats exigeants avec une stabilité dimensionnelle supérieure, des performances électriques et une fiabilité.
Un haut substrats de circuits intégrés Un fabricant capable de répondre à ces besoins aidera à promouvoir la nouvelle génération d'électronique dans différentes industries. Tout, des capteurs MEMS aux modules de calcul à grande vitesse, dépend du bon substrat pour construire le succès dans le monde technologique d'aujourd'hui, et rien ne construit ce succès de manière plus fiable, ou ne revient à lui de manière plus cohérente, que le bon substrat.

Capteurs MEMS ( Micro système électromécanique )