La diferencia entre sustrato de embalaje y PCB
El sustrato de embalaje puede entenderse simplemente como una PCB o un sustrato de circuito de película delgada y gruesa con mayor rendimiento o funciones especiales. El sustrato de embalaje sirve como interconexión eléctrica y transición entre diferentes circuitos del chip y placas de circuito impreso convencionales (principalmente placas principales, placas auxiliares, placas posteriores, etc.). ), también proporciona protección, soporte, disipación de calor y montaje del chip.
PWB y PCBPWB (placa de circuito impreso): generalmente se refieren a sustratos aislantes con patrones de conductores en la superficie y en el interior. El PWB en sí es un producto semiacabado que funciona como sustrato para el montaje de componentes electrónicos. Están conectados a través de cableado conductor para formar un circuito electrónico unitario que realiza su función de circuito.
PCB (Placa de circuito impreso
) se refiere a todo el sustrato del PWB equipado con componentes electrónicos. En la mayoría de los casos, los PWB y los PCB suelen tratarse como sinónimos sin distinción. De hecho, los PWB y los PCB son diferentes en algunos casos. Por ejemplo, PCB a veces se refiere a un circuito que contiene componentes electrónicos simplemente impresos sobre un sustrato aislante, que puede ser autónomo, mientras que PWB enfatiza la función portadora de los componentes o constituye un circuito real o un conjunto de placa de circuito impreso. A menudo se le llama placa de circuito impreso.
Placa base: También llamada placa base. Es un sustrato electrónico que instala varios componentes electrónicos activos y pasivos en una placa PCB más grande y puede interconectarse con placas auxiliares y otros dispositivos. La industria de las comunicaciones generalmente lo llama backplane.
La palabra "Fuerte" proviene del japonés y está tomada aquí. El "bloque" se instala en la "placa" y el chip desnudo se instala en la placa secundaria del sustrato del módulo: también llamada placa secundaria o placa de componentes, que consiste en instalar algunos componentes electrónicos en una PCB pequeña, junto con Otros componentes con diversas funciones. El dispositivo consta de tarjetas, componentes de almacenamiento, componentes de CPU y sustratos. Luego la carga y la interconexión con la placa base se realiza a través de conectores (conectores, cables o placas rígido-flex, etc.). ).Esto facilita la reparación de componentes defectuosos y la actualización de la electrónica.
Es decir, la instalación real se refiere al proceso de conexión y la tecnología de los "bloques" mencionados anteriormente instalados en el sustrato, que cubren la inserción, el complemento, el montaje en superficie (SMT), el montaje y el micro de uso común. -asamblea.
Módulo: El "tablero" que se menciona a continuación puede considerarse como un cuerpo multidimensional. El paquete con los terminales de los cables es un "bloque", y el chip con el troquel desnudo montado en él también puede considerarse un bloque.
Placa portadora: placa de circuito impreso que transporta diversos dispositivos electrónicos activos y pasivos, conectores, unidades, placas secundarias y otros dispositivos electrónicos diversos. Como placas portadoras selladas, placas portadoras similares, varios PCB ordinarios y placas de ensamblaje.
SubstrateLike-PCB (SLP): Como su nombre indica, es un PCB con especificaciones similares. Originalmente es una placa HDI, pero sus especificaciones se acercan al nivel de las placas portadoras para empaques de circuitos integrados. La placa portadora sigue siendo un tipo de placa dura de PCB, pero el proceso se acerca más a las especificaciones de semiconductores. El ancho de línea/espacio entre líneas requerido actualmente de la placa portadora es ≤30μm/30μm, que no se puede producir mediante el método sustractivo y requiere tecnología de proceso MSAP (proceso semiaditivo), que reemplazará la tecnología HDIPCB anterior. Un material de sustrato que integra las funciones de sustrato y soporte de embalaje. Sin embargo, aún no se han determinado el proceso de fabricación, las materias primas y las soluciones de diseño (de una pieza o de varias piezas). El nuevo teléfono móvil de Apple ha dado origen a una placa tipo operador. En el iPhone 8 de 2017, se utilizó por primera vez una placa HDI similar a una placa tipo operador, que puede hacer que el teléfono sea más delgado y corto. El sustrato del soporte también es similar al sustrato del paquete IC, que es principalmente una película dieléctrica laminada de CCL de resina BT y resina ABF*.
Tablero multicapa: con la mejora de la integración LSI, la transmisión de señales de alta velocidad y el desarrollo de equipos electrónicos hacia la delgadez y ligereza, es difícil realizar cableado con cables de una o dos caras. solo. Además, si las líneas eléctricas, las líneas de tierra y las líneas de señal se disponen en la misma capa conductora, habrá muchas restricciones, lo que reduce en gran medida la libertad de cableado. Si la capa de energía, la capa de tierra y la capa de señal están especialmente configuradas y dispuestas en la capa interna de la placa multicapa, no solo puede mejorar la libertad de cableado, sino también prevenir la interferencia de la señal y la radiación de ondas electromagnéticas. Este requisito impulsa aún más el desarrollo de sustratos multicapa. Por lo tanto, PCB integra las tecnologías clave del embalaje electrónico y desempeña un papel cada vez más importante. Se puede decir que los PCB contemporáneos son los maestros de diversas tecnologías modernas.
Sustrato HDI Sustrato HDI: generalmente fabricado mediante el método de adición de capas. Cuantas más capas haya, mayor será el nivel técnico de la tabla. Las placas HDI comunes se laminan básicamente una vez, mientras que las HDI de alta gama utilizan dos o más procesos de laminación, así como tecnologías avanzadas de PCB como superposición de orificios, relleno de orificios con galvanoplastia y perforación directa con láser. Las placas HDI de alta gama se utilizan principalmente en teléfonos móviles 4G, cámaras digitales avanzadas y placas portadoras de IC.
En la ingeniería de embalaje electrónico, los sustratos electrónicos (PCB) se pueden utilizar para diferentes niveles de embalaje electrónico (se utilizan principalmente para los niveles segundo a quinto de 1 a 3 niveles de embalaje). 1 Embalaje de segundo, tercer y segundo nivel, PCB ordinario se utiliza para el tercer, cuarto y quinto nivel del embalaje de segundo y tercer nivel.
Pero todos brindan interconexión, protección, soporte, disipación de calor, ensamblaje, etc. para componentes electrónicos, con el objetivo de lograr multipin, reducir el tamaño de los productos empaquetados, mejorar el rendimiento eléctrico y la disipación de calor, densidad ultra alta o multichip. modularización y alta confiabilidad.
La placa base (placa base), la placa auxiliar y la placa portadora (placa tipo portador) PCB convencional (principalmente placa base, placa auxiliar, placa posterior, etc.) se utilizan principalmente para 3 y 4 de los paquetes de nivel 2 y 3. , Nivel 5. Dispositivos activos, dispositivos discretos pasivos y componentes electrónicos empaquetados en LSI, IC, etc. están montados en ellos y realizan sus funciones de circuito interconectándolos para formar circuitos electrónicos unitarios.
Con el continuo avance y desarrollo de la tecnología de instalación electrónica, los límites entre los distintos niveles de instalación electrónica son cada vez más confusos y las instalaciones en varios niveles se entrelazan entre sí. En este proceso, el papel de la PCB es cada vez más importante, lo que plantea requisitos cada vez más altos para la PCB y sus materiales de sustrato en términos de función y rendimiento.
El proceso y las razones para la separación del sustrato de embalaje y PCB
Después de la década de 1980, con la aplicación generalizada de nuevos materiales y nuevos equipos, siguió la tecnología de diseño y fabricación de circuitos integrados. Ley de Moore El rápido desarrollo, la aparición de componentes semiconductores diminutos y sensibles, la aparición de circuitos integrados a gran escala y circuitos integrados de muy gran escala, y la aparición de sustratos de embalaje multicapa de alta densidad han separado los sustratos de embalaje de circuitos integrados de los ordinarios. Placas de circuito impreso, formando una industria especializada en sustratos de embalaje de circuitos integrados. Existe tecnología de fabricación.
Entre los productos principales actuales de placas PCB convencionales, los productos con ancho de línea/espaciado entre líneas de 50 μm/50 μm son productos PCB de alta gama, pero esta tecnología aún no puede cumplir con los requisitos técnicos del empaquetado de chips convencional actual. En el campo de la fabricación de sustratos de embalaje, los productos con ancho de línea/espaciado de línea de 25 μm/25 μm se han convertido en productos rutinarios, lo que refleja que la fabricación de sustratos de embalaje es más avanzada que la fabricación de PCB convencional. Hay dos razones fundamentales para la separación de los sustratos de embalaje de las placas de circuito impreso convencionales: por un lado, la velocidad de desarrollo de refinamiento de las placas PCB es más lenta que la de los chips, lo que dificulta la conexión directa entre los chips y las placas PCB. Por otro lado, el costo de mejorar el refinamiento general de la placa PCB es mucho mayor que el costo de interconectar la PCB y el chip a través del sustrato de embalaje.
La principal estructura y tecnología de producción de los sustratos de embalaje
En la actualidad, no existe un estándar de clasificación unificado en la industria de sustratos de embalaje. Suelen clasificarse según los materiales del sustrato y los procesos de fabricación adecuados para la fabricación del sustrato. Según los diferentes materiales del sustrato, los sustratos de embalaje se pueden dividir en sustratos de embalaje inorgánicos y sustratos de embalaje orgánicos. Los sustratos de embalaje inorgánicos incluyen principalmente: sustratos de embalaje a base de cerámica y sustratos de embalaje a base de vidrio. Los sustratos de embalaje orgánicos incluyen principalmente sustratos de embalaje fenólicos, sustratos de embalaje de poliéster y sustratos de embalaje epoxi. Según los diferentes métodos de fabricación de sustratos de embalaje, los sustratos de embalaje se pueden dividir en sustratos de embalaje con núcleo y nuevos sustratos de embalaje sin núcleo.
Sustratos de embalaje con núcleo y sin núcleo
El sustrato de embalaje con núcleo se divide principalmente en dos partes en estructura, la parte media es el tablero central y las partes superior e inferior son tableros laminados. La tecnología de fabricación del sustrato del paquete central se basa en la tecnología de fabricación de la placa de circuito impreso de interconexión de alta densidad (HDI) y su tecnología de mejora.
El sustrato sin núcleo también se denomina sustrato sin núcleo, que se refiere al sustrato de embalaje sin el tablero central. El nuevo sustrato de embalaje sin núcleo utiliza principalmente tecnología de electrodeposición ascendente para producir estructuras conductoras entre capas: pilares de cobre. Utiliza únicamente capas de acumulación (build-up Layers) y capas de cobre para lograr un cableado de alta densidad mediante un proceso semiaditivo (SAP para abreviar).
Ventajas y desventajas del sustrato de embalaje sin núcleo
Ventajas
Más delgado;
La ruta de transmisión eléctrica se reduce, la impedancia de CA es mayor. reducido y la señal El circuito evita efectivamente la pérdida de retorno causada por PTH (orificio pasante chapado en cobre) en el sustrato central tradicional, reduce la inductancia del bucle del sistema de energía y mejora las características de transmisión, especialmente las características de frecuencia;
Se puede lograr que las señales se transmitan directamente, porque todas las capas del circuito se pueden usar como capas de señal, lo que puede aumentar la libertad de cableado, lograr cableado de alta densidad y reducir las restricciones en el diseño C4;
A excepción de algunos procesos, se puede utilizar el equipo de producción original, lo que reduce los pasos del proceso.
Desventaja
En la fabricación de sustratos sin núcleo, sin el soporte del tablero central, es fácil deformarse y deformarse. Este es el problema más común y más grande en la actualidad.
Es probable que se produzcan daños en el laminado;
Es necesario introducir algunos equipos nuevos para el envasado de semiconductores de sustratos sin núcleo. Por lo tanto, los desafíos de los sustratos sin núcleo para envases de semiconductores residen principalmente en los materiales y procesos.