แผ่นวงจรพิมพ์ซับสเตรต IC

แผ่นรองรับชิป IC ได้พัฒนาขึ้นพร้อมกับการเติบโตอย่างรวดเร็วของชิป IC ประเภทใหม่ ๆ เช่น BGA (ball grid array) และ CSP (chip scale package) ซึ่งต้องการตัวพาหะสำหรับการบรรจุหีบห่อรูปแบบใหม่ ในฐานะที่เป็นหนึ่งในประเภทของแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB: Printed Circuit Board) ที่ล้ำหน้าที่สุด แผ่นวงจรพิมพ์ชนิดแผ่นรองรับชิป IC ได้รับความนิยมและการใช้งานที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วควบคู่ไปกับเทคโนโลยี any layerแผงวงจรพิมพ์ความหนาแน่นสูงและแผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น-แข็งซึ่งปัจจุบันถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการสื่อสารโทรคมนาคมและการอัปเดตอิเล็กทรอนิกส์

IC Substrate คืออะไร?

แผ่นรอง IC เป็นแผ่นฐานชนิดหนึ่งที่ใช้สำหรับบรรจุชิป IC (วงจรรวม) เปลือย โดยเชื่อมต่อระหว่างชิปกับแผงวงจร แผ่นรอง IC จัดเป็นผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปที่มีหน้าที่ดังต่อไปนี้:
• มันจับภาพชิปวงจรรวมเซมิคอนดักเตอร์
• มีการเดินสายภายในเพื่อเชื่อมต่อชิปและแผงวงจรพิมพ์ (PCB);
• สามารถปกป้อง เสริมความแข็งแรง และรองรับชิป IC พร้อมทั้งช่วยสร้างช่องทางการกระจายความร้อน

การจำแนกประเภทของซับสเตรต IC

a. จำแนกตามประเภทบรรจุภัณฑ์

• แผ่นรองชิป IC แบบ BGA แผ่นรองชิป IC ประเภทนี้มีประสิทธิภาพดีเยี่ยมทั้งด้านการกระจายความร้อนและสมรรถนะทางไฟฟ้า และสามารถเพิ่มจำนวนขาพินของชิปได้อย่างมาก ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับการบรรจุหีบห่อ IC ที่มีจำนวนขาพินมากกว่า 300 ขึ้นไป
• แผ่นรองชิป IC แบบ CSP (CSP IC Substrate) CSP เป็นแพ็กเกจชิปเดี่ยวชนิดหนึ่งที่มีน้ำหนักเบาและมีขนาดย่อส่วน โดยมีขนาดใกล้เคียงกับตัว IC แผ่นรองชิป IC แบบ CSP ถูกใช้หลัก ๆ ในผลิตภัณฑ์หน่วยความจำ ผลิตภัณฑ์โทรคมนาคม และผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีจำนวนขาพินไม่มาก
• แผ่นรองวงจรรวมแบบ FC IC (FC IC Substrate) โดยที่ FC (Flip Chip) เป็นชนิดของแพ็กเกจที่ทำโดยการกลับด้านชิป มีจุดเด่นคือสัญญาณรบกวนต่ำ การสูญเสียในวงจรต่ำ ประสิทธิภาพการทำงานดี และการกระจายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
• แผ่นรองรับไอซีแบบ MCM (MCM IC Substrate) โดย MCM เป็นคำย่อมาจาก multi-chip module แผ่นรองรับไอซีประเภทนี้จะบรรจุชิปที่มีฟังก์ชันแตกต่างกันหลายตัวไว้ในแพ็กเกจเดียว ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์สามารถเป็นโซลูชันที่เหมาะสมที่สุดได้ด้วยคุณลักษณะต่าง ๆ เช่น น้ำหนักเบา บาง สั้น และมีขนาดเล็กลง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีการบรรจุชิปหลายตัวไว้ในแพ็กเกจเดียว แผ่นรองรับประเภทนี้จึงมีประสิทธิภาพไม่ดีนักในด้านการรบกวนของสัญญาณ การกระจายความร้อน การเดินลายวงจรที่ละเอียด เป็นต้น

b. จำแนกตามคุณลักษณะของวัสดุ

• ซับสเตรต IC แบบแข็ง ผลิตขึ้นเป็นหลักจากเรซินอีพ็อกซี เรซิน BT หรือเรซิน ABF ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (CTE) อยู่ที่ประมาณ 13 ถึง 17 ppm/°C
• แผ่นรองวงจรรวมแบบยืดหยุ่น (Flex IC Substrate) ผลิตขึ้นเป็นหลักจากเรซิน PI หรือ PE และมีค่าการขยายตัวทางความร้อน (CTE) อยู่ที่ 13 ถึง 27 ppm/°C
• แผ่นรองวงจรรวมเซรามิก (Ceramic IC Substrate) ผลิตขึ้นเป็นหลักจากวัสดุเซรามิก เช่น อะลูมิเนียมออกไซด์ อะลูมิเนียมไนไตรด์ หรือซิลิคอนคาร์ไบด์ มีคุณสมบัติเด่นคือค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (CTE) ค่อนข้างต่ำ อยู่ที่ประมาณ 6 ถึง 8 ppm/°C

c. จำแนกตามเทคโนโลยีการยึดติด

• การเชื่อมลวด
• TAB (การเชื่อมต่อด้วยเทปอัตโนมัติ)
• การเชื่อมต่อ FC

การประยุกต์ใช้งานของแผ่นวงจรพิมพ์ซับสเตรต IC

แผ่นวงจรพิมพ์แบบซับสเตรต IC ถูกนำไปใช้หลักกับผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีน้ำหนักเบา บาง และมีฟังก์ชันล้ำสมัย เช่น สมาร์ตโฟน แล็ปท็อป แท็บเล็ตพีซี และอุปกรณ์เครือข่าย ในสาขาการสื่อสารโทรคมนาคม การแพทย์ การควบคุมอุตสาหกรรม อากาศยาน และการทหาร

แผงวงจรพิมพ์แบบแข็ง (Rigid PCB) ได้ผ่านกระบวนการนวัตกรรมต่อเนื่อง ตั้งแต่แผงวงจรพิมพ์หลายชั้น (Multilayer PCB), แผงวงจรพิมพ์ HDI แบบดั้งเดิม, SLP (แผงวงจรพิมพ์แบบคล้ายแผ่นรอง – substrate-like PCB) ไปจนถึงแผงวงจรพิมพ์สำหรับแผ่นรองไอซี (IC substrate PCB) SLP เป็นเพียงแผงวงจรพิมพ์แบบแข็งชนิดหนึ่งที่มีกระบวนการผลิตคล้ายกับระดับเซมิคอนดักเตอร์

ความยากลำบากในการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ซับสเตรต IC

เมื่อเปรียบเทียบกับแผงวงจรมาตรฐานแผ่นรองวงจรรวม (IC substrate) จำเป็นต้องเอาชนะความยากลำบากด้านการผลิตเพื่อให้สามารถรองรับการใช้งานที่มีประสิทธิภาพสูงและฟังก์ชันขั้นสูงได้

a. การผลิตซับสเตรต IC

แผ่นรองรับ IC มีความบางและเสียรูปได้ง่าย ซึ่งจะเห็นได้ชัดเป็นพิเศษเมื่อแผ่นมีความหนาน้อยกว่า 0.2 มม. เพื่อเอาชนะความยากลำบากนี้ จำเป็นต้องมีการพัฒนาครั้งสำคัญในด้านการหดตัวของแผ่น การตั้งค่าพารามิเตอร์การอัดซ้อน และระบบการจัดตำแหน่งชั้นต่าง ๆ เพื่อให้สามารถควบคุมการโก่งตัวของแผ่นรองรับและความหนาหลังการอัดซ้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

b. เทคโนโลยีการผลิตไมโครเวีย

เทคโนโลยีไมโครเวียประกอบด้วยด้านต่อไปนี้: มาสก์แบบคอนฟอร์มอล เทคโนโลยีการเจาะไมโครบลายด์เวียด้วยเลเซอร์ และเทคโนโลยีการอัดเติมทองแดงชุบ
• มาสก์คอนฟอร์มอลมีจุดมุ่งหมายเพื่อชดเชยรูเปิดของบลายด์เวียที่เจาะด้วยเลเซอร์และขนาดรูเปิดของบลายด์เวียอย่างเป็นระบบ โดยสามารถกำหนดตำแหน่งได้โดยตรงผ่านรูเปิดของทองแดง
• การผลิตไมโครเวียที่เจาะด้วยเลเซอร์มีความสัมพันธ์กับประเด็นทางเทคโนโลยีต่อไปนี้: รูปร่างของเวีย อัตราส่วนความลึกต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง การกัดด้านข้าง เจลที่เหลืออยู่ใต้เวีย เป็นต้น
• การชุบทองแดงในบลายด์เวียมีความสัมพันธ์กับด้านเทคโนโลยีต่อไปนี้: ความสามารถในการอัดเติมเวีย ความเปิดของบลายด์เวีย การยุบตัว และความน่าเชื่อถือของการชุบทองแดง เป็นต้น

c. เทคโนโลยีการสร้างลวดลายและการชุบทองแดง

เทคโนโลยีการสร้างลวดลายและการชุบทองแดงมีความสัมพันธ์กับประเด็นทางเทคโนโลยีต่อไปนี้: เทคโนโลยีและการควบคุมการชดเชยวงจร เทคโนโลยีการผลิตลายวงจรขนาดละเอียด การควบคุมความสม่ำเสมอของความหนาการชุบทองแดง

d.หน้ากากบัดกรี

การผลิตซอลเดอร์มาสก์สำหรับแผ่นวงจรพิมพ์ซับสเตรต IC ประกอบด้วยเทคโนโลยีการอุดรูเวีย เทคโนโลยีการพิมพ์ซอลเดอร์มาสก์ เป็นต้น จนถึงปัจจุบัน แผ่นวงจรพิมพ์ซับสเตรต IC อนุญาตให้มีความต่างระดับผิวหน้าได้ไม่เกิน 10 ไมโครเมตร และความต่างระดับผิวหน้าระหว่างซอลเดอร์มาสก์กับแผ่นแพดต้องไม่เกิน 15 ไมโครเมตร

อ.ผิวสำเร็จ

การเคลือบผิวสำหรับแผ่นวงจรพิมพ์ซับสเตรต IC ควรให้ความสำคัญกับความสม่ำเสมอของความหนา และจนถึงปัจจุบัน การเคลือบผิวที่สามารถยอมรับได้สำหรับแผ่นวงจรพิมพ์ซับสเตรต IC ได้แก่ENIG/ENEPIG.

f. ความสามารถในการตรวจสอบและเทคโนโลยีการทดสอบความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์

แผ่นวงจรพิมพ์แบบ Substrate สำหรับ IC ต้องใช้เครื่องมือการตรวจสอบที่แตกต่างจากที่ใช้กับแผ่นวงจรพิมพ์แบบดั้งเดิม นอกจากนี้ยังต้องมีวิศวกรที่มีความสามารถในการเชี่ยวชาญทักษะการตรวจสอบด้วยอุปกรณ์พิเศษดังกล่าว

โดยสรุปแล้ว แผ่นวงจรพิมพ์แบบซับสเตรต IC มีข้อกำหนดมากกว่าแผ่นวงจรพิมพ์มาตรฐาน และผู้ผลิตแผ่นวงจรพิมพ์จำเป็นต้องมีความสามารถด้านการผลิตขั้นสูงและมีความเชี่ยวชาญในการควบคุมกระบวนการเหล่านั้น

แผ่นวงจรพิมพ์แบบ Substrate สำหรับ IC เป็นส่วนประกอบสำคัญในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ ทำหน้าที่เป็นฐานสำหรับการบรรจุห่อ IC ระดับไฮเอนด์ในสมาร์ตโฟนและแท็บเล็ต ช่วยให้ตัวอุปกรณ์มีน้ำหนักเบา บางลง และมีฟังก์ชันการทำงานที่เพิ่มขึ้น แผ่น Substrate เหล่านี้ถูกจัดแพ็กเกจตามประเภท วัสดุ และเทคโนโลยีการเชื่อมต่อ เพื่อตอบสนองความต้องการใช้งานที่หลากหลาย ตั้งแต่โทรคมนาคมไปจนถึงอวกาศ อย่างไรก็ตาม กระบวนการผลิตมีความซับซ้อน เนื่องจากต้องรองรับแผ่นบาง การสร้างไมโครเวีย และการเคลือบซอลเดอร์มาสก์อย่างแม่นยำ ความท้าทายเหล่านี้ได้รับการแก้ไขด้วยการใช้เทคโนโลยีขั้นสูงและความเชี่ยวชาญในระดับสูง เพื่อคงไว้ซึ่งสมรรถนะ ความน่าเชื่อถือ และความยืดหยุ่นในการใช้งานขั้นสูงรูปแบบต่าง ๆ

PCBCart เป็นผู้ผลิตแผ่นวงจรพิมพ์สำหรับซับสเตรต IC ชั้นนำ โดยใช้เทคโนโลยีที่ล้ำสมัยที่สุดและประสบการณ์อันลึกซึ้งเพื่อตอบสนองความต้องการที่ซับซ้อนเหล่านี้ จุดแข็งของเราช่วยให้มั่นใจได้ถึงความแม่นยำในการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ที่ซับซ้อน แก้ไขปัญหาการผลิตที่สำคัญ และปฏิบัติตามมาตรฐานอุตสาหกรรมที่เข้มงวด ด้วยการเป็นพันธมิตรกับเรา คุณจะได้รับคุณภาพที่สูงขึ้นและนวัตกรรมในชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ของคุณ

ขอใบเสนอราคาที่ปรับให้เหมาะกับคุณสำหรับการทำต้นแบบแผ่นวงจรพิมพ์ซับสเตรต IC ได้แล้ววันนี้

แหล่งข้อมูลที่เป็นประโยชน์:
•แนะนำแผงวงจรพิมพ์และประเภทของ PCB
•การประยุกต์ใช้และการใช้งานของแผงวงจรพิมพ์ (PCB)
•บริการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) แบบครบวงจรจากประเทศจีน