ECRI Microelectronics

Capacidades

Película gruesa

La tecnología híbrida de película gruesa es una tecnología ampliamente utilizada para la fabricación de placas de circuitos impresos de cerámica u otro tipo. Debido a su alto grado de integración, los sustratos de película gruesa forman la base de los Paquetes de Alta Densidad (HDP).

En una fase de fabricación inicial, las estructuras se aplican mediante un proceso de serigrafía sobre el material de sustrato relevante, como óxido de aluminio (Al203) o alúmina (AIN). Conductores, resistencias, aislamientos y overglazes pueden ser fabricados. Generalmente, se usan oro, plata y platino o aleaciones de paladio como materiales conductores. El proceso estándar de película gruesa es impresión, secado y cocción. El proceso de cocción a aproximadamente 850 ° C garantiza las propiedades finales de la película, tales como valores eléctricos y resistencia adhesiva.

La tecnología de película gruesa permite una fabricación muy simple y flexible de multicapas con varias capas conductoras en la parte frontal y posterior del sustrato.

Se pueden lograr resoluciones mínimas de estructura de 80 a 100 μm con esta tecnología.

Las resistencias impresas se pueden recortar a una señal de salida de un circuito híbrido. En principio, todos los componentes electrónicos se pueden ensamblar sobre un sustrato de película gruesa. Por lo tanto, hay disponibles superficies soldables y unibles.

Beneficios

Los beneficios en comparación con las placas de circuitos impresos tradicionales se encuentran en las propiedades térmicas y eléctricas del material de sustrato de película gruesa. Las cerámicas son muy conductoras del calor y, como uno de los materiales de base de viruta, se adaptan de forma óptima al TCE del silicio. Las resoluciones de estructura mencionadas anteriormente y la integración de componentes pasivos impresos hacen posible una miniaturización de circuitos.

Aplicaciones

Debido a las propiedades positivas del material base de cerámica, los circuitos de película gruesa se utilizan como prioridad en áreas que se caracterizan por condiciones ambientales adversas (temperaturas altas / bajas, cambios de temperatura, humedad, vibraciones, aceleraciones, etc.). Esta tecnología cumple con los requisitos de mayor integración, confiabilidad, duración y compatibilidad ambiental.

Las áreas de aplicación incluyen electrónica industrial, electrónica médica, así como industria automotriz y aeroespacial.

Proceso

impresión de pantalla

screen-printing

Sinterizado

sintering

Pruebas de espesor de capa

layer-thickness-testing

Recorte de láser


laser-trimming

Centro de montaje

assembly-center

Vinculación

bonding


Capacidad de la línea de productos de película gruesa 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





Película delgada

Thin film describe una tecnología para la fabricación de una placa de circuito de alta resolución basada en una cerámica u otro sustrato. Debido a su alto grado de integración, los sustratos de película delgada forman la base de los paquetes de alta densidad (HDP).

El proceso de estructuración es comparable a una placa de circuito tradicional. Las películas de adhesivo, resistencia y metalización se depositan sobre la superficie del sustrato usando técnicas de pulverización catódica. Esta tecnología de metalización garantiza una adhesión óptima de las películas sobre el sustrato. En los procesos posteriores de fotolitografía y grabado, estas películas se estructuran de acuerdo con los requisitos de diseño. Si es necesario, es posible una electrodeposición de los conductores. Dependiendo del grosor de la película, se pueden lograr resoluciones mínimas de estructura de 5 a 20 μm. Con las combinaciones de material y superficie correspondientes, se pueden producir superficies soldables y unibles. Esto permite el uso de la más variada de los componentes hasta un conjunto de matriz desnuda. Las resistencias producidas en la película delgada se pueden recortar a un valor fijo o según una señal de salida de un circuito híbrido.

Beneficios
Los beneficios en comparación con las placas de circuitos impresos tradicionales son las propiedades térmicas y eléctricas del material del sustrato, así como las posibilidades de líneas finas. El material base de cerámica es muy conductor del calor y, como uno de los materiales base de chip, se adapta de forma óptima al TCE de silicio. Con las resoluciones de estructura mencionadas anteriormente, se pueden conseguir densidades de funcionamiento y de empaquetamiento considerablemente mayores que en una placa de circuito convencional.

Aplicaciones
Los circuitos de película delgada cumplen con los más altos requisitos relacionados con la confiabilidad, la duración y la compatibilidad ambiental. Se utilizan principalmente en las unidades de comunicación de datos de construcción de automóviles, telecomunicaciones, electrónica médica y aeroespacial. A través de las propiedades eléctricas reproducibles del sustrato base y la alta y precisa resolución de la estructura, esta tecnología es especialmente adecuada para aplicaciones de alta frecuencia.

Capacidad del producto de película fina ECRIM

ECRI Microelectronics se encarga del procesamiento de productos de película fina con diferentes espesores de obleas, ofrece diversos servicios personalizados, procesamiento por comisión y soluciones de proceso de productos de película delgada, tiene la capacidad de procesamiento de evaporación de película delgada, pulverización catódica, grabado láser, galvanoplastia, láser recorte de resistencia, corte de obleas, etc. y puede proporcionar esquemas de diseño de procesos para productos de película delgada.


Proporcionamos esquemas de diseño y productos de diversos tipos de red de resistencia y resistencia de película delgada y corte de atenuación de película delgada, y podemos proporcionar el procesamiento OEM de varios tipos de obleas de película cerámica y obleas de microondas. Hemos cooperado con muchas unidades de diseño de microondas, y la frecuencia de obleas de microondas fabricadas puede alcanzar 40G Hz. Nuestros equipos y productos de película delgada ocupan una posición de liderazgo dentro del sector, la línea de producción de película delgada ha pasado la certificación ISO9001: 2002 y la calidad de nuestros productos cumple los requisitos de especificación general para circuito integrado híbrido (MIL-PRF-38534).


Tabla 1 Características y aplicaciones generales de materiales de obleas para películas delgadas

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.

Tabla 2 El método de aplicación recomendado para obleas de película delgada

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



Tabla 3 Valores de referencia para el diseño de circuitos comunes de película delgada


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
El LTCC (Cerámica Co-Fired de Baja Temperatura) es un portador de cableado de cerámica con una estructura de múltiples capas. Una materia prima flexible (cinta verde) se utiliza como base. Esta película no sinterizada consiste en una mezcla de solventes de vidrio, cerámica y orgánicos. Las empresas Heraeus, DuPont y Ferro, por ejemplo, suministran esta materia prima.

En la fabricación de una LTCC Ceramic, se inicia un número correspondiente de capas mediante el corte de las Green Tapes. Antes de su posterior procesamiento, algunos materiales requieren un Temper-Process adicional a aproximadamente 120 ° C. Como segundo paso, las diferentes capas se procesan mecánicamente. Esto significa que el ajuste y los orificios pasantes (Vias) se perforan en las cintas. Esto es seguido por una presión de llenado de vía y la aplicación de las metalizaciones, resistencias y otras películas utilizando un proceso de pantalla de película gruesa. Los materiales conductores habituales son aleaciones de oro, plata, platino y paladio. La inyección de las capas y la posterior sinterización a aproximadamente 850 ° C - 900 ° C producen las multicapas terminadas. La sinterización hace que el material LTCC se contraiga en aproximadamente un 12% en la dirección x / y y un 17% en la dirección z. Es particularmente la contracción en el nivel x / y la que afecta adversamente cualquier adherencia a la precisión estructural. Para evitar esto, se ha desarrollado material sin contracción para la dirección x / y (0,1%). Este efecto positivo se logra a través de una combinación de materiales de cinta especialmente desarrollados. Al desplegar este material, no debe ignorarse el aumento de la contracción en la dirección z (aproximadamente 45%), especialmente en la utilización de orificios y secciones recortadas. Si esto se observa en las fases de construcción y procesamiento, entonces la cinta de 0 contracción es un paso adelante en comparación con el material de cinta LTCC tradicional.

Beneficios
La posibilidad de procesar las capas individualmente y de diferentes maneras antes de la sinterización permite que el LTCC también se utilice como elemento de construcción de embalaje. De esta forma se pueden lograr cavidades, conductos y otras formas. Esta tecnología permite que las estructuras de múltiples capas se consigan de una manera simple con componentes pasivos integrados. LTCC también posee, aparte de la conductividad térmica, las mismas características positivas que los circuitos de película gruesa. La fuga de calor residual debe llevarse a cabo a través de vías térmicas si es necesario.

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

¿Qué es HTCC?
HTCC (cerámica cocida a alta temperatura), que utiliza pasta de resistencia de calentamiento de metal de alto punto de fusión hecha de tungsteno, molibdeno, molibdeno y manganeso, está impresa en 92 ~ 96% de cerámica de alúmina de acuerdo con los requisitos del diseño del circuito de calor. En el cuerpo verde, del 4 al 8% del coadyuvante de sinterización se lamina y co-dispara a una temperatura de 1500 a 1600 ° C. Por lo tanto, tiene las ventajas de resistencia a la corrosión, resistencia a altas temperaturas, larga vida, alta eficiencia y ahorro de energía, temperatura uniforme, buena conductividad térmica y compensación térmica rápida, y está libre de plomo, cadmio, mercurio, cromo hexavalente, bifenilos polibromados, éteres de difenilo polibromados, etc. Sustancia, de acuerdo con RoHS de la UE y otros requisitos medioambientales. Debido a la alta temperatura de cocción, HTCC no puede usar materiales metálicos de bajo punto de fusión como oro, plata, cobre, etc., y debe usar materiales metálicos refractarios como tungsteno, molibdeno, manganeso, etc. Estos materiales tienen baja conductividad y provocan señales retraso y otros defectos, por lo que no es adecuado para un sustrato A para circuitos microensamblados de alta velocidad o alta frecuencia. Sin embargo, el sustrato HTCC tiene las ventajas de alta resistencia estructural, alta conductividad térmica, buena estabilidad química y alta densidad de cableado. La placa calefactora de cerámica HTCC es un nuevo tipo de elemento de calentamiento cerámico de alta eficiencia y ahorro de energía. Los productos son ampliamente utilizados en la vida cotidiana, tecnología industrial y agrícola, militar, ciencia, comunicación, medicina, protección ambiental, aeroespacial y muchos otros campos.

La clasificación de HTCC
Entre las cerámicas cocidas a alta temperatura, principalmente se utilizan cerámicas compuestas principalmente de alúmina y nitruro de aluminio. La tecnología de cerámica de alúmina es una tecnología de envasado microelectrónico relativamente madura. Está hecho de 92 ~ 96% de alúmina, más 4 ~ 8% de ayuda de sinterización a 1500-1700 ° C. El material de alambre es tungsteno y molibdeno. , metales refractarios como el molibdeno-manganeso. Las desventajas de los sustratos de nitruro de aluminio son:
(1) El conductor de cableado tiene alta resistividad y pérdida de transmisión de señal grande;
(2) Alta temperatura de sinterización y alto consumo de energía;
(3) La constante dieléctrica es más alta que la del material dieléctrico de cerámica co-disparado a baja temperatura;
(4) Después de que el sustrato de nitruro de aluminio se co-dispara con un conductor tal como tungsteno o molibdeno, la conductividad térmica del mismo disminuye;
(5) El conductor externo debe chaparse con níquel para protegerlo de la oxidación, al tiempo que aumenta la conductividad eléctrica de la superficie y proporciona una capa de metalización capaz de unir los cables y soldar la colocación de los componentes.