PCB de sustrato componente

Material de sustrato para componentes de semiconductores de fabricación y PCB

El material de sustrato utilizado en PCB de sustrato componente es el material básico para la fabricación de componentes semiconductores y placas de circuito impresas, como silicio, arsenuro de galio y granate epitaxial de silicio utilizado en la industria de semiconductores. Está hecho de alúmina de alta pureza como la principal materia prima, que está formada por molduras de alta presión, disparos de alta temperatura y luego cortada y pulida. El sustrato de cerámica es el material básico para fabricar películas gruesas y circuitos de película delgada. El laminado revestido de cobre (denominado laminado revestido) es un material de sustrato utilizado para fabricar placas de circuito impresas. Además de soportar varios componentes, también puede lograr una conexión eléctrica o aislamiento eléctrico entre ellos.

El papel del sustrato de envasado en el embalaje electrónico

El sustrato de embalaje es una parte importante del embalaje electrónico y un puente entre el chip y el circuito externo. El sustrato juega los siguientes roles en el paquete:

• Realice la transmisión de la corriente y la señal entre el chip y el mundo exterior.
• Proteja y apoya mecánicamente el chip.
• Es la forma principal para que el chip disipe el calor al mundo exterior.
• Es la transición espacial entre el chip y el circuito externo.

Desde el punto de vista del material, los sustratos de envasado de uso común incluyen sustratos metálicos, sustratos de cerámica y sustratos orgánicos.

Sustrato metálico: propiedades y aplicaciones

El sustrato de metal se refiere a un laminado revestido de cobre a base de metal hecho de una lámina de metal, una capa dieléctrica aislante y un compuesto de lámina de cobre. Los sustratos metálicos se utilizan ampliamente en componentes electrónicos y materiales de soporte de circuitos integrados y disipadores de calor debido a su excelente rendimiento de disipación de calor, rendimiento de procesamiento mecánico, rendimiento de blindaje electromagnético, rendimiento de estabilidad dimensional, rendimiento magnético y versatilidad. Los dispositivos electrónicos de alimentación (como tubos rectificadores, tiristores, módulos de potencia, diodos láser, tubos de microondas, etc.) y dispositivos microelectrónicos (como CPU de computadora, chips DSP) juegan un papel importante en los campos de la comunicación de microondas, el control automático, la conversión de alimentación y el aeroespacio.

Materiales de embalaje electrónico tradicionales y actuales a base de metal

Los materiales tradicionales de empaque electrónico a base de metal incluyen Invar, Kovar, W, MO, AL, CU, etc. Estos materiales pueden cumplir parcialmente los requisitos mencionados anteriormente, pero aún tienen muchas deficiencias. Invar es una aleación de hierro-cobalto-níquel, y Kovar es una aleación de hierro-níquel. Tienen buenas propiedades de procesamiento, un bajo coeficiente de expansión térmica, pero poca conductividad térmica; Mo y W tienen coeficientes de expansión térmica bajas, y la conductividad térmica es mucho más alta que Invar y Kovar, y la fuerza y ​​la dureza son muy altas, por lo que Mo y W han sido ampliamente utilizados en la industria de los semiconductores de poder.

Sin embargo, MO y W son caros, difíciles de procesar, pobres en soldadura, alta en densidad y tienen una conductividad térmica mucho menor que el CU puro, lo que limita sus aplicaciones adicionales. Cu y Al tienen una buena conductividad térmica y eléctrica, pero el coeficiente de expansión térmica es demasiado grande, lo cual es propenso al estrés térmico. El sustrato de metal actual se refiere a un laminado revestido de cobre a base de metal hecho de una lámina de metal, una capa dieléctrica aislante y un compuesto de lámina de cobre (o aluminio).

Factores a considerar al seleccionar el material de sustrato para PCB de sustrato de componentes

La selección del material de sustrato para la PCB del sustrato componente debe considerar primero las características eléctricas del material del sustrato, es decir, la resistencia del aislamiento, la resistencia del arco y la resistencia de descomposición del sustrato; En segundo lugar, considere sus características mecánicas, es decir, la resistencia al corte y la dureza de la placa de circuito impreso. Además, se deben considerar los costos de fabricación de precios y PCB.