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Blog de PCB - El impacto de los componentes pasivos integrados en el desarrollo de la tecnología de placas de PCB

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El impacto de los componentes pasivos integrados en el desarrollo de la tecnología de placas de PCB

2022-02-22
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Author:pcb

La tecnología de componentes pasivos integrados desarrollada por la tecnología de placas de PCB puede integrar una variedad de funciones electrónicas, con las ventajas de miniaturizar y mejorar el rendimiento del sistema, y puede reemplazar los grandes componentes pasivos discretos. Este artículo presenta principalmente el desarrollo de la tecnología de componentes pasivos integrados y el procesamiento de condensadores, resistencias e inductores utilizando la tecnología de película fina ipd, y discute el impacto de IPD en el desarrollo de la tecnología de placas de pcb. Introducción con el desarrollo de la tecnología electrónica, después de que los semiconductores se preparan desde el proceso de micrones hasta el proceso de nanómetros, la integración de los componentes electrónicos activos ha aumentado considerablemente, y la demanda de componentes activos y pasivos ha aumentado significativamente. La tendencia de desarrollo del mercado de los productos electrónicos es ligera, delgada y corta. Por lo tanto, la mejora de la capacidad de proceso de semiconductores ha aumentado considerablemente el número de componentes activos en el mismo volumen. Además del aumento sustancial en el número de componentes pasivos soportados, se necesita más espacio para colocarlos. Por lo tanto, el tamaño del equipo de encapsulamiento general inevitablemente aumentará, lo que es muy diferente de la tendencia de desarrollo del mercado. Desde el punto de vista del costo, el costo total es directamente proporcional al número de componentes pasivos. Por lo tanto, bajo la premisa de un gran uso de componentes pasivos, cómo reducir el costo y el espacio de los componentes pasivos e incluso mejorar el rendimiento de los componentes pasivos es un problema importante en la actualidad. Uno de los temas. La tecnología IPD (dispositivos pasivos integrados) permite integrar diversas funciones electrónicas, como sensores, transceptores de radiofrecuencia, microelectromes, amplificadores de potencia, unidades de gestión de potencia y procesadores digitales, entre otras, para proporcionar dispositivos pasivos integrados compactos. los productos IPD tienen la ventaja de miniaturizar y mejorar el rendimiento del sistema. Por lo tanto, la tecnología de componentes pasivos integrados puede desempeñar un papel enorme, ya sea reduciendo el tamaño y el peso de todo el producto o aumentando las funciones dentro del volumen del producto existente. En los últimos años, la tecnología IPD se ha convertido en una implementación importante del sistema en encapsulamiento (sip), y IPD allanará el camino para la versatilidad integrada "más allá de la Ley de moore"; Al mismo tiempo, el procesamiento de placas de PCB puede introducir la tecnología ipd, a través de las ventajas integrales de la tecnología ipd, puede salvar la creciente brecha entre la tecnología de encapsulamiento y la tecnología de placas de pcb. Desde la tecnología comercial inicial hasta la actualidad, la tecnología de componentes pasivos integrados IPD ha reemplazado a los componentes pasivos discretos y se ha desarrollado constantemente impulsada por industrias como ESG / emi.rf, LED de alto brillo y circuitos híbridos digitales.

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2. la tecnología IPD de película delgada introduce que la tecnología IPD se puede dividir en tecnología de película gruesa y tecnología de película delgada de acuerdo con la tecnología de proceso. Entre ellos, la tecnología de proceso de película gruesa incluye la tecnología ltcc de cerámica Co - quemada a baja temperatura con cerámica como sustrato y el PCB basado en la tecnología de componentes pasivos incrustados en placas de circuito impreso de interconexión de alta densidad hdi; Y la tecnología IPD de película delgada, utilizando la tecnología de semiconductores de uso común para fabricar circuitos y condensadores, resistencias e inductores. La tecnología ltcc se basa en materiales cerámicos, incorporando componentes pasivos como condensadores y resistencias en el sustrato cerámico, formando componentes cerámicos integrados a través de la sinterización, lo que puede reducir considerablemente el espacio de los componentes. Sin embargo, a medida que aumenta el número de capas, la dificultad y el costo de la fabricación también aumentan. Por lo tanto, los componentes ltcc se utilizan principalmente en circuitos con funciones específicas; La tecnología de placas de PCB de componentes integrados HDI se utiliza generalmente en sistemas digitales y solo se aplica a condensadores de soldadura distribuidos y precisión media y baja. Resistencias, a medida que el tamaño del componente se reduce, los dispositivos SMT no son fáciles de manejar componentes demasiado pequeños. Aunque la tecnología de placas de circuito impreso integradas es madura, las características del producto son malas y no se pueden comprender con precisión las tolerancia, porque los componentes están enterrados en varias capas y es difícil reemplazarlos o repararlos y ajustarlos después de problemas. En comparación con la tecnología ltcc y la tecnología de componentes integrados de placas de pcb, la tecnología IPD de película delgada de circuitos integrados tiene alta precisión y alta repetibilidad. Sus ventajas de pequeño tamaño, alta fiabilidad y bajo costo seguramente se convertirán en la corriente principal del IPD en el futuro. Este artículo introducirá principalmente la tecnología IPD de película delgada. Estado de desarrollo de la tecnología de componentes pasivos integrados de película delgada la tecnología IPD de película delgada utiliza procesos de película delgada como exposición - Desarrollo - recubrimiento - grabado por difusión. Este proceso puede producir una variedad de resistencias, condensadores y elementos de inducción, así como planos de tierra de baja inducción y líneas de transmisión que conectan elementos pasivos. La estructura de la película es adecuada para la fabricación en el mismo material de sustrato portador, el proceso no solo debe cumplir con los indicadores de rendimiento y precisión de los componentes necesarios, sino también no es complejo, y el número de máscaras necesarias (generalmente de 6 a 10). Cada componente pasivo suele ocupar una superficie inferior a 1 mm2 para poder competir con los componentes separados de la tecnología de montaje de superficie en términos de superficie y coste. De acuerdo con la estructura IPD existente, el fabricante de desarrollo presenta lo siguiente: (1) el IPD desarrollado por telephus telegramus utiliza un proceso de cobre grueso, que puede mejorar el rendimiento de las líneas con solo componentes pasivos. La reducción de costes y dimensiones, como filtros y separadores, capas metálicas gruesas de cobre (10 mm) y superficies aisladas de silicio, hacen que los sistemas de Radiocomunicación y los módulos integrados de radiofrecuencia tengan un alto rendimiento, y el material de baja k es adecuado para reducir los condensadores parasitarios entre capas metálicas. (2) la tecnología de película delgada del imecimec también utiliza cobre chapado como cable de conexión, BCB como capa dieléctrica y ni / AU como metal en la superficie de conexión final, utilizando hasta cuatro capas metálicas. (3) las resistencias IPD desarrolladas por DAI Nippon Dai nipton son principalmente ti / cr, y los condensadores forman ta2o5 a través de la anodización. Los inductores están diseñados con líneas de MICROSTRIP y inductores de espiral. (4) el IPD desarrollado por sychip utiliza Tasi como material de resistencia, el material dieléctrico del capacitor es si3n4, el electrodo superior es al y el electrodo inferior es tasi, y el material de inducción y circuito está hecho de aluminio. Algunas empresas están utilizando procesos de microelectrónica para desarrollar ipd. La diferencia entre la estructura y el proceso de película delgada y el proceso de película gruesa de la tecnología de componentes pasivos integrados de película delgada radica en el espesor de la película resultante. Por lo general, el espesor de la llamada película gruesa es mayor que 5 a 10, mientras que el espesor del proceso de película es de aproximadamente 0,01 a 1. Si se utiliza un proceso de película delgada para formar resistencias, condensadores e inductores al mismo tiempo, se necesitan diferentes procesos y materiales para fabricarlos. La tecnología de película delgada se aplica en el proceso de fabricación de circuitos integrados semiconductores, y el desarrollo tecnológico es bastante maduro. Por lo tanto, al integrar el proceso, solo hay que prestar atención a la compatibilidad de los materiales entre los diferentes componentes para lograr el diseño del proceso. Por lo general, debido a diferentes aplicaciones de productos, los componentes pasivos integrados IPD de película fina se pueden fabricar en diferentes sustratos. Los sustratos se pueden seleccionar entre pastillas de silicio, sustratos cerámicos de alúmina y sustratos de vidrio. La tecnología de componentes pasivos integrados IPD de película delgada puede integrar resistencias de película delgada, condensadores e inductores. su desarrollo tecnológico incluye: tecnología de proceso de litografía, tecnología de proceso de depósito de película delgada, tecnología de proceso de grabado, tecnología de proceso de galvanoplastia, tecnología de proceso de galvanoplastia química. Además de la integración de componentes pasivos, el proceso de componentes activos también se puede combinar en pastillas de silicio para integrar componentes pasivos con circuitos de componentes activos para lograr requisitos multifuncionales. (1) las resistencias de película delgada se fabrican generalmente mediante un proceso de pulverización, recubriendo el material de resistencia en un sustrato aislante y luego procesando el patrón de resistencia utilizando fotorresistente y técnicas de grabado para obtener el valor de Resistencia diseñado. En la aplicación de materiales, es necesario considerar TC