Una guida al senso dell'ingegneria di precisione substrato IC Processo

I substrati a circuito integrato (IC) costituiscono la base dei dispositivi elettronici di oggi, facilitando le connessioni tra chip a semiconduttore e schede a circuito stampato (PCB). Il progresso della tecnologia rende una grande varietà di alte prestazioni substrati IC tanto in domanda, in particolare nelle applicazioni relative MEMS (Micro Electro Mechanical Systems). In questo articolo, che fornisce un'introduzione generale sulla tecnologia di substrati IC la forza e la competitività di un leader substrati IC I produttori sono concentrati.

Perché substrati IC sono la chiave dell'elettronica moderna

substrati IC sono il componente critico tra matrici semiconduttori e PCB e consentono la connettività elettrica fornendo anche supporto meccanico e termico. Sono fondamentali per le prestazioni e l'affidabilità dei dispositivi elettronici nei settori del consumo, dell'automobile, delle telecomunicazioni e dell'industria.
substrati IC sono ancora più importanti per i dispositivi MEMS. La tecnologia MEMS combina strutture meccaniche con elettronica, quindi richiede substrati con stabilità dimensionale superiore, routing fine e capacità termiche. Un affidabile substrati IC Il produttore dovrebbe essere in grado di fornire soluzioni che soddisfino queste esigenze di applicazione impegnative.

Scelta del materiale: Base substrati IC
Il processo inizia con la selezione del materiale. Alta qualità substrati IC sono basati su sofisticati sistemi di resina, fogli di rame e strati dielettrici. Questi composti devono essere progettati per soddisfare rigorosi requisiti di prestazione come bassa attenuazione del segnale, alta conduttività termica e resistenza meccanica.
Uno dei primi substrati IC fornitori approvvigionano i materiali offerti di seguito:

• Alta frequenza per applicazioni di moduli RF basati su MEMS
• Pianità superficiale perfetta per ospitare MEMS che richiedono un allineamento preciso.
• Coefficiente di espansione termica corrispondente (CTE) per la compatibilità dei semiconduttori.

Aggiungendo le proprietà del materiale, i produttori realizzano substrati che non solo facilitano l'uso di interconnessioni ad alta densità, ma che resistono anche alle dure condizioni delle applicazioni MEMS.

Imaging e modellazione di circuiti a linea fine
Incisione modelli di circuito a linea fine su substrati IC è uno dei processi più essenziali nella fabbricazione di substrati. Questo passo crea le strade elettriche complesse mediante imaging e incisione di strati di rame. La capacità di produrre linee e spazi ultrafini è nota per essere una delle caratteristiche più importanti di un buon substrati IC produttore.
La procedura comprende:

Applicare il fotoresist sulla superficie del substrato.
Utilizzare precisione a livello di submicron (micron) per definire il modello di circuito attraverso processi di imaging superiori.
Utilizzare gli acidi per incidere il rame per fare tracce pulite e taglienti.
L'imaging a linea fine è particolarmente critico per MEMS, un tipo di tecnologia. Modelli precisi consentono routing ad alta densità e soluzioni di dimensioni compatte per sensori e attuatori MEMS.
Tramite formazione e metallizzazione
Vias, o interconnessioni verticali, sono necessarie per connettere più strati di un substrato IC Ma può essere difficile da gestire. Il processo di formazione via (foratura e placcatura) richiede alta precisione e affidabilità.
Principali produttori di substrati IC impiegano processi all'avanguardia come la perforazione laser e la galvanizzazione per produrre microvias, vias impilati e vias riempiti. Queste tecniche forniscono:
Connessioni elettriche affidabili tra strati.
Aumento della resistenza meccanica per il supporto MEMS.
Spazio sufficiente per architetture di imballaggio ad alta densità.
L'integrità è importante per le applicazioni MEMS. Le irregolarità in via possono interrompere i percorsi del segnale e diminuire le prestazioni dei dispositivi MEMS, motivo per cui la metallizzazione di precisione è uno dei principali differenziatori tra i produttori di IC.

Finiture superficiali per saldabilità e affidabilità
Le finiture superficiali sono applicate agli strati esterni di substrati IC per proteggere le tracce di rame e facilitare un assemblaggio robusto. Le finiture più popolari sono ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold), ENEPIG (Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold) e immersion silver.
Un affidabile substrati IC il produttore personalizza le finiture superficiali secondo le esigenze uniche dei clienti e i vantaggi risultanti includono:
Migliorata saldabilità per moduli MEMS e altri pacchetti di fascia alta. Resistente alla corrosione per strumenti utilizzati in ambienti aggressivi.
Prestazioni di lunga durata per applicazioni di uso finale.
La finitura superficiale dei dispositivi MEMS deve inoltre ridurre la contaminazione e l'evacuazione per un processo di assemblaggio in ambiente pulito e prestazioni stabili.

Stabilità dimensionale e controllo della deformazione
Poiché i prodotti elettronici diventano più compatti, la stabilità dimensionale e il controllo della deformazione substrato IC è necessario. I substrati devono rimanere stabili e allineati durante il montaggio e il funzionamento, in particolare per le applicazioni MEMS dove questo è critico.
A tal fine, i produttori raffinano:

• Materiale trucco e simmetria strato.
• Processi di laminazione con stress residuo inferiore.
• Rigorosa manipolazione post-laminazione per evitare deformazioni.

Con queste considerazioni in mente, substrato IC i produttori portano sul mercato dispositivi MEMS che possono essere affidabili per funzionare correttamente anche negli ambienti più esigenti.

Assicurazione qualità e controllo dei processi
Ci deve essere una rigida garanzia di qualità e controllo del processo per produrre substrati IC per MEMS e altre applicazioni future. I produttori di livello hanno i seguenti:

• Ispezione in linea per la rilevazione precoce dei difetti.
• Utilizzare il controllo statistico del processo (SPC) per monitorare i parametri chiave.
• Test di affidabilità come ciclismo termico, esposizione all'umidità e fatiche meccaniche.

Questi processi garantiscono che ogni substrato raggiunga elevati standard di robustezza e affidabilità per soddisfare le esigenze stressate delle applicazioni MEMS.
Perché scegliere un leader substrati IC Il produttore? La qualità dei substrati è fondamentale per le prestazioni dei dispositivi MEMS e di altra elettronica di fascia alta. Un istituito substrati IC fornitore fornisce:
Conoscenza specializzata in imaging a linea fine e attraverso la formazione di costruzioni ad alta densità.
Materiali avanzati specificamente abilitati MEMS.
Qualità dimostrata – attraverso test e garanzia della qualità.
I clienti che scelgono di lavorare con un produttore esperto nelle sfide MEMS uniche sono in grado di accedere a substrati che non solo spingono i confini di ciò che è possibile, ma che sono anche in grado di consegnare sul campo.

Conclusione

Fare il substrati IC è un processo molto sofisticato che coinvolge la scienza dei materiali, l'ingegneria di precisione e la produzione di alta gamma. Per MEMS, i requisiti sono ancora più rigorosi, substrati esigenti con stabilità dimensionale superiore, prestazioni elettriche e affidabilità.
Un top substrati IC Un produttore in grado di soddisfare queste esigenze contribuirà a promuovere la nuova generazione di elettronica in diversi settori. Tutto dai sensori MEMS ai moduli di calcolo ad alta velocità dipende dal substrato giusto per costruire il successo nel mondo guidato dalla tecnologia di oggi, e nulla costruisce quel successo in modo più affidabile, o ritorna a esso in modo più coerente, del substrato giusto.

Sensori MEMS ( Micro Electromechanical System )