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Tecnologia PCB

Tecnologia PCB - PCB si muove verso alta densità e raffinatezza, quattro tipi di prodotti ricevono la maggior attenzione

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Tecnologia PCB - PCB si muove verso alta densità e raffinatezza, quattro tipi di prodotti ricevono la maggior attenzione

PCB si muove verso alta densità e raffinatezza, quattro tipi di prodotti ricevono la maggior attenzione

2021-10-07
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Author:Downs

Attualmente, i prodotti PCB hanno iniziato a passare dalle tradizionali schede HDI/BUM a densità maggiore, schede di base di imballaggio IC (carrier), schede componenti incorporate e schede rigide-flessibili. PCB alla fine andrà al "circuito stampato". "Limite", alla fine, porterà inevitabilmente a un "cambiamento qualitativo" da "segnali di trasmissione elettrica" a "segnali di trasmissione ottica", e i circuiti ottici stampati sostituiranno i circuiti stampati.

A causa del rapido sviluppo della miniaturizzazione, della trasmissione del segnale ad alte prestazioni, multifunzionale e ad alta frequenza (velocità) dei prodotti elettronici, il PCB deve passare rapidamente dall'industria tradizionale dei PCB a prodotti caratterizzati da alta densità e raffinatezza. sviluppare. I prodotti PCB hanno iniziato, in parte o completamente, verso schede di interconnessione ad alta densità (HDI/BUM), schede di base (carrier), schede stampate integrate (integrate) a componenti (ICPCB) e schede di stampa rigide-flessibili (G-FPCB). Nel prossimo periodo di tempo, questi quattro prodotti PCB diventeranno sicuramente i quattro punti salienti del settore PCB. In futuro, circuiti ottici stampati più avanzati che utilizzano "segnali ottici" per la trasmissione e il calcolo sostituiranno quelli attuali che utilizzano "segnali elettrici". Il circuito stampato per la trasmissione e il calcolo.

La scheda HDI/BUM con il valore di produzione della scheda centrale ha rappresentato il 95%

Le schede HDI/BUM sono un tipo di PCB con densità maggiore rispetto alle schede stampate convenzionali e possono essere suddivise in due categorie: schede HDI/BUM con "scheda core" e senza "scheda core".

scheda pcb

La scheda HDI/BUM con una "scheda core" è un PCB formato da una serie di "strati" di interconnessione ad alta densità su uno o entrambi i lati di una "scheda stampata convenzionale". Infatti, le schede HDI/BUM con schede core sono una forma strutturale di "transizione" da "schede stampate convenzionali" a PCB ad alta densità per soddisfare i requisiti di montaggio ad altissima densità. Allo stesso tempo, indipendentemente dalle apparecchiature, dalla tecnologia di processo e dalla gestione, è anche il modo migliore per adattarsi meglio alla transizione dall'industria PCB originale ai prodotti PCB ad alta densità. Se le apparecchiature di produzione PCB esistenti, i test e la tecnologia possono essere leggermente migliorate, lo sviluppo e la produzione possono essere effettuati, con investimenti bassi, costi bassi e buona continuità e scalabilità della gestione e della produzione, quindi è notevolmente migliorata. Accettate dalla maggior parte dei produttori di PCB, quindi, le schede HDI / BUM con schede core rappresentano circa il 95% del valore corrente di uscita delle schede HDI / BUM.

Scheda HDI/BUM con scheda centrale, il suo miglioramento ad alta densità è significativo e prominente, come l'uso di 4 + 12 + 4 scheda HDI/BUM con 200 * 300cm2 rispetto a 400 * 450 cm2 con 46 strati di vias sepolti / ciechi. La scheda ha maggiore capacità, migliori prestazioni elettriche, affidabilità e durata.

Attualmente, la maggior parte delle schede HDI / BUM senza una "scheda centrale" utilizza la tecnologia adesiva conduttiva e la loro gamma di utilizzo è limitata, quindi la proporzione è molto piccola.

Il substrato di imballaggio IC è il più importante per risolvere il problema di corrispondenza CTE

I substrati di imballaggio IC sono sviluppati sulla base di schede HDI/BUM continuando ad "approfondire (ad alta densità)", oppure i substrati di imballaggio IC sono schede HDI/BUM con maggiore densità. Infatti, il problema primario dei substrati di imballaggio IC è la corrispondenza (compatibilità) con il CTE (coefficiente di espansione termica) dei componenti confezionati (componenti) da confezionare, seguito dal problema dell'alta densità.

In sostanza, PCB deve fornire interconnessione e supporto meccanico (fisico) per componenti di elementi (gruppo). Nel mercato dell'imballaggio elettronico di oggi, ci sono principalmente tre tipi di imballaggio: (1) imballaggio organico del substrato; (2) imballaggi in substrato ceramico; (3) dimensioni e velocità ideali (cioè chip-level) imballaggio, come cristallo Wafer Level Package (WLP) e Direct Die Attach (DDA). Ovviamente, i PCB convenzionali non hanno queste capacità avanzate di imballaggio (occasioni a basso contenuto di CTE). Pertanto, l'industria PCB deve sviluppare tecnologie e prodotti in grado di questi materiali avanzati del substrato di imballaggio.

Il problema di corrispondenza (compatibilità) CTE tra il substrato del pacchetto e l'elemento del pacchetto (assemblaggio). Quando il CTE dei due non corrisponde o differisce notevolmente, lo stress interno generato dopo la saldatura e l'imballaggio minaccia l'affidabilità e la durata dei prodotti elettronici. Pertanto, il problema della corrispondenza CTE (compatibilità) tra il substrato del pacchetto e i componenti confezionati (assemblaggio) richiede che la differenza CTE tra i due diventi sempre più piccola man mano che la densità di montaggio aumenta e l'area dei giunti di saldatura si restringe.

Il substrato del pacchetto IC si riflette principalmente in:

1. il CTE del materiale del substrato è più piccolo o abbinato, vale a dire, il CTE di questo tipo di substrato IC dovrebbe essere significativamente ridotto ed essere vicino (compatibile) al CTE del perno del chip per garantire l'affidabilità;

2. è direttamente usato per l'imballaggio del chip nudo (KGD), quindi è richiesta una densità più alta del substrato IC;

3. lo spessore del substrato del pacchetto è sottile e la dimensione è piccola, la maggior parte dei quali sono meno di 70mm * 70mm;

4. La maggior parte utilizza substrati sottili a basso CTE, quali i materiali PI, il panno ultra-sottile della fibra di vetro e i materiali CCL della fibra di carbonio.

Il PCB integrato dei componenti mentre incorpora componenti attivi e passivi è la via d'uscita

Con lo sviluppo e il progresso dei prodotti elettronici ad alta densità, la trasmissione del segnale ad alta frequenza e la digitalizzazione ad alta velocità, il numero di chip I/O e il numero di componenti passivi sono aumentati rapidamente, il che ha influenzato sempre più gravemente l'affidabilità e la trasmissione dei prodotti elettronici. La via d'uscita per l'integrità del segnale è integrare schede stampate (incorporate).

Fasi di sviluppo: integrazione (embedded) componenti passivi (principalmente condensatori, resistenze e induttori, ecc.)-- componenti attivi integrati (embedded) (componenti IC)

1. Incorporare componenti passivi

Il numero di componenti passivi sta aumentando rapidamente. Il numero di componenti passivi aumenterà rapidamente con l'aumento dell'integrazione dei componenti IC (o del numero di I/O), della trasmissione del segnale ad alta frequenza e della digitalizzazione ad alta velocità (componenti attivi assemblati / componenti passivi sono da 1:10-- 1:20--1:30--1:50): i componenti passivi occupano sempre più area della scheda (30%-40%-50%-70%), che colpisce l'alta densità; Il numero di punti di saldatura dei componenti passivi influisce sempre più sull'affidabilità del collegamento, perché il giunto di saldatura è uno dei principali difetti dei prodotti elettronici. Il rapporto numerico dei vari elementi (gruppi) di assemblaggio convenzionale è mostrato nella tabella.

L'aumento dei componenti passivi comporterà inevitabilmente problemi. L'aumento dei componenti passivi ha causato sempre più giunti di saldatura e l'affidabilità della saldatura è diventata sempre più bassa. I giunti di saldatura sono sempre stati il più grande tasso di guasto dei prodotti elettronici; l'interferenza elettromagnetica generata dal loop formato da componenti passivi è diventata sempre più grave; L'aumento dei componenti sorgente aumenta la dimensione della scheda (area), ecc., che influisce negativamente sulle prestazioni di trasmissione digitale ad alta frequenza e ad alta velocità.

L'uso di componenti passivi incorporati può eliminare questi effetti e migliorare significativamente l'integrità e l'affidabilità del segnale trasmesso.

I componenti passivi incorporati possono essere suddivisi in: singoli componenti passivi incorporati; componenti passivi integrati (condensatori combinati, resistenze, ecc.) incorporati.

2. Componenti attivi incorporati.

Mentre incorporare componenti passivi, ma anche incorporare componenti attivi (vari componenti IC), è in fase di sviluppo e sperimentazione, che è la strada dello sviluppo futuro.

Il tasso di crescita delle schede stampate rigide-flessibili accelererà in futuro

Nel 2006, il valore di produzione delle schede stampate flessibili (comprese quelle rigide-flessibili) rappresentava il 17% del valore totale di produzione dei PCB e aumenterà più rapidamente in futuro. Entro il 2010 dovrebbe raggiungere il 25%-30%.

Le schede stampate rigide flex presentano molti vantaggi, ma i più importanti sono: migliore affidabilità nei collegamenti ad alta densità (sostituzione di connettori meccanici, ecc.); favorevole alla miniaturizzazione; flessibilità di installazione (piegatura o piegatura) e realizzazione di assemblaggio tridimensionale (3D); semplificazione del processo di installazione e manutenzione; conveniente post-elaborazione, ecc., che hanno tutti evidenti vantaggi. Pertanto, si svilupperà con lo sviluppo della miniaturizzazione, delle alte prestazioni e della multifunzionalità dei prodotti elettronici.