Ciri asas produk elektronik pengguna terletak pada peminiaturan dan kepelbagaiannya. Disebabkan oleh dua trend utama ini, teknologi pemasangan yang digunakan dalam produk elektronik pengguna menjadi semakin kompleks, sekali gus menjadikan kawalan proses pemasangan semakin penting. Seiring dengan perkembangan kepelbagaian dan kitar hayat yang sentiasa dipendekkan, pengurangan masa pelaburan, pusing balik yang pantas, pembuatan aliran dan pengeluaran yang cepat amat diperlukan.
Artikel ini akan membincangkan trend pembangunan pemasangan elektronik pengguna dari perspektif komponen, substrat dan teknologi pemasangan.
Pembangunan Litar Bersepadu (IC)
Pembangunan utama komponen yang digunakan untuk produk elektronik pengguna ialah pengecilan saiz dan integrasi. Dari segi IC, pengecilan saiz boleh dicapai melalui penggunaan bonggol (biasanya pateri eutektik) untuk menggantikan kaki bagi pelaksanaan penyambungan. Walaupun bonggol boleh menjadi alternatif yang sangat baik bagi kaki untuk penjimatan ruang, penjimatan ruang menjadi terhad bagi BGA (ball grid array) dengan padang 0.8mm atau lebih. Ruang tidak dapat digunakan sebaik mungkin melainkan CSP (pakej skala cip) dengan padang maksimum 0.4mm dimanfaatkan. Banyak produk elektronik pengguna moden pada masa kini bergantung pada CSP yang mencapai pengecilan saiz termasuk produk mudah alih, boleh pakai dan sebagainya.
CSP boleh diklasifikasikan kepada lima kategori:
• CSP berasaskan substrat tegar
• CSP berasaskan substrat fleksibel
• CSP berasaskan leadframe tersuai (LFCSP)
• CSP pengagihan semula peringkat wafer (WLCSP)
• Flip-chip CSP (FCCSP)
WLCSP menerima minat paling tinggi dari segi peminiaturan. Ia dibentuk sebelum ia dipotong menjadi wafer, yang membawa kepada hasil bahawa saiz pakej lebih kecil daripada wafer. Kebanyakan WLCSP mengagihkan semula pad pada wafer dan meletakkan bebola pateri. Ia boleh dianggap sebagai sejenis cip songsang (flip chip).
Kebolehpercayaan WLCSP amat diberi perhatian khusus terutamanya apabila ia sedia untuk dipasang pada papan substrat FR4. Oleh kerana silikon dan PCB (papan litar bercetak) mempunyai CTE (pekali pengembangan terma) yang berbeza, saiz wafer terbesar menjadi terhad. Akibatnya, WLCSP digunakan terutamanya pada IC dengan bilangan pin yang kecil.
Apabila IC dengan bilangan pin yang besar memerlukan pengecilan dari segi ketinggian, teknologi flip chip perlu digunakan. Sebenarnya, perbezaan antara flip chip dan WLCSP menjadi semakin kabur. Yang pertama mempunyai padang (pitch) yang lebih kecil, biasanya dalam julat 100μm hingga 150μm.
Berbanding dengan pakej yang mempunyai pin plumbum, sebagai contoh QFP (quad flat package), BGA dan CSP mempunyai kos yang lebih tinggi. Selain itu, kos yang jauh lebih tinggi perlu dihadapi untuk papan substrat kerana berbilang lapisan dan mikrolubang sering diperlukan dari segi antara sambungan I/O.
Kelemahan utama WLCSP dan flip chip terletak pada ketiadaan standardisasi saiznya. Saiz pakej adalah bersamaan dengan saiz wafer, jadi pakej boleh mempunyai sebarang saiz. Untuk mengelakkan keperluan soket ujian, dulang dan foil tersuai, adalah paling baik untuk melaksanakan pelbagai operasi dalam WLCSP.
Trend Pembangunan Peranti Pasif dan Diskret
Komponen pasif terkecil ialah 01005 (0.4*0.2mm). Kaedah lain untuk mengurangkan saiz komponen pasif adalah dengan mengintegrasikannya pada cip silikon atau kaca.
Beberapa komponen seperti transistor juga boleh dibungkus ke dalam WLCSP. Pengagihan semula boleh dilakukan pada bahagian hadapan wafer melalui penyaduran pada via dalam cip silikon atau alur. Cip silikon dan alur boleh dihasilkan melalui penggerudian laser yang kelemahannya ialah berkemungkinan menyebabkan serpihan.
Kaedah ketiga untuk mengurangkan saiz komponen pasif adalah dengan mengintegrasikannya ke dalam substrat yang akan dibincangkan dalam bahagian seterusnya artikel ini.
Aplikasi modul ialah satu trend pembangunan berpotensi yang mengintegrasikan IC dan komponen pasif pada lapisan penyambung berwayar dan kemudian memasang atau menyambungkannya pada papan substrat. Apabila melibatkan modul frekuensi tinggi atau aplikasi penggunaan tenaga yang tinggi, substrat seramik digunakan.
Beberapa kaedah boleh digunakan untuk menanam bebola pateri pada BGA, CSP, cip terbalik dan modul, antaranya kaedah berkos paling rendah ialah menghasilkan bebola pateri dengan mencetak pes pateri melalui stensil. Seterusnya, pematerian reflow dilaksanakan dengan fluks dibersihkan. Untuk mendapatkan kesan pembersihan yang lebih baik, pes pateri boleh dicuci air biasanya digunakan. Kaedah pencetakan mampu mencapai saiz bonggol maksimum, yang bergantung terutamanya pada aspek-aspek berikut:
• Ruang yang mencukupi harus ditinggalkan untuk serasi dengan bukaan stensil.
• Ketebalan stensil
• Bahan logam bagi pes pateri
• Kehadiran kecacatan seperti penghubung
Trend Pembangunan Papan Substrat
Disebabkan oleh trend pembangunan utama produk elektronik pengguna, iaitu peminiaturan dan kepelbagaian, PCB berbilang lapisan tegar tradisional akan sentiasa digantikan oleh mikrovia tegarPCB berbilang lapisandanPCB fleksibel. Selain itu, lebih banyak PCB digunakan sebagai lapisan penyambung wayar untuk BGA dan CSP.
Selain itu, komponen pasif yang terbina dalam papan substrat merupakan satu lagi arah pembangunan bagi substrat. Jenis substrat ini dapat menjimatkan lebih banyak ruang dan mempunyai fungsi elektrik yang lebih baik, serta sesuai untuk penyepaduan kapasitor, perintang dan induktor.
Trend Pembangunan Teknologi Pateri
Trend peminimuman komponen memerlukan keperluan yang lebih tinggi terhadap teknologi pematerian.
Berdasarkan saiz cip bagi flip chip dan WLCSP, adalah perlu untuk memenuhi keperluan kebolehpercayaan tinggi dengan mengisi pateri di bahagian bawah. Apabila fluks likat digunakan untuk penyambungan flip chip, jenis fluks likat akan mempengaruhi prestasi pateri pengisian bawah.
Trend Pembangunan Kesedaran Perlindungan Alam Sekitar
Perlindungan alam sekitar mula memainkan peranan penting untuk dipertimbangkan dalam pemasangan elektronik. Pada masa kini, reka bentuk memberi tumpuan kepada kedua-dua pemasangan dan penguraian supaya bahan boleh digunakan semula.
Untuk mengelakkan plumbum daripada mencemari alam sekitar, pes pateri bebas plumbum mesti digunakan. Sehingga kini,bebas plumbum dan mesra alam telah menjadi pertimbangan penting bagi pengeluar elektronik.
Selain pes pateri bebas plumbum, bahan salutan bebas plumbum dan bahan salutan komponen juga harus digunakan. Semua pes pateri bebas plumbum, PCB dan bahan salutan komponen bukan sahaja perlu dinilai dari segi teknologi malah pengaruhnya terhadap alam sekitar perlu dipertimbangkan dan dikaji dengan teliti. Dari perspektif pembuatan, aloi bebas plumbum sementara adalah yang paling optimum. Tetapi berbanding dengan pes pateri berplumbum, ia tidak boleh lagi digunakan jika ia berbahaya kepada alam sekitar semasa pembuatan, penggunaan atau pemprosesan sisa.
PCBCart Mahir dalam Pemasangan Produk Elektronik Pengguna
PCBCart merangkumi pelbagai jenis aplikasi dan pemasangan produk elektronik pengguna hanyalah sebahagian daripadanya. Selaras dengan trend peminimuman dan kepelbagaian produk elektronik pengguna, PCBCart sentiasa berusaha untuk meningkatkan keupayaan pemasangan. Sehingga kini, kami mampu mengendalikan komponen dengan jarak pad sekecil 0.35mm dan SMD bermula dari 01005. Selain itu, pematerian aliran semula dan gelombang bebas plumbum juga boleh dijangka daripada kami. Untuk maklumat lanjut tentang keupayaan kami dari segi pemasangan, silahubungi kami. Atau, anda boleh klik butang di bawah untuk menghantar permintaan sebut harga bagi keperluan pemasangan produk elektronik pengguna anda. Ianya PERCUMA sepenuhnya!
Permintaan Sebut Harga Pemasangan PCB PERCUMA
Sumber Berguna
•Aplikasi dan Jenis PCB untuk Industri Komputer dan Elektronik Pengguna
•Keperluan ke atas Fail Reka Bentuk untuk Memastikan Pemasangan PCB yang Cekap
•Cara Mendapatkan Sebut Harga Tepat untuk Keperluan Pemasangan PCB Anda
