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埋入电子元器件基板的技术动向

2018-11-06来源:百能网1331

前言现今的电子元器件或者PWB已经发生了很大的变化。1C封装由芯片尺寸的微小化朝向存储器等的三维安装的方向发展。无源元件由芯片元件加速转向陶瓷系覆合部品,朝着搭载1C的埋入无源元件基板型模组或封装的方向发展。它们开始移向树脂系基板,尤其是朝着埋入无源和有源元件基板的方向发展。硅(Si)芯片也出现了集成无源元件芯片,适用于1C封装的插入物基板,加速了埋入无源元件基板的发展。本文就埋入电子元器件基板的技术动向加以叙述。

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    电子部品技术的动向随着电子器的轻薄短小化、高性能化和多功能化,1C封装从单一芯片的QFP、TCP发展到小型的BGA、CSP,直到与裸芯片尺寸相同的晶片级(waferlevel)CSP(见图l(a)-(d))。此外,异种1C芯片的二维元或者三维安装的封装化(MCP,Multi-ChipPackage)或者模组化(MCM,Multi-ChipModule)的发展也在加速(见(e)-(i)),1芯片化的系统LSI的发展也很活跃(见图l(j))。然后由于系统LSI设计复蔡积庆,曾在南京无线电八厂长期从事印制板技术工作,在刊物上有多篇文章发表。

 但是由于陶瓷基板的脆性而不宜于大型薄基板,仅限于专用的小型模块或者封装。此外基板升温时产生百分之几十的烧结收缩,无法进行电气检查,难以埋入高精度元件。由于烧结前后无法修整,目前还难以形成误差值±1%以内的电阻。因此一边抑制烧结收缩波动度为。

     集成无源元件的Si基板的动向迄今为止,陶瓷系基板独占了无源元件集成化和埋入基板化的大部分。然而最近采用半导体工艺在Si基板上形成的LRC无源元件集成器件(IPD,IntegratedPassiveDevice)问世了。迄今为止虽然还没有集成无源元件的Si芯片,但是在Si芯片可以集成难以埋入半导体1C内的大值无源元件。

     陶瓷系芯片部品的方向性由于微小芯片器件难以制造和安装,单个元件的安装效率或者作业性很差,因此数个同一的或者不同的无源元件二维或者三维组合的复合器件剧增(⑻和(c))。最近随着携带电话的急增,搭载1C的模组化趋势正在加速(图(d))。然而仅仅停留在电子机器的高性能、多功能和轻薄短小化是不够的,从数GHz到数十GHz带的高速、高频和超小型的携带机器的需求剧增,采用基板和电子部品的分别制造和组合的传统SMT型高密度安装方式,难以满足提高性能、小型和薄型化的要求,因此,最近在基板内埋入无源元件和1C,可以缩短部品间连接长度,还可以抑制由于配线而产生的LRC延迟、噪声和发热等问题。安装方式从SMT移向后SMT,不仅可以提高电子机器的性能,实现电子机器的轻薄短小化,而且由于焊接部位的减少而产生的可靠性提高和整个安装成本的降低。

     陶瓷系复合器件埋入无源元件基板可以追溯到1970年代开发的低温烧结玻璃陶瓷基板,lt:以下烧结的这种基板可以埋入800t~900t:烧结的厚膜电阻或者厚膜电容,1980年代中期进入实用()。这种构造是在玻璃陶瓷基板上印刷LRC等器件,经积层后一次烧结。但是因为选择范围小,一般只用于特殊用途中。1980年代后半期,开发了在钛酸钡(BaTiQ;)或者铁氧体等强电介质或者强磁性体生片上印刷电极,经积层后一次烧结成无源复合元件的技术((c))。由于烧结收缩性或者热膨胀系数不同的生片的积层和一次性同时烧结,需要组成或者烧结工艺高度适应的技术,为此电子元器件商或者陶瓷制造商付出了极大努力。

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