ABF-Substrat: Materialien, Herstellungsverfahren, Anwendungen und Leiterplattenintegration

Für Ingenieure, die fortgeschrittene Computer-, Netzwerk-, KI-, Beschleuniger-, Prozessor- oder andere Anwendungen mit hohem I/O-Aufkommen evaluieren, ist das Verständnis der Beziehung zwischen ABF-Dielektrika, IC-Substraten, Gehäuseverbindungen, HDI-Strukturen und System-Leiterplatten unerlässlich.

Was ist ein ABF-Substrat?

ABF steht für Ajinomoto Build-up Film , eine dielektrische Filmtechnologie, die für hochdichte Halbleitergehäuseanwendungen entwickelt wurde.

Ein ABF-Substrat besteht im Allgemeinen aus einer Kernstruktur, die mit mehreren Aufbauschichten aus Dielektrikum und Kupferverbindungen kombiniert ist. In diesen Aufbauschichten werden feine Kupferleiterbahnen und Mikro-Durchkontaktierungen ausgebildet, um die für die Halbleiterfertigung erforderliche dichte Leiterbahnführung zwischen dem Halbleitergehäuse und der externen Leiterplatte zu realisieren.

Diese Konstruktion unterscheidet sich grundlegend von einer herkömmlichen mehrlagigen Leiterplatte.

Eine herkömmliche Leiterplatte ist üblicherweise hinsichtlich mechanischer Robustheit, Herstellbarkeit, elektrischer Leistung, thermischer Anforderungen und Kosten auf Systemplatinenebene optimiert. Ein ABF-Gehäusesubstrat hingegen muss extrem dichte Verbindungen unmittelbar neben einem Halbleiterbauelement ermöglichen.

Das Substrat fungiert somit als elektrische und mechanische Brücke zwischen zwei sehr unterschiedlichen Umgebungen:

Diese Zwischenrolle ist der Grund, warum die ABF-Technologie enger mit der IC-Substrattechnologie verwandt ist als mit der herkömmlichen Leiterplattenfertigung.

Warum wird ABF für fortschrittliche IC-Gehäuse verwendet?

Der Hauptgrund für die Bedeutung von ABF liegt darin, dass moderne Halbleitergehäuse Verbindungsdichten erfordern, die herkömmliche Leiterplattentechnologien nicht effizient bereitstellen können.

Moderne Prozessoren, GPUs, KI-Beschleuniger, Netzwerkgeräte und andere Halbleitergehäuse mit hoher I/O-Anzahl können eine sehr große Anzahl elektrischer Verbindungen auf relativ kleinem Raum enthalten.

Das Substrat des Gehäuses muss daher Folgendes gewährleisten:

• Feinleitungs-Kupferführung
• Hohe Verbindungsdichte
• Mehrere Aufbauschichten
• Lasergeformte Mikrovias
• Kontrollierte dielektrische Dicke
• Stabile elektrische Eigenschaften
• Zuverlässige Kupfer-Dielektrikum-Grenzflächen
• Kontrolliertes Dimensionsverhalten
• Kompatibilität mit Halbleiter-Verpackungsprozessen

ABF-Aufbaustrukturen ermöglichen es, die Leitungsdichte sowohl vertikal als auch horizontal zu erhöhen.

Anstatt zu versuchen, jede Verbindung durch eine herkömmliche dicke Leiterplattenstruktur zu führen, können Ingenieure zusätzliche dielektrische und Kupferschichten um ein Kernsubstrat herum aufbauen und Mikrovias verwenden, um benachbarte Schichten zu verbinden.

Dieser Ansatz ermöglicht eine wesentlich höhere Routing-Dichte innerhalb eines begrenzten Gehäusevolumens.

Das Ergebnis ist besonders wertvoll für Halbleiterbauelemente, bei denen die Gehäuse-I/O-Dichte zu einer der größten Einschränkungen für die Gesamtarchitektur des Systems geworden ist.

ABF-Substrat vs. herkömmliche Leiterplatte

Es ist wichtig, die Begriffe ABF PCB und ABF-Gehäusesubstrat nicht synonym zu verwenden.

Obwohl beide Kupferleiter und dielektrische Materialien verwenden, unterscheiden sich ihre Konstruktionsziele und Fertigungsanforderungen.

Eine herkömmliche Leiterplatte kann einen Prozessor, Speicher, Stromversorgungsschaltungen, Steckverbinder und andere Komponenten auf einer relativ großen Platine verbinden.

Das ABF-Gehäusesubstrat erfüllt eine andere Aufgabe: Es stellt die extrem dichte Verbindung unmittelbar unterhalb oder um das Halbleitergehäuse herum her.

Diese Unterscheidung erklärt auch, warum die Technologien in hochentwickelten elektronischen Systemen oft gemeinsam auftreten.

Funktionsweise von ABF-Aufbaustrukturen

Eine vereinfachte ABF-Substratstruktur kann als eine Abfolge von dielektrischen und Kupferschichten verstanden werden, die um einen Kern herum aufgebaut sind.

Das Fertigungskonzept umfasst im Allgemeinen mehrere Hauptphasen:

Der genaue Prozessablauf variiert je nach Substratarchitektur, Herstellerkapazitäten, Designregeln und Gehäuseanforderungen.

Dielektrischer Aufbau

Die ABF-Folie bildet die Isolierschicht zwischen den leitfähigen Kupferstrukturen.

Das Dielektrikum muss die erforderlichen elektrischen Eigenschaften aufweisen und gleichzeitig die Fertigung feiner Strukturen sowie eine zuverlässige Verbindung ermöglichen.

Die Dicke und die Eigenschaften jeder dielektrischen Schicht beeinflussen die Leiterbahngeometrie, die Via-Bildung, das Impedanzverhalten, die Kapazität und die mechanischen Eigenschaften.

Laser-Mikrovias

Eines der charakteristischen Merkmale moderner Aufbausubstrate ist die Verwendung lasergeformter Mikrovias.

Im Gegensatz zu herkömmlichen großen Durchgangslöchern können Mikrovias benachbarte Aufbauschichten verbinden und benötigen dabei wesentlich weniger Fläche.

Dies ermöglicht es Routing-Kanälen, auch dicht besiedelte Paketregionen zu durchdringen.

Daher sind die Geometrie der Mikrovia, die Abmessungen der Kontaktflächen, die Qualität der Kupferbeschichtung und die Ausrichtungsgenauigkeit entscheidend für die Substratausbeute.

Für verwandte Leiterplattentechnologien bietet unser Leitfaden zu hochdichten Verbindungsleiterplattenstrukturen nützliche Hintergrundinformationen darüber, wie miniaturisierte vertikale Verbindungen die Leiterbahndichte erhöhen.

Kupfermetallisierung

Nach der dielektrischen Formung und dem Laserbohren müssen leitfähige Kupferstrukturen erzeugt werden.

Je nach Herstellungsverfahren können Keimschichtbildung, stromloses Kupfern, Galvanisierung und Strukturierungsprozesse kombiniert werden, um die erforderliche leitfähige Geometrie zu erzeugen.

Bei fortgeschrittenen Substratdimensionen gewinnt die Prozesskontrolle zunehmend an Bedeutung, da bereits relativ kleine Abweichungen in der Kupferdicke, der Leiterbahnbreite, dem Abstand oder der Registrierung die elektrische und die Fertigungsleistung beeinträchtigen können.

Herausforderungen bei der Herstellung von ABF-Substraten

Die Herstellung von ABF-Substraten ist wesentlich anspruchsvoller als die herkömmliche Herstellung von mehrlagigen Leiterplatten.

Die Schwierigkeit wird nicht durch einen einzelnen Prozess verursacht. Sie resultiert aus dem Zusammenspiel extrem feiner Geometrien, mehrerer Aufbauzyklen, des Materialverhaltens, der Kupferverarbeitung, des Laserbohrens, der Ausrichtung, der Inspektion und des Ausbeutemanagements.

Feine Linienmusterung

Mit abnehmender Linienbreite und kleineren Abständen gewinnen kleine Abweichungen proportional an Bedeutung.

Eine Prozessabweichung, die bei einer herkömmlichen Leiterplatte unbedeutend wäre, kann inakzeptabel werden, wenn die Leitergeometrie in einem viel kleineren Maßstab gemessen wird.

Die Hersteller benötigen daher streng kontrollierte Bildgebungs-, Beschichtungs-, Ätz-, Registrierungs- und Inspektionsprozesse.

Layer-zu-Layer-Registrierung

Jede zusätzliche Aufbauschicht erfordert eine weitere Ausrichtung.

Die Mikro-Via muss korrekt auf der darunterliegenden Kupferstruktur sitzen, und das obere Leiterbahnmuster muss mit der umgebenden Struktur übereinstimmen.

Registrierungsfehler können sich daher im Laufe des Herstellungsprozesses anhäufen.

Über Zuverlässigkeit

Mikrovias müssen auch während der nachfolgenden Bearbeitung und des Betriebs zuverlässige elektrische und mechanische Verbindungen gewährleisten.

Eine mangelhafte Durchkontaktierung, unzureichende Kupferabscheidung, Hohlräume, Risse oder übermäßige Spannungen können zu Zuverlässigkeitsproblemen beitragen.

Das Verhältnis zwischen Laserbohren, Entschmieren, Keimbildung, Beschichtung und nachfolgenden thermischen Zyklen muss daher sorgfältig kontrolliert werden.

Material- und Dimensionsstabilität

Die Substrate von Gehäusen sind während der Herstellung, Montage und des Betriebs thermischen und mechanischen Belastungen ausgesetzt.

Unterschiede im Wärmeausdehnungskoeffizienten, im Feuchtigkeitsverhalten, in den dielektrischen Eigenschaften, in der Kupferverteilung und im Schichtaufbau können die Dimensionsstabilität und die Zuverlässigkeit des Gehäuses beeinträchtigen.

Aus diesem Grund kann die Materialauswahl nicht von der gesamten Substratstruktur getrennt werden.

ABF-Substrat und HDI-Technologie

ABF-Substrate und HDI-Leiterplatten weisen zwar einige gemeinsame Fertigungskonzepte auf, sollten aber nicht als identische Technologien betrachtet werden.

Beide können Folgendes verwenden:

• Aufbau dielektrischer Schichten
• Laserbohren
• Mikrovias
• Feinlinienkupfer
• Sequentielle Verarbeitung
• Hochdichtes Routing

Allerdings arbeitet ein ABF-Gehäusesubstrat auf der Ebene des Halbleitergehäuses, wo die Anforderungen an die Verbindungsdichte und die Abmessungen wesentlich höher sein können.

Die HDI-Technologie ist auf der Systemplatinenseite weiterhin von großer Bedeutung.

Ein High-End-Computersystem kann beispielsweise Folgendes enthalten:

Daher müssen das Gehäusesubstrat und die System-Leiterplatte elektrisch und mechanisch zusammenarbeiten.

Dies ist einer der Gründe, warum fortschrittliche Leiterplattenhersteller zunehmend Expertise in hochdichten Strukturen benötigen und nicht nur in der herkömmlichen Mehrlagenfertigung.

Der sequenzielle Aufbau ist besonders wichtig bei der Entwicklung komplexer HDI-Strukturen. Ingenieure können mehr über diesen Ansatz in unserem Artikel zum Thema HDI-Leiterplatten-Aufbau erfahren.

Elektrische Eigenschaften von ABF-Substraten

Bei der Auswahl des ABF-Substrats geht es nicht nur um die physikalische Leiterbahndichte.

Die elektrische Leistungsfähigkeit gewinnt zunehmend an Bedeutung, da die Schnittstellen der Gehäuse höhere Datenraten und eine größere Anzahl von Signalen unterstützen.

Dielektrische Eigenschaften

Die Dielektrizitätskonstante und die Verlustleistungseigenschaften des dielektrischen Systems beeinflussen die Signalausbreitung, die Kapazität, die Impedanz und die Verluste.

Die relevanten Eigenschaften müssen zusammen mit der tatsächlichen Gehäusestruktur bewertet werden und dürfen nicht als isolierte Materialzahlen behandelt werden.

Signalintegrität

Kurze Verbindungen beseitigen nicht automatisch Probleme mit der Signalintegrität.

Bei hohen Datenraten können Leiterbahnen, Durchkontaktierungen, Übergänge, Referenzebenen und Leiterplattenverbindungen allesamt dazu beitragen:

• Einfügedämpfung
• Rückflussdämpfung
• Übersprechen
• Reflexionen
• Schiefe
• Impedanzdiskontinuitäten

Das Gehäusesubstrat ist somit Bestandteil des gesamten Hochgeschwindigkeitskanals.

Sobald das Signal das Gehäusesubstrat verlässt und in die System-Leiterplatte eintritt, müssen der Leiterplattenaufbau und das Materialsystem weiterhin die elektrischen Anforderungen erfüllen.

Für Systemanwendungen können Ingenieure unsere Ressourcen zur Herstellung von Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten und zu Hochgeschwindigkeits-Leiterplattenmaterialien einsehen.

Power Integrity

Fortschrittliche Prozessoren und Beschleuniger können auch anspruchsvolle Anforderungen an die Stromversorgung stellen.

Das Gehäusesubstrat muss dichte Strom- und Masseanschlüsse ermöglichen und gleichzeitig eine akzeptable elektrische und thermische Leistung gewährleisten.

Dies wird besonders wichtig bei Hochleistungsrechnersystemen, bei denen Prozessorleistungsdichte, Hochgeschwindigkeitsschnittstellen, Speicherbandbreite und Wärmedesign eng miteinander verbunden sind.

ABF-Substratanwendungen

ABF-Substrate werden vor allem in der modernen Halbleitergehäusetechnik eingesetzt, wo eine hohe Verbindungsdichte erforderlich ist.

CPUs und GPUs

Hochleistungsprozessoren erfordern eine große Anzahl von Gehäuseverbindungen und eine dichte Substratverdrahtung.

Auf ABF-Basis basierende Gehäusesubstrate können die für die Verbindung zwischen dem Halbleitergehäuse und dem externen System erforderliche feine Verbindungsstruktur bereitstellen.

KI-Beschleuniger

Hardware für KI-Rechenprozesse stellt erhebliche Anforderungen an Prozessor-E/A, Speicherschnittstellen, Stromversorgung und Hochgeschwindigkeitskommunikation.

Mit zunehmender Komplexität der Beschleunigerarchitekturen gewinnt die Verbindungsdichte auf Gehäuseebene immer mehr an Bedeutung.

Die externe Leiterplatte muss dann die entsprechende elektrische, mechanische, thermische und Stromversorgungsinfrastruktur rund um das Gehäuse bereitstellen.

Netzwerk- und Rechenzentrumshardware

Hochgeschwindigkeits-Schalt- und Netzwerkgeräte können dichte Gehäuseverbindungen sowie anspruchsvolle Systemplatinenführung erfordern.

Das Gehäusesubstrat und die Leiterplatte müssen zusammenarbeiten, um die Signalintegrität über den gesamten Kanal hinweg zu gewährleisten.

ASICs und kundenspezifische Computerbausteine

Anwendungsspezifische integrierte Schaltungen können hochgradig kundenspezifische Gehäuseanforderungen haben.

Die Substratarchitektur muss gegebenenfalls spezifische I/O-Anordnungen, Leistungsdomänen, Hochgeschwindigkeitsschnittstellen und mechanische Einschränkungen berücksichtigen.

Chiplet-basierte Architekturen

Chiplet-Architekturen stellen zusätzliche Anforderungen an die Gehäuseverbindung, da mehrere Halbleiterchips über eine gemeinsame Gehäusestruktur kommunizieren können.

Mit der Weiterentwicklung der Gehäusearchitekturen gewinnt das Substrat zunehmend an Bedeutung für das gesamte Verbindungssystem.

ABF-Substrat und BGA-Gehäuse

Die ABF-Technologie ist eng mit fortschrittlichen Gehäusestrukturen verbunden, einschließlich High-I/O-BGA-Gehäusen.

Das Gehäusesubstrat verteilt Signale vom Halbleiterchip an die externen Gehäuseanschlüsse, die dann mit der Systemplatine verbunden werden können.

Dadurch entstehen mehrere Ebenen der Vernetzung:

Der Übergang zwischen diesen Ebenen muss sorgfältig gestaltet werden.

Für Ingenieure, die sich mit der Leiterplattenebene dieser Schnittstelle befassen, ist das Verständnis von BGA-Substraten und Gehäusestrukturen hilfreich.

Sobald das BGA-Gehäuse auf der Systemplatine platziert ist, spielen auch die Geometrie der Lötstellen, das Pad-Design, das Wärmeprofil, die Bauteilplatzierung und die Inspektion eine wichtige Rolle.

Entwurf der Leiterplatte um ein ABF-basiertes Gehäuse

Die System-Leiterplatte muss so ausgelegt sein, dass sie das Gehäuse ergänzt, anstatt das Gehäuse als isolierte Komponente zu behandeln.

Verzweigung und Ausweichrouten

High-I/O-Gehäuse können extrem dichte Escape-Routing-Bereiche erzeugen.

Der Leiterplattendesigner muss möglicherweise Feinraster-BGA-Routing, Via-in-Pad-Strukturen, Mikrovias, vergrabene Vias und sorgfältig geplante Lagenzuweisungen kombinieren.

Ziel ist es nicht einfach, alle Verbindungen auf der Platine unterzubringen. Die Routing-Architektur muss auch die Herstellbarkeit und die elektrische Leistungsfähigkeit gewährleisten.

Stapelauswahl

Der Leiterplattenaufbau beeinflusst:

• Signalimpedanz
• Stetigkeit der Bezugsebene
• Machtverteilung
• Übersprechen
• Thermisches Verhalten
• Über Architektur
• Komplexität der Fertigung

Bei Hochgeschwindigkeitsprozessoren und Netzwerkplatinen sollte der Übergang vom Gehäuse zur Leiterplatte bereits bei der Entwicklung des Schichtaufbaus berücksichtigt werden.

Stromlieferung

Große Prozessoren und Beschleuniger benötigen unter Umständen eine erhebliche Stromzufuhr durch relativ kleine Gehäusebereiche.

Die Leiterplatte benötigt daher eine geeignete Stromversorgungsebene, Kupferverteilung, Durchkontaktierungsanordnung, Entkopplungsstrategie und ein entsprechendes Wärmedesign.

Fertigungstoleranzen

Eine hochkomplexe Gehäuseschnittstelle kann die Leiterplattenfertigung anfälliger für Toleranzakkumulation machen.

Padabmessungen, Lötstopplackregistrierung, Via-Platzierung, Kupferdicke, Bohrgenauigkeit und Lagenregistrierung sollten alle mit den tatsächlichen Fertigungsmöglichkeiten abgeglichen werden.

Eine gründliche Überprüfung des Leiterplattendesigns hinsichtlich der Fertigungsgerechtigkeit kann Herstellbarkeitsprobleme erkennen, bevor die Produktion beginnt.

ABF-Substrat im Vergleich zu anderen IC-Substrattechnologien

ABF ist nicht das einzige Material oder die einzige Konstruktion, die für Halbleitersubstrate verwendet wird.

Unterschiedliche Gehäusetypen erfordern unterschiedliche Substrattechnologien.

Die richtige Wahl hängt von Faktoren wie beispielsweise Folgendem ab:

• E/A-Zähler
• Packungsgrösse
• Routing-Dichte
• Signalgeschwindigkeit
• Thermische Anforderungen
• Kostenziel
• Mechanische Einschränkungen
• Produktionsvolumen:
• Halbleitergehäusearchitektur

ABF wird insbesondere mit hochenergetischen organischen Substraten in Verbindung gebracht, aber andere Substratansätze können für verschiedene Verpackungsklassen besser geeignet sein.

Aus diesem Grund sollte die Substratauswahl mit der Gehäusearchitektur und den elektrischen Anforderungen beginnen und nicht einfach mit der Wahl des fortschrittlichsten verfügbaren Materials.

Zuverlässigkeitsüberlegungen für ABF-Substrate

Die Zuverlässigkeit muss im gesamten Paket- und Platinensystem bewertet werden.

Thermisches Radfahren

Wiederholte Temperaturänderungen verursachen mechanische Spannungen, da sich unterschiedliche Materialien unterschiedlich stark ausdehnen und zusammenziehen.

Das Gehäusesubstrat, das Halbleitergehäuse, die Lötstellen und die Leiterplatte müssen daher als kombinierte Struktur bewertet werden.

Feuchtigkeit

Organische dielektrische Materialien können mit Feuchtigkeit interagieren, was sich auf das Verarbeitungsverhalten und die Zuverlässigkeit auswirken kann.

Daher müssen Feuchtigkeitshandhabung und Lagerbedingungen entsprechend den Material- und Verpackungsprozessanforderungen kontrolliert werden.

Microvia-Zuverlässigkeit

Mikrovia-Strukturen müssen während der Herstellung und des Betriebs mit thermischen Zyklen elektrisch und mechanisch zuverlässig bleiben.

Kupferqualität, Durchkontaktierungsgeometrie, Beschichtung, dielektrische Grenzflächen und thermische Belastung tragen alle zur Leistungsfähigkeit bei.

Zuverlässigkeit zwischen Gehäuse und Leiterplatte

Selbst wenn das ABF-Substrat selbst einwandfrei funktioniert, kann es bei der gesamten Baugruppe dennoch zu Fehlern an der Schnittstelle zwischen Gehäuse und Leiterplatte kommen.

BGA-Lötstellen, Leiterplattenverzug, thermische Fehlanpassung, Montageprofil und mechanische Belastung können die Zuverlässigkeit im Feld beeinflussen.

Für BGA-Anwendungen können Ingenieure auch unsere Informationen zur BGA-Leiterplattenbestückung sowie zu damit verbundenen Prüf- und Lötstellenüberlegungen einsehen.

Wie man ein ABF-Substratprojekt bewertet

Bei der Bewertung eines ABF-bezogenen Projekts ist es sinnvoll, die Anforderungen in vier Ebenen zu unterteilen.

1. Anforderungen an Halbleitergehäuse

• Die Größe
• E/A-Zähler
• Paket Abmessungen
• I/O-Pitch
• Stromversorgung
• Anforderungen an eine Hochgeschwindigkeitsschnittstelle
• Paketarchitektur

2. Substratanforderungen

• Kernkonstruktion
• Anzahl der Aufbauschichten
• Dielektrisches System
• Mindestzeilen-/Abstandsregelung
• Mikrovia-Abmessungen
• Abmessungen des Polsters
• Kupferdicke
• Oberflächengüte
• Registrierungsanforderungen
• Anforderungen an die Verformung

3. System-Leiterplattenanforderungen

• Anzahl der PCB-Schichten
• Aufstapeln
• Materialsystem
• Kontrollierte Impedanz
• BGA-Fluchtstrategie
• Über die Struktur
• Kupfergewicht
• Thermische Anforderungen
• Machtverteilung
• Oberflächengüte

4. Montageanforderungen

• BGA-Komponentenspezifikationen
• Lötpaste
• Schablonendesign
• Reflow-Profil
• AOI-Anforderungen
• Röntgeninspektion
• Elektrische Prüfung
• Nacharbeitsbedarf
• Rückverfolgbarkeit

Durch die Trennung dieser vier Ebenen wird es einfacher, den Ursprung eines Problems zu identifizieren.

Ein Problem auf Gehäuseebene sollte nicht automatisch als Problem der Leiterplattenfertigung behandelt werden, und eine Einschränkung der Leiterbahnführung auf Leiterplattenebene sollte nicht automatisch dem ABF-Substrat zugeschrieben werden.

ABF-Substrat in der fortschrittlichen Elektronikfertigungskette

Die ABF-Technologie veranschaulicht, wie Halbleitergehäuse und Leiterplattenherstellung zunehmend miteinander vernetzt werden.

Eine moderne Hochleistungsrechnerplattform kann mehrere Fertigungstechnologien umfassen:

Jede Stufe hat unterschiedliche technische Anforderungen, die elektrischen und mechanischen Schnittstellen zwischen ihnen müssen jedoch kompatibel bleiben.

Für Leiterplattenhersteller bedeutet dies, dass das Verständnis von Halbleitergehäusen zunehmend an Bedeutung gewinnt, selbst wenn die eigentliche Produktionsverantwortung auf die Systemplatine konzentriert ist.

Die Leiterplatte ist nicht mehr nur eine passive Plattform um den Prozessor herum. Sie ist Bestandteil der gesamten elektrischen, thermischen und mechanischen Architektur.

Warum DFM für ABF-bezogene Leiterplattenprojekte wichtig ist

ABF-basierte Gehäuse ermöglichen die Herstellung extrem dichter Leiterplattenschnittstellen.

Der Versuch, diese Schnittstellen erst nach Fertigstellung des Leiterplattenlayouts zu lösen, kann zu unnötigen Neukonstruktionen führen.

Die DFM-Prüfung sollte idealerweise vor der Freigabe der Fertigung beginnen.

Ziel ist es, die geplante elektrische Auslegung beizubehalten und gleichzeitig sicherzustellen, dass die physische Platine konsistent hergestellt werden kann.

Dies ist besonders wichtig, wenn ein Design fortschrittliche Softwarepakete mit HDI-Strukturen kombiniert, da ein theoretisch routingfähiges Design in der Praxis unter Umständen nicht umsetzbar ist.

Vom ABF-Gehäuse zur fertigen Leiterplatte

Das ABF-Substrat selbst ist nur ein Teil des Gesamtprodukts.

Sobald ein fortschrittliches Bauteilpaket auf der System-Leiterplatte angebracht ist, wird der Herstellungsprozess mit der Bauteilplatzierung, dem Löten, der Inspektion, dem Testen und gegebenenfalls der Systemintegration fortgesetzt.

Ein kompetenter Fertigungspartner sollte daher den Zusammenhang zwischen der unbestückten Leiterplatte und der Endmontage verstehen.

Bei Projekten, die sowohl die Leiterplattenherstellung als auch die Komponentenmontage erfordern, können Leiterplattenbestückungsdienste dazu beitragen, die Fertigungs- und Montagephasen in einem koordinierten Herstellungsprozess zu verbinden.

Dies erweist sich insbesondere bei Prozessorplatinen mit hoher Packungsdichte als wertvoll, da hier die Spezifikationen für die Leiterplattenfertigung und die Montageparameter nicht unabhängig voneinander betrachtet werden können.

ABF-Substrat: Wichtigste Erkenntnisse

Die ABF-Substrattechnologie nimmt eine wichtige Stellung zwischen Halbleitergehäusen und der Herstellung von System-Leiterplatten ein.

Die wichtigsten Punkte sind:

• ABF bedeutet Ajinomoto-Aufbaufilm, eine organische dielektrische Technologie, die in modernen Gehäusesubstraten weit verbreitet ist.
• An Das Substrat des ABF-Gehäuses ist nicht einfach eine herkömmliche Leiterplatte aus einem anderen Laminat..
• Sein Hauptzweck ist die Bereitstellung einer sehr dichten elektrischen Verbindung zwischen einem Halbleitergehäuse und dem externen System.
• Aufbauschichten, Laser-Mikrovias, feine Kupferführung und genaue Ausrichtung sind grundlegend für die Technologie.
• ABF-Substrate werden häufig für Halbleiteranwendungen mit hohem I/O-Anteil eingesetzt, beispielsweise für Prozessoren, Beschleuniger, ASICs und fortschrittliche Netzwerkgeräte.
• Das Gehäusesubstrat und die System-Leiterplatte müssen im Hinblick auf Signalintegrität, Stromversorgung, thermisches Verhalten und Zuverlässigkeit gemeinsam betrachtet werden.
• Hochdichte Leiterplattentechnologien wie HDI gewinnen insbesondere an der Schnittstelle zwischen Gehäuse und Leiterplatte an Bedeutung.
• Die Fertigungsmachbarkeit sollte frühzeitig geprüft werden, da feine Geometrien und enge Toleranzen die Ausbeute und die Kosten erheblich beeinflussen können.
• Das Endprodukt hängt nicht nur von der Substratqualität ab, sondern auch von der Leiterplattenfertigung, -montage, -prüfung und -testung.

Häufig gestellte Fragen zu ABF-Substraten