ECRI Microelectronics

funzionalità

Film spesso

La tecnologia ibrida a film spesso è una tecnologia ampiamente utilizzata per la produzione di una ceramica o di altri tipi di circuiti stampati. Grazie al suo alto grado di integrazione, i substrati a film spesso costituiscono la base dei pacchetti ad alta densità (HDP).

In una fase iniziale di produzione, le strutture vengono applicate mediante un processo serigrafico sul materiale di substrato pertinente come l'ossido di alluminio (Al203) o l'allumina (AIN). Possono essere fabbricati conduttori, resistori, isolanti e sovrastanti. Le leghe di oro, argento, platino o palladio sono generalmente utilizzate come materiali conduttivi. Il processo standard a film spesso è la stampa, l'essiccazione e la cottura. Il processo di cottura a circa 850 ° C garantisce le proprietà finali del film come i valori elettrici e la forza adesiva.

La tecnologia a film spesso consente una produzione molto semplice e flessibile di multistrati con diversi strati conduttivi sul lato anteriore e posteriore del substrato.

Con questa tecnologia è possibile raggiungere risoluzioni minime di struttura di 80 - 100 μm.

Le resistenze stampate possono essere regolate su un segnale di uscita di un circuito ibrido. In linea di principio tutti i componenti elettronici possono essere assemblati su un substrato a film spesso. Sono quindi disponibili superfici saldabili e saldabili.

Benefici

I vantaggi rispetto ai circuiti stampati tradizionali sono nelle proprietà termiche ed elettriche del materiale di substrato a film spesso. Le ceramiche sono molto conduttive al calore e, come uno dei materiali di base del chip, sono quindi ottimamente abbinate al TCE del silicio. Le suddette risoluzioni strutturali e l'integrazione di componenti stampati e passivi rendono possibile una miniaturizzazione del circuito.

applicazioni

A causa delle proprietà positive del materiale di base in ceramica, i circuiti a film spesso vengono utilizzati come priorità in aree caratterizzate da condizioni ambientali difficili (alte / basse temperature, variazioni di temperatura, umidità, vibrazioni, accelerazioni, ecc.). Questa tecnologia soddisfa i requisiti di massima integrazione, affidabilità, durata e compatibilità ambientale.

Le aree di applicazione comprendono l'elettronica industriale, l'elettronica medica e l'industria automobilistica e aerospaziale.

Processi

serigrafia

screen-printing

sinterizzazione

sintering

Test dello spessore dello strato

layer-thickness-testing

Rifilatura laser


laser-trimming

Centro di raccolta

assembly-center

bonding

bonding


Capacità della linea di prodotti a film spesso ECRIM

Line-width/Space               125 um /100um

Substrates                     Al2O3,  ALN

Conductors               Au,  Ag,  PtAg,  PaAg,  PtPaAu

Bonding                      Au, Si-Al

Hermetic sealed                Metal Package

Resistors’s tolerence             ≤±1%

Resistor TCR                   ±100ppm/℃

Resistor Tracking                ±25ppm/℃

Ω/Sq Resistor Range              1-10M                

Number of multilayers            6 (up)

Size of substrates                120mmx120mm (up)

Inspection standard              MIL-PRF-38534  CLASS H

Annual Total output : 1,000,000 units





Pellicola sottile

Il film sottile descrive una tecnologia per la produzione di un circuito stampato ad alta risoluzione basato su un substrato ceramico o altro. Grazie al suo alto grado di integrazione, i substrati a film sottile costituiscono la base di High Density Packages (HDP).

Il processo di strutturazione è paragonabile a un circuito tradizionale. Le pellicole adesive, resistive e di metallizzazione vengono depositate sulla superficie del substrato mediante tecniche di sputtering. Questa tecnologia di metallizzazione garantisce un'adesione ottimale dei film sul substrato. Nei successivi processi di fotolitografia e incisione, questi film sono strutturati in base ai requisiti di layout. Se necessario, è possibile una placcatura elettrolitica dei conduttori. A seconda dello spessore del film, è possibile ottenere una risoluzione minima della struttura di 5 - 20 μm. Con le corrispondenti combinazioni di materiali e superfici, è possibile produrre superfici saldabili e saldabili. Ciò consente l'utilizzo dei più svariati componenti fino a un assemblaggio di matrice. I resistori prodotti nel film sottile possono essere ritagliati su un valore fisso o secondo un segnale di uscita di un circuito ibrido.

Benefici
I vantaggi rispetto ai circuiti stampati tradizionali sono le proprietà termiche ed elettriche del materiale del substrato e le possibilità della linea sottile. Il materiale di base in ceramica è molto conduttore di calore e, come uno dei materiali di base del chip, è perfettamente abbinato al TCE del silicio. Con le suddette risoluzioni strutturali, è possibile ottenere un imballaggio e densità di funzionamento notevolmente superiori rispetto a un circuito stampato convenzionale.

applicazioni
I circuiti a film sottile soddisfano i requisiti più elevati in termini di affidabilità, durata e compatibilità ambientale. Vengono utilizzati principalmente nelle unità di comunicazione dati della costruzione di automobili, delle telecomunicazioni, dell'elettronica medicale e aerospaziale. Attraverso le proprietà elettriche riproducibili del substrato di base e la risoluzione della struttura alta e precisa, questa tecnologia è particolarmente adatta per le applicazioni ad alta frequenza.

Capacità del prodotto a film sottile ECRIM

ECRI Microelectronics effettua servizi di elaborazione di prodotti a film sottile con diverso spessore di wafer, offre vari servizi personalizzati, elaborazione su commissione e soluzioni di processo di prodotti a film sottile, ha la capacità di elaborazione dell'evaporazione a film sottile, sputtering, incisione laser, elettrodeposizione, laser taglio di resistenze, fette di wafer, ecc. e possono fornire schemi di progettazione di processo per prodotti a film sottile.


Forniamo schemi di progettazione e prodotti di vari tipi di resistenze a film sottile e rete di resistenza e sezioni di attenuazione di film sottili e possiamo fornire l'elaborazione OEM di vari tipi di wafer di pellicola ceramica e wafer a microonde. Abbiamo collaborato con molte unità di progettazione a microonde e la frequenza del wafer a microonde prodotto può raggiungere i 40 GHz. Le nostre apparecchiature e prodotti a film sottile occupano una posizione leader nel settore, la linea di produzione di film sottili ha superato la certificazione ISO9001: 2002 e la qualità dei nostri prodotti soddisfa i requisiti delle specifiche generali per il circuito integrato ibrido (MIL-PRF-38534).


Tabella 1 Caratteristiche e applicazioni generali dei materiali per wafer per film sottile

Wafer material

Dielectric constant and tolerance

Thermal expansion coefficient (ppm/oK)

Aluminum nitride (AlN)

8.85 +/- 0.35 @ 1 MHz

4.6

Aluminum oxide 99.6% (Al2O3 )

9.9 +/- 0.15 @ 1 MHz

6.5

* Other wafers can be customized separately as per customer’s demand.

Tabella 2 Il metodo di applicazione consigliato per i wafer a film sottile

Frequency

Recommended thickness

Recommended dimensions of wafer (inch)

≤6 GHz

0.635mm

3 x 3

≤18 GHz

0.380mm

3 x 3

≤40 GHz

0.250mm

3 x 3

>40 GHz

0.125mm

2 x 2



Tabella 3 Valori di riferimento per la progettazione di circuiti a film sottile comuni


Parameter

Typical index

Limit index

Remarks

Wire width/line spacing

≥25μm

10μm

 

Bore size

≥500μm

250μm

Laser cutting

Line precision

3μm

2μm

 

Graphic margin

≥127μm

50μm

 

Resistance precision

≤±10%

±0.1%

Laser resistance trimming (medium resistance)

Thickness of metal layer

≥1μm

3μm

 


LTCC
LTCC (Low Temperature Co-Fired Ceramic) è un supporto per cavi in ​​ceramica con struttura multistrato. Come materia prima viene utilizzata una materia prima flessibile (Green Tape). Questo film non sinterizzato consiste in una miscela di vetro, ceramica e solventi organici. Le aziende Heraeus, DuPont e Ferro, ad esempio, forniscono questa materia prima.

Nella produzione di una ceramica LTCC, un numero corrispondente di strati viene avviato attraverso il taglio dei Green Tapes. Prima della loro ulteriore lavorazione alcuni materiali richiedono un ulteriore processo di temperatura a circa 120 ° C. Come seconda fase, i vari strati vengono elaborati meccanicamente. Ciò significa che la regolazione e i fori passanti placcati (Vias) sono perforati nei nastri. Questo è seguito da una pressione di riempimento continuo e dall'applicazione delle metallizzazioni, dei resistori e degli altri film usando un processo di serigrafia a film spesso. I materiali conduttivi usuali sono le leghe di oro, argento, platino e palladio. L'iniezione degli strati e la successiva sinterizzazione a circa 850 ° C - 900 ° C producono i multistrati finiti. La sinterizzazione provoca il restringimento del materiale LTCC di circa il 12% nella direzione x / y e del 17% nella direzione z. In particolare, il restringimento del livello x / y influisce negativamente sull'aderenza alla precisione strutturale. Per evitare questo, è stato sviluppato materiale non restringente per la direzione x / y (0,1%). Questo effetto positivo è ottenuto attraverso una combinazione di materiali a nastro appositamente sviluppati. Quando si distribuisce questo materiale, l'aumento del restringimento nella direzione z (circa il 45%), specialmente nell'utilizzo di fori e sezioni di ritaglio, non deve essere ignorato. Se questo è osservato nelle fasi di costruzione e lavorazione, il nastro a contrazione 0 è un passo avanti rispetto al tradizionale nastro a nastro LTCC.

Benefici
La possibilità di elaborare gli strati singolarmente e in modi diversi prima della sinterizzazione consente all'LTCC di essere utilizzato anche come elemento di costruzione dell'imballaggio. In questo modo si possono ottenere cavità, condotti e altre forme. Questa tecnologia consente di realizzare strutture multistrato in modo semplice con componenti passivi integrati. LTCC possiede anche, oltre alla conducibilità termica, le stesse caratteristiche positive dei circuiti a film spesso. La perdita di calore residuo deve essere effettuata tramite vias termici se necessario.

Line-width/space                              75um

Line accuracy                                 ≤±5 um

Camber                                        <3mil/in

Embedded component                            resistors, capacitors, inductors

Number of layers                              30(up)

Tape Choice                                   Dupont 951/943   Ferro A6S/M,  Heraeus

Via Size(Min)                                 100 um

Conductor Material                            Ag, Au, Hybrid system

Cavity                                        Open / Embedded

Via Materail                                  Ag, Au, Transitional material

Thermal Via                                   Optional

Size of substrates                            150mmx150mm  (up)

Inspection of  I/O                            Automatic Test and Vision Inspection

Inspection standard                           MIL-PRF-38534  CLASS H

Annual Total output of LTCC Substrate         5,000,000cm2



HTCC

Cos'è l'HTCC?
HTCC (ceramica termoconducibile ad alta temperatura), utilizzando una pasta per resistenze di riscaldamento in metallo ad alto punto di fusione fatta di tungsteno, molibdeno, molibdeno, manganese, è stampata su ceramica in lega di allumina 92 ​​~ 96% secondo i requisiti del progetto del circuito di calore. Sul corpo verde, il 4-8% dell'aiuto di sinterizzazione viene quindi laminato e co-infornato a 1500 - 1600 ° C ad alta temperatura. Pertanto, presenta i vantaggi della resistenza alla corrosione, resistenza alle alte temperature, lunga durata, alta efficienza e risparmio energetico, temperatura uniforme, buona conduttività termica e compensazione termica rapida ed è esente da piombo, cadmio, mercurio, cromo esavalente, bifenili polibromurati, eteri di difenile polibromurato, ecc. Sostanza, in linea con la normativa RoHS dell'UE e altri requisiti ambientali. A causa dell'elevata temperatura di cottura, HTCC non può utilizzare materiali metallici a bassa fusione come oro, argento, rame, ecc. E deve utilizzare materiali metallici refrattari come tungsteno, molibdeno, manganese, ecc. Questi materiali hanno bassa conduttività e causano segnali ritardo e altri difetti, quindi non è adatto per un substrato per circuiti micro-assemblati ad alta velocità o ad alta frequenza. Tuttavia, il substrato HTCC presenta i vantaggi di elevata resistenza strutturale, elevata conduttività termica, buona stabilità chimica e alta densità di cablaggio. La piastra riscaldante in ceramica HTCC è un nuovo tipo di protezione ambientale ad alta efficienza e resistenza in ceramica a risparmio energetico. I prodotti sono ampiamente utilizzati nella vita quotidiana, nella tecnologia industriale e agricola, militare, scienza, comunicazione, medicina, protezione ambientale, aerospaziale e molti altri campi.

La classificazione di HTCC
Tra le ceramiche co-cotte ad alta temperatura, vengono principalmente utilizzate ceramiche composte prevalentemente da allumina e nitruro di alluminio. La tecnologia ceramica dell'allumina è una tecnologia di imballaggio microelettronica relativamente matura. È costituito da 92 ~ 96% di allumina, più 4 ~ 8% di sinterizzazione a 1500-1700 ° C. Il materiale del filo è tungsteno e molibdeno. , metalli refrattari come il molibdeno-manganese. Gli svantaggi dei substrati di nitruro di alluminio sono:
(1) Il conduttore di cablaggio ha un'elevata resistività e una grande perdita di trasmissione del segnale;
(2) Alta temperatura di sinterizzazione e alto consumo energetico;
(3) La costante dielettrica è superiore a quella del materiale dielettrico in co-combustione di bassa temperatura;
(4) Dopo che il substrato di nitruro di alluminio è co-attivato con un conduttore come tungsteno o molibdeno, la conduttività termica di essa viene diminuita;
(5) Il conduttore esterno deve essere placcato con nichel per proteggerlo dall'ossidazione, mentre aumenta la conduttività elettrica della superficie e fornisce uno strato di metallizzazione in grado di legare i fili e posizionare i componenti di saldatura.