À quoi ressembleront les futurs PCB

Les futurs circuits imprimés (PCBs) ne se développeront pas sans innovation. Pour estimer et anticiper l’avenir de la technologie de fabrication des PCBs, il est optimal de mener une recherche sur certains grands changements survenus ces dernières années dans les produits électroniques concernant l’industrie des PCBs.

SiP et SLP

En septembre 2014, Apple a lancé la Watch S1 dont la carte mère exploite la technologie SiP (system in package), différente de toute structure multicouche ou HDI (high density interconnect) de haut niveau. À l’instar de la S1, les Watch S2 et S3 reposent également sur le SiP. En ce qui concerne les paramètres de conception du PCB spécifique, le nombre de couches est de 8 ; l’épaisseur de la carte est de 0,35 mm ; la largeur minimale de piste / espacement est de 0,02 mm / 0,02 mm ; la taille minimale de pastille est de 0,1 mm.

Image citée deiDB.

En 2017, Apple a lancé l’iPhone 8, l’iPhone 8 Plus et l’iPhone X dont les processeurs principaux, l’A11, reposent sur la technologie FOWLP (fan-out wafer-level packaging), dont la carte mère tire parti de la technologie SLP (substrate like PCB) et dont les pistes dépendent d’abord de la technologie MSAP (modified semi-additive process).

Par conséquent, sur la base de la conception de PCB pour la Watch S1, l’iPhone 8, l’iPhone 8 Plus et l’iPhone X, on peut conclure que les HDI de haut niveau évoluent vers une tendance de type carte de charge. La tendance de développement des HDI vers la carte de charge peut également être indiquée par Samsung Electro-Mechanics dans sa présentation de la technologie HDI à lignes ultra-fines, démontrée ci-dessous.

Image citée deSAMSUNG ÉLECTRO-MÉCANIQUE.

FOWLP et FOPLP

En septembre 2016, Apple a lancé l’iPhone 7 dont le processeur principal A10 tire parti de la technologie FOWLP, également appelée technologie InFOWLP. La FOWLP est utilisée pour remplacer la technologie PoP (package on package), ce qui signifie que le substrat et le boîtier ne sont plus utilisés.

FOPLP, abréviation de fan-out panel level packaging, désigne le placement de puces sur un substrat afin de réaliser un packaging RDL (redistribution layer). La méthode traditionnelle repose sur les bumps et le packaging de puces sur un substrat en bande (strip-based). En général, un panneau est composé de 8 à 10 bandes. Il s’agit en fait de la technologie d’intégration de composants abordée dans la première partie de cet article. Mais dans ce procédé, seuls les composants actifs sont impliqués.

Le FOPLP et le FOWLP sont deux orientations différentes concernant la façon dont les composants actifs sont encapsulés, ce qui constitue un défi pour les méthodes d’encapsulation traditionnelles. Le FOPLP relève de l’encapsulation au niveau carte et est réalisé sur l’ensemble de la carte de chargement, tandis que le FOWLP relève de l’encapsulation au niveau wafer et est réalisé sur le wafer.

Conformément à l’analyse comparative entre SiP et SLP, FOWLP et FOPLP, on peut conclure que toutes les nouvelles technologies représentent à la fois un défi et une opportunité en ce qui concerne le HDI. En ce qui concerne le substrat, toutefois, toutes les nouvelles technologies constituent pour lui des défis.

Électronique imprimée

L’électronique imprimée désigne des circuits électroniques constitués de composants et de circuits électroniques basés sur toutes sortes de technologies d’impression. En raison de ses avantages, notamment un faible coût, une grande capacité de déformation, une production aisée, une intégration facile et le respect de l’environnement, la technologie de l’électronique imprimée a suscité une large attention. Toutefois, en raison de limites technologiques, elle n’a pas encore été produite à grande échelle.

Les technologies contribuant à la fabrication de l’électronique imprimée comprennent : l’impression au pochoir, l’impression de bosses flexibles, l’impression plane, l’impression par rainurage, l’impression à jet d’encre, l’impression par moulage, l’impression par imagerie et l’imagerie laser, etc. Les matériaux concernés incluent le matériau de substrat (principalement un film organique mince) et les matériaux fonctionnels (c’est-à-dire les encres comprenant des matériaux conducteurs, des matériaux semi-conducteurs et des matériaux diélectriques isolants).

Comme les avantages des technologies d’électronique imprimée ne peuvent être ignorés, elles poseront davantage de défis à l’industrie traditionnelle des circuits imprimés (PCB) à l’avenir.

Sur la base de l’analyse réalisée ci-dessus, la tendance possible du développement technologique des PCB sera :
• Chargement de carte HDI (ou SiP) ;
• Conditionnement du substrat (ou modularisation);
• L’électronique imprimée deviendra de plus en plus répandue.

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Ressources utiles
•Introduction et catégories des circuits imprimés
•Un bref aperçu des secteurs où les PCB sont couramment utilisés
•Quelle est la prochaine étape pour les PCB ?
•Service de fabrication de circuits imprimés complets PCBCart
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