IC Alt Tabakası: Entegre Devre Paketlemenin Temeli

Anahtar Kelimeler: IC paketleme alt tabakası

Lamine alt tabakalar, kurşun çerçeveler, bağlama teli, kapsülleme malzemeleri, alt doldurma, çip yapıştırma malzemeleri, WLP (Wafer-Seviyesi Paketleme) dielektrikleri ve WLP kaplama kimyasalları, entegre devre paketlemede kullanılan en yaygın malzemeler arasındadır. Bu malzemeler, IC çiplerini baskılı devre kartları (PCB'ler) gibi harici cihazlara karşı korumak ve bağlamak, ayrıca termal kontrol ve destek sağlamak için kullanılır.

Lamine alt tabakalar, IC paketleme alt tabakası endüstrisinin büyük çoğunluğunu oluşturduğu için, bunları daha ayrıntılı olarak ele alacağız. Entegre Devre (IC) alt tabakaları, IC paketlerinde kullanılan, IC ile PCB üzerindeki iz ağı arasındaki bağlantıları koruyan ve kolaylaştıran temel malzemelerdir. Bu alt tabakalar, çok sayıda katman, merkezde bir destek çekirdeği, bir delik ağı ve iletken pedleri içerir, bu da onları geleneksel PCB'lerden daha zor üretilir hale getirir.

IC Alt Tabakalarının Sınıflandırılması

IC alt tabakaları malzemelere, yapıya ve üretim tekniklerine göre sınıflandırılabilir. Aşağıda IC alt tabakalarının bazı tipik sınıfları bulunmaktadır:

• Malzeme Tabanlı Sınıflandırma: Poliimid, FR4 veya BT reçinesi gibi silikon, seramik ve organik malzemeler dahil olmak üzere çeşitli malzemelerden IC alt tabakaları yapılabilir.
• Yapı Tabanlı Sınıflandırma: IC alt tabakaları tek katmanlı veya çok katmanlı olmak üzere iki kategoridedir. Tek katmanlı alt tabakalar düşük yoğunluklu devrelerde kullanılırken, yüksek yoğunluklu devreler çok katmanlı alt tabakalar kullanır.
• Üretim Süreci Tabanlı Sınıflandırma: Kullanılan üretim yöntemi, IC alt tabakalarının sınıflandırmasını belirleyebilir. Yöntem yarı eklemeli, eklemeli veya çıkarmalı olabilir.
• Teknik Tabanlı Sınıflandırma: Tel bağlama veya flip-chip teknolojisi gibi kullanılan teknik, IC alt tabakalarının sınıflandırmasını gösterir.
• Uygulama Tabanlı Sınıflandırma: Güç cihazları, CPU'lar, bellek, sensörler ve diğerleri gibi kullanıldıkları uygulamalar da IC alt tabakalarını sınıflandırır. Bu kategoriler yardımıyla, belirli bir uygulama için güvenilirlik, performans ve maliyete göre uygun IC alt tabakası seçilir.

IC alt tabakaları üç kategoriye ayrılır: paket veya paketleme tipi, bağlama yöntemi ve malzeme özellikleri/nitelikleri.

Paketleme tipi

IC paketleme alt tabakası tipi, IC alt tabakası için kullanılan taşıyıcıyı tanımlar. Çeşitli paket veya paketleme türleri vardır, bunlar arasında:

• Top Dizisi IC Alt Tabakası: Bu alt tabaka, 300'den fazla pini olan entegre devre paketleri için uygundur. İyi elektrik performansı ve ısı dağılımı sağlar.

• Chip-ölçekli paketleme IC alt tabakası: Bu alt tabaka türü küçük ve incedir, bu da onu düşük pin sayılı (CSP'ler) tek çip paketleri için ideal kılar.

• Flip-chip IC alt tabakaları: Flip-chip IC alt tabakaları, bir flip-chip chip-ölçekli pakette (FCCSP) kontrollü çöküş çip bağlantıları için en uygundur. Devre kaybına ve sinyal girişimine karşı etkili ısı dağılımı koruması sağlar.
• Çoklu çip modülü IC alt tabakası: Bu paketleme stili, her biri farklı bir amaca hizmet eden çok sayıda IC içerir. Alt tabaka hafif olmalıdır, ancak MCM IC'lerin doğası gereği mükemmel yönlendirme, ısı dağılımı veya ses sinyali girişimi olmayabilir.

Bağlama Teknolojisi

Bu, bir entegre devrenin paketleme veya harici devrelere nasıl bağlandığını ifade eder. Bağlama teknolojisi, aşağıdakileri içeren çeşitli kategorilere ayrılır:

• Tel Bağlama: En yaygın bağlama türü, yongaların bağlantı noktalarından paket/taşıyıcıya veya harici devreye teller geçirmeyi içerir.
• Şerit Otomatik Bağlama (TAB): "Şerit otomatik bağlama" (TAB) terimi, esnek baskılı devreler (FPC) oluşturmak için bir entegre devreyi polimerlerden yapılmış bir IC alt tabakasındaki ince iletkenlere bağlama yöntemini tanımlar.
• Ters Çevrilmiş Yongalı (FC) Bağlama: Ters Çevrilmiş Yongalı (FC) bağlama tipik olarak bağlantılar oluşturmak için lehim topları/topçuklarının kullanımıyla desteklenir. Bağlantı, bir polimer yapıştırıcı, kaynaklı eklem veya lehim teması yoluyla oluşturulabilir.

Malzeme Özellikleri

Entegre devreler için malzeme gereksinimleri işlevlerine göre değişir. Aşağıda en popüler IC alt tabakası malzemelerinden birkaçı yer almaktadır:

Reçine, sert IC alt tabakaları yapmak için kullanılır ve Bismaleimid Triazin (BT) Film (ABF), Epoksi veya Ajinomoto Katmanlı malzeme içerebilir.

• Esnek IC alt tabakalarında Poliamid reçineleri veya poliamid malzemeler kullanılır. Her ikisi de benzer termal genleşme katsayıları ve elektriksel özellikler sergiler.
• Seramik malzeme, örneğin alüminyum oksit, silisyum karbür veya alüminyum nitrür, genellikle bu tür IC alt tabakalarını yapmak için kullanılır.

Lamine IC alt tabakalarının Uygulamaları

Elektronik sektöründe, Lamine IC alt tabakaları çok geniş bir uygulama alanı sunar. IC alt tabakası PCB'lerinin en popüler uygulamaları şunları içerir:

• Mikroişlemciler: elektronik cihazların beyni olan mikroişlemciler, sıklıkla IC alt tabakası PCB'leri kullanır. Mikroişlemci işlemi, mikroişlemci yongalarının bağlanması için sağlam bir temel sağladıklarından, PCB'leri hayati bir bileşen olarak içerir.
• Bellek modülleri: bellek modülleri IC alt tabakası PCB'lerinden yararlanır. Bellek modülleri elektronik cihazların hayati parçalarıdır. Bellek yongalarını bağlamak için, bu PCB'ler bir IC alt tabakası görevi görür. Ayrıca bellek modüllerinin verimliliğini ve güvenilirliğini garanti ederler.
• Tüketici elektroniği: dizüstü bilgisayarlar, tabletler ve akıllı telefonlar gibi tüketici elektroniği ürünleri içlerinde IC alt tabakası PCB'leri kullanır. Bu PCB'ler, cihazın farklı bileşenlerini kurmak için küçük ve hafif bir temel sağlar.
• Endüstriyel elektronik: kontrol, robotik ve otomasyon dahil olmak üzere çok sayıda endüstriyel uygulama IC alt tabakası PCB'leri kullanır. Bu sistemlerde yer alan birçok elektrik bileşenini bağlamak için, bu PCB'ler güvenilir ve sağlam bir IC alt tabakası sunar.

Diğer elektronik bileşenler, bilgi-eğlence sistemleri ve motor kontrol üniteleri için, otomotiv elektroniği IC alt tabakası PCB'leri kullanır. Otomotiv uygulamalarının zorlu koşullarına dayanmak üzere tasarlanan bu PCB'ler, aynı zamanda verimli performans sağlar.

Lamine IC alt tabakalarının özellikleri

Bir entegre devre IC alt tabakası (IC alt tabakası), elektronik cihazlarda kritik bir bileşendir ve düzgün çalışması için gerekli olan çok sayıda temel özelliğe sahiptir. Bir IC alt tabakasının temel özelliklerinden bazıları şunlardır:

• Elektriksel özellikler: Bir IC alt tabakasının elektriksel özellikleri, başarılı çalışması için önemlidir. Alt tabaka, uygun sinyal iletimi için yeterli sinyal bütünlüğüne ve minimum elektriksel dirence sahip olmalıdır.
• Termal iletkenlik: IC'ler tarafından üretilen ısıyı verimli bir şekilde dağıtmak için, IC alt tabakaları oldukça termal iletken olmalıdır. Bu özellik, IC'lerin aşırı ısınmasını ve arızalanmasını önler.
• Mekanik dayanıklılık: Montaj ve taşıma sırasında, IC alt tabakası fiziksel darbe ve strese maruz kalır. Bu nedenle, son derece güçlü olmalıdır.
• Dielektrik özellikler: Sinyal bütünlüğünü korumak ve sinyal kaybını en aza indirmek için, IC alt tabakaları yüksek bir dielektrik sabitine sahip olmalıdır.
• Kimyasal direnç: Test ve üretim işlemleri boyunca, IC alt tabakaları farklı kimyasallara maruz kalır. Bu nedenle, yüksek derecede kimyasal dirence sahip olmalıdır.
• Yüzey nitelikleri: Bağlama tellerinin yapıştırılması ve biriktirilecek ince film katmanları için, bir IC alt tabakasının yüzeyi yüksek yapışma özelliklerine sahip olmalıdır.
• Uyumluluk: Verimli performans ve çalışma için, IC alt tabakaları ve IC paketleme teknolojileri birbirleriyle uyumlu olmalıdır.
• Maliyet: IC alt tabakası, uygun maliyetli bitmiş elektronik cihaz için makul fiyatlı olmalıdır.

Sonuç

Bu kapsamlı öğretici, PCB alt tabakalarına benzer ancak boyut ve malzemeleri nedeniyle daha uzmanlaşmış olan IC paketleme alt tabakasının tüm unsurlarını kapsar. IC ve PCB alt tabakalarının başarılı üretimi, en iyi malzemeleri temin edebilen ve mükemmel devre kartları yapmak için en ileri teknolojileri kullanabilen uzman bir üretici gerektirir. Otomotiv uygulamalarının zorlu koşullarına dayanmak için, bu PCB'ler verimli performans sağlarken tasarlanmıştır. Diğer elektronik bileşenler, bilgi-eğlence sistemleri ve motor kontrol üniteleri için, otomotiv elektroniği IC alt tabakası PCB'leri kullanır. Otomotiv uygulamalarının zorlu koşullarına dayanmak için, bu PCB'ler verimli performans sağlarken tasarlanmıştır. Entegre Devre (IC) alt tabakaları, IC'yi koruyan ve IC ile PCB üzerindeki iz ağı arasındaki bağlantıları kolaylaştıran IC paketlerinde kullanılan temel malzemelerdir.