PCB de Substrato para CI: Um Tema Fascinante a Conhecer

Palavras-chave; Substratos de CI, Substratos de CI China

Com a explosão de novos tipos de CIs, como CSP (pacote em escala de chip) e BGA (conjunto de matriz de esferas), o substrato de CI tem se desenvolvido. Isso exige novos transportadores de pacote. Tanto em aplicações quanto em popularidade, o PCB de Substratos de CI explodiu, com PCB flex-rígido de qualquer camada e PCB HDI como um dos tipos de PCB (Placa de Circuito Impresso) mais avançados. Estes são aplicados em atualizações de dispositivos e telecomunicações.

Substratos de CI

Utilizado no empacotamento de chips de circuitos integrados expostos, o substrato de CI é um tipo de placa-base. O substrato de CI demonstra ser significativo na conexão entre a placa de circuito e o chip. Capturando efetivamente o chip de circuito integrado semicondutor, conduzindo para conectar o chip ao PCB, bem como reforçando, suportando e protegendo o chip de CI, os circuitos integrados se enquadram como um produto intermediário. Ele também oferece uma passagem para dissipação térmica.

Como conector das placas de circuito impresso ao chip semicondutor, o substrato de circuito integrado assume um papel essencial. Ele assume a função de um canal. Para fornecer densidades de interconexão que superam as dos fabricantes de PCB, requer limites nos fabricantes de CI durante o processo de fabricação do substrato de CI. Em habilidade química para projetos de alta densidade, os fabricantes exigirão soluções comprovadas e especializadas.

Usado para empacotar chips de CI (circuito integrado) expostos, o substrato de CI é um tipo de placa-base. O CI pertence a um produto intermediário com as seguintes funções de conectar placa de circuito e chip:

•      O chip de CI semicondutor é capturado por ele;
•      Para conectar o PCB e o chip, há condução interna;
•      Fornecendo um túnel de dissipação térmica, ele pode suportar, reforçar e proteger o chip de CI.

Sob várias classificações, os substratos de circuito integrado se enquadram e são particularmente diversos. Examinaremos os diferentes tipos sob cada categoria e classificação para compreender melhor este conjunto.

Classificações de Substratos de CI

Classificação de acordo com os atributos do Pacote

• Substrato de CI BGA: No desempenho elétrico e dissipação térmica, este tipo de Substrato de CI se sai bem. Isso pode aumentar significativamente os pinos do chip. Portanto, é adequado para um pacote de CI com uma contagem de pinos superior a 300.
• Substrato de CI CSP: Com escala miniatura e leveza, o CSP é um tipo de pacote de chip único. Ele apresenta um tamanho semelhante ao CI. Em produtos eletrônicos, produtos de telecomunicações e produtos de memória com poucos pinos, o substrato de CI CSP é predominantemente utilizado.
• Substrato de CI FC: Apresentando dissipação térmica viável, baixa perda de circuito, baixa impedância de sinal e desempenho bem executado, o FC (Flip Chip) é um tipo de pacote por inversão de chip.

Substrato de CI MCM: Módulo multi-chip ou MCM é um tipo de Substratos de CI China. Chips com diferentes funcionalidades são absorvidos em um único pacote. Devido aos seus atributos, incluindo miniaturização, finura, leveza e brevidade, o produto pode ser uma solução ideal. Normalmente, este tipo de substrato não se sai tão bem em roteamento fino, dispersão térmica, impedância de sinal, etc., pois muitos chips são empacotados em um único pacote.

Classificação de acordo com os atributos do material

• Substrato de CI Rígido: É feito principalmente por resina ABF, resina BT ou resina epóxi. Seu coeficiente de expansão térmica é aproximadamente 13 a 17ppm/°C.
• Substrato de CI Flexível: Apresenta um coeficiente de expansão térmica de 13 a 27ppm/°C e é feito principalmente por resina PE ou PI.
• Substrato de CI Cerâmico: É feito basicamente por materiais cerâmicos como carbeto de silício, nitreto de alumínio ou óxido de alumínio. Sendo aproximadamente 6 a 8ppm/°C, apresenta um coeficiente de expansão térmica um pouco baixo.

Classificação de acordo com os créditos de inovação de fixação

• Fixação FC

• Fixação TAB (Fixação Robotizada por Fita)

• Fixação por Fio

Aplicações de Substratos de CI em PCB

Em itens eletrônicos com capacidades avançadas, esbeltez e leveza, como tablets, PCs, celulares e equipamentos nas áreas de cuidados clínicos, telecomunicações, militar, aviação e controle moderno, os substratos de CI para PCB são aplicados principalmente.

Desde PCB semelhantes a substratos, PCB HDI convencionais e PCB multicamadas até substratos de CI para PCB, os circuitos impressos rígidos passaram completamente por uma série de evoluções. Com um processo de fabricação aproximadamente em escala semicondutora, o SLP é apenas um tipo de circuito impresso rígido.

Processo de Produção de Substrato de CI para PCB

Entre o chip de CI e uma placa de circuito impresso, o substrato de circuito integrado atua como a conexão essencial. Através da organização de vias condutoras e trilhas, ele realiza isso.

Etapas de Fabricação

• Engenharia e galvanização de cobre: No sistema de montagem, este é o passo inicial. Correlacionado a diferentes aspectos mecânicos, como controle e tecnologia de compensação de circuito, tecnologia de fabricação de margem escassa e controle uniforme da espessura da galvanização de cobre, envolve a tecnologia de revestimento e a engenharia de cobre.

• Máscara de solda: Segue-se ao ciclo de galvanização e engenharia de cobre. A impressão da máscara de solda e as tecnologias de preenchimento de aberturas estão presentes na máscara de solda para substrato de circuito integrado em PCB. Entre a almofada e a máscara de solda, uma diferença de nível inferior a dez micrômetros no substrato tem sido permitida consistentemente pelos substratos de CI para PCB. No entanto, permitir mais de quinze micrômetros não é recomendado.

• Acabamento superficial: Garantir uma espessura uniforme do acabamento superficial é crucial nesta etapa. O uso de acabamentos superficiais ENIG e ENEPIG está envolvido, que são adequados em todos os casos.

• Testes de Confiabilidade e Análise: Este é o último passo da produção de substrato de CI. Para qualidade e também confiabilidade, o substrato de circuito integrado precisa ser examinado aqui. No entanto, difere da tecnologia utilizada na revisão e teste de confiabilidade das placas de circuito impresso padrão.

Contudo, apesar das etapas identificadas acima, é fundamental entender que o sistema de montagem de substrato de circuito integrado para PCB não é direto.

Empacotamento de CI

Frequentemente surge como o Movimento Final na produção de dispositivos semicondutores. Nesta fase, uma embalagem protegendo o circuito integrado do desgaste relacionado à idade ou de elementos externos adversos é obtida pelo semicondutor. A embalagem, por design, protege o bloco, além de fornecer contatos elétricos. Isso transmite sinais para a placa de circuito de um dispositivo eletrônico.

Desde os pacotes BGA da década de 1970, a tecnologia de empacotamento de CI evoluiu quando eles se tornaram populares entre os fabricantes de embalagens eletrônicas. No entanto, desde o início do século XXI, as opções e adaptações mais recentes ofuscaram os pacotes de matriz de pinos. Nessas inovações, estão incluídos o pacote plástico de nível quádruplo e os pacotes de diagrama pequeno e fino. Atualmente, existem tecnologias de empacotamento mais avançadas, como o FCBGA. É uma atualização dos pacotes de matriz do sistema de terras.

Toque Final

Para conectar o chip de CI e a PCB, os substratos de CI são significativos na eletrônica. Quando se trata de um projeto de CI bem-sucedido ou defeituoso para sua aplicação eletrônica, entender cada detalhe sobre eles pode fazer toda a diferença devido a isso. Consequentemente, ao projetar seus Substratos de CI para um resultado melhorado, você deve considerar os aspectos discutidos.