ABF-substraat: materialen, fabricageproces, toepassingen en PCB-integratie

 ABF-substraattechnologie is steeds belangrijker geworden naarmate halfgeleiderverpakkingen evolueren naar hogere I/O-aantallen, kleinere interconnect-geometrieën, grotere verpakkingsformaten en hogere eisen aan elektrische prestaties.

De kern van deze technologie wordt gevormd door ABF, oftewel Ajinomoto Build-up Film , een organisch diëlektrisch materiaal dat veelvuldig wordt gebruikt in geavanceerde behuizingssubstraten. In tegenstelling tot een conventionele FR-4 printplaat is een op ABF gebaseerd behuizingssubstraat ontworpen om een ​​zeer dichte elektrische interface te vormen tussen een halfgeleiderchip of -behuizing en de printplaat op systeemniveau.

Dit onderscheid is belangrijk. ABF-substraattechnologie is niet zomaar een ander type PCB-laminaat. Het hoort veel dichter bij de halfgeleiderverpakkingskant van de elektronica-productieketen.

Voor ingenieurs die geavanceerde computer-, netwerk-, AI-, accelerator-, processor- of andere toepassingen met veel I/O evalueren, is het essentieel om de relatie te begrijpen tussen ABF-diëlektrische materialen, IC-substraten, interconnecties in de behuizing, HDI-structuren en printplaten op systeemniveau.

Wat is een ABF-substraat?

ABF staat voor Ajinomoto Build-up Film , een diëlektrische filmtechnologie die is ontwikkeld voor toepassingen in halfgeleiderverpakkingen met een hoge dichtheid.

Een ABF-substraat bestaat doorgaans uit een kernstructuur gecombineerd met meerdere opbouwlagen van diëlektrisch materiaal en koperen interconnecties. Binnen deze opbouwlagen worden fijne koperen sporen en microvias gevormd om de benodigde dichte routing tussen de halfgeleiderbehuizing en de externe printplaat te creëren.

Deze constructie verschilt fundamenteel van een conventionele meerlaagse printplaat.

Een traditionele printplaat is doorgaans geoptimaliseerd op het gebied van mechanische robuustheid, produceerbaarheid, elektrische prestaties, thermische eisen en kosten op systeemprintplaatniveau. Een ABF-pakketsubstraat daarentegen moet extreem dichte interconnecties direct naast een halfgeleidercomponent kunnen accommoderen.

Het substraat fungeert dus als een elektrische en mechanische brug tussen twee zeer verschillende omgevingen:

Halfgeleiderchip / -verpakking → ABF-pakketsubstraat → PCB op systeemniveau

Deze tussenliggende rol is de reden waarom ABF-technologie nauwer verwant is aan IC-substraattechnologie dan aan gewone PCB-fabricage.

Waarom wordt ABF gebruikt voor geavanceerde IC-verpakkingen?

De belangrijkste reden waarom ABF belangrijk is, is dat geavanceerde halfgeleiderpakketten interconnectiedichtheden vereisen die conventionele PCB-technologieën niet efficiënt kunnen leveren.

Moderne processoren, GPU's, AI-acceleratoren, netwerkapparaten en andere halfgeleidercomponenten met veel I/O-aansluitingen kunnen een zeer groot aantal elektrische verbindingen bevatten binnen een relatief klein oppervlak.

Het verpakkingssubstraat moet daarom het volgende bieden:

  • Fijne koperen kabelgeleiding
  • Hoge interconnectiedichtheid
  • Meerdere opbouwlagen
  • Lasergevormde microvias
  • Gecontroleerde diëlektrische dikte
  • Stabiele elektrische eigenschappen
  • Betrouwbare koper-naar-diëlektrische interfaces
  • Gecontroleerd dimensionaal gedrag
  • Compatibiliteit met halfgeleiderverpakkingsprocessen

ABF-opbouwstructuren maken het mogelijk om de routedichtheid zowel verticaal als horizontaal te verhogen.

In plaats van te proberen elke verbinding door een conventionele, dikke printplaatstructuur te leiden, kunnen ingenieurs extra diëlektrische en koperlagen rond een kernsubstraat aanbrengen en microvias gebruiken om aangrenzende lagen met elkaar te verbinden.

Deze aanpak maakt een veel hogere routeringsdichtheid mogelijk binnen een beperkte behuizing.

Dit resultaat is met name waardevol voor halfgeleidercomponenten, waar de I/O-dichtheid van de behuizing een van de belangrijkste beperkingen is geworden voor de algehele systeemarchitectuur.

ABF-substraat versus conventionele printplaat

Het is belangrijk om de termen ABF PCB en ABF-pakketsubstraat niet door elkaar te gebruiken.

Hoewel beide gebruikmaken van koperen geleiders en diëlektrische materialen, verschillen hun ontwerpdoelstellingen en fabricage-eisen.

Kenmerk Conventionele printplaat ABF-pakketsubstraat
Primaire rol Interconnectie op systeemniveau Interconnectie van halfgeleiderpakketten
Typische routeringsdichtheid Laag naar hoog Zeer hoog
Interconnectieschaal PCB-niveau Pakketniveau
Microvia's Vaak voorkomend in HDI-ontwerpen Fundamenteel voor de opbouw van structuren
Lijn/spatie Afhankelijk van de applicatie Doorgaans veel fijner
I/O-dichtheid van het pakket Matig tot hoog Extreem hoog
Focus op productie Betrouwbaarheid en kosten op bestuursniveau Fijne geometrie, verpakkingsrendement en elektrische prestaties
Typische toepassingen Industriële, automobiel-, telecom- en consumentenelektronica CPU's, GPU's, AI-acceleratoren, ASIC's en geavanceerde netwerkapparaten

Een conventionele printplaat kan een processor, geheugen, voedingscircuits, connectoren en andere componenten met elkaar verbinden op een relatief groot oppervlak.

Een ABF-pakketsubstraat vervult een andere functie: het zorgt voor de extreem dichte interconnectie direct onder of rondom de halfgeleiderbehuizing.

Dat onderscheid verklaart ook waarom de technologieën vaak samen voorkomen in geavanceerde elektronische systemen.

Hoe ABF-opbouwconstructies werken

Een vereenvoudigde ABF-substraatstructuur kan worden gezien als een opeenvolging van diëlektrische en koperlagen die rond een kern zijn opgebouwd.

Het productieproces omvat over het algemeen verschillende belangrijke fasen:

1Voorbereiding van het kernsubstraat
2Toepassing van diëlektrische film
3Laser microvia-vorming
4Koperzaad en -plating
5Patroonvorming
6Opbouwlaag herhaling
7oppervlaktebewerking
8Elektrische inspectie
9Dimensionale inspectie
10Eindkwalificatie

Het exacte procesverloop varieert afhankelijk van de substraatarchitectuur, de mogelijkheden van de fabrikant, de ontwerpvoorschriften en de verpakkingseisen.

Diëlektrische opbouw

ABF-folie vormt de isolerende laag tussen geleidende koperen structuren.

Het diëlektricum moet de vereiste elektrische eigenschappen bieden en tegelijkertijd de fabricage van fijne structuren en betrouwbare interconnecties ondersteunen.

De dikte en eigenschappen van elke diëlektrische laag beïnvloeden de routinggeometrie, de vorming van via's, het impedantiegedrag, de capaciteit en de mechanische eigenschappen.

Laser-microvia's

Een van de bepalende kenmerken van geavanceerde opbouwsubstraten is het gebruik van lasergevormde microvias.

In tegenstelling tot grote, conventionele doorvoergaten, kunnen microvias aangrenzende opbouwlagen met elkaar verbinden en nemen ze daarbij aanzienlijk minder ruimte in beslag.

Hierdoor kunnen routeringskanalen door dichtbevolkte pakketregio's lopen.

De geometrie van de microvia's, de afmetingen van de landingsvlakken, de kwaliteit van de koperlaag en de nauwkeurigheid van de uitlijning zijn daarom cruciaal voor de opbrengst van het substraat.

Voor verwante PCB-technologieën biedt onze handleiding voor PCB-structuren met hoge interconnectiedichtheid nuttige achtergrondinformatie over hoe miniatuur verticale interconnecties de routingdichtheid verhogen.

Kopermetallisatie

Na de vorming van het diëlektricum en het laserboren moeten geleidende koperen structuren worden gecreëerd.

Afhankelijk van het productieproces kunnen processen zoals zaadlaagvorming, chemisch koperen afzetting, galvaniseren en patroonvorming gecombineerd worden om de gewenste geleidende geometrie te creëren.

Bij grotere substraatafmetingen wordt procesbeheersing steeds belangrijker, omdat relatief kleine variaties in koperdikte, lijnbreedte, afstand of uitlijning de elektrische en productieprestaties kunnen beïnvloeden.

Uitdagingen bij de productie van ABF-substraten

De productie van ABF-substraten is aanzienlijk veeleisender dan de conventionele fabricage van meerlaagse printplaten.

De moeilijkheid wordt niet veroorzaakt door één enkel proces. Ze is het resultaat van de interactie tussen extreem fijne geometrieën, meerdere opbouwcycli, materiaaleigenschappen, koperbewerking, laserboren, positionering, inspectie en opbrengstbeheer.

Fijne lijnpatronen

Naarmate de lijnbreedte en de spaties kleiner worden, worden kleine variaties in verhouding belangrijker.

Een procesvariatie die op een conventionele printplaat onbeduidend zou zijn, kan onaanvaardbaar worden wanneer de geometrie van de geleiders op een veel kleinere schaal wordt gemeten.

Fabrikanten hebben daarom strikt gecontroleerde processen nodig voor beeldvorming, galvaniseren, etsen, positionering en inspectie.

Laag-tot-laag registratie

Elke extra opbouwlaag brengt een nieuwe uitlijningsvereiste met zich mee.

De microvia's moeten correct aansluiten op de onderliggende koperen structuur, terwijl het bovenliggende routingpatroon ook moet aansluiten op de omringende structuur.

Registratiefouten kunnen zich dus ophopen gedurende het gehele productieproces.

Via Betrouwbaarheid

Microvias moeten tijdens de verdere verwerking en werking betrouwbare elektrische en mechanische verbindingen behouden.

Slechte via-vorming, onvoldoende koperdepositie, holtes, scheuren of overmatige spanning kunnen bijdragen aan betrouwbaarheidsproblemen.

De relatie tussen laserboren, ontvetten, zaadvorming, galvaniseren en de daaropvolgende thermische cycli moet daarom zorgvuldig worden gecontroleerd.

Materiële en dimensionale stabiliteit

Verpakkingssubstraten worden tijdens de fabricage, assemblage en werking blootgesteld aan thermische en mechanische spanningen.

Verschillen in de thermische uitzettingscoëfficiënt, vochtgedrag, diëlektrische eigenschappen, koperverdeling en laagopbouw kunnen de dimensionale stabiliteit en betrouwbaarheid van de behuizing beïnvloeden.

Om deze reden kan de materiaalkeuze niet losgekoppeld worden van de complete substraatstructuur.

ABF-substraat en HDI-technologie

ABF-substraten en HDI-printplaten delen een aantal belangrijke productieconcepten, maar ze moeten niet als identieke technologieën worden beschouwd.

Beiden kunnen gebruikmaken van:

  • Opbouw van diëlektrische lagen
  • Laser boren
  • Microvia's
  • Fijnlijnig koper
  • Opeenvolgende verwerking
  • Routering met hoge dichtheid

Een ABF-pakketsubstraat werkt echter op het niveau van de halfgeleiderverpakking, waar de eisen aan de interconnectiedichtheid en de afmetingen aanzienlijk hoger kunnen liggen.

HDI-technologie blijft ook aan de kant van de systeemkaarten zeer relevant.

Een geavanceerd computersysteem kan bijvoorbeeld het volgende bevatten:

Halfgeleiderchip → Geavanceerd pakket → ABF-substraat→ PCB met hoge dichtheid→Systeemelektronica

Het substraat van de behuizing en de systeemprintplaat moeten daarom elektrisch en mechanisch goed op elkaar afgestemd zijn.

Dit is een van de redenen waarom geavanceerde PCB-fabrikanten steeds vaker expertise nodig hebben in structuren met een hoge dichtheid, in plaats van alleen conventionele meerlaagse fabricage.

Sequentiële opbouw is met name belangrijk bij het ontwerpen van complexe HDI-structuren. Ingenieurs kunnen meer over deze aanpak lezen in ons artikel over het ontwerp van HDI PCB-opbouw.

Elektrische prestaties van ABF-substraten

Bij de keuze van een ABF-substraat gaat het niet alleen om de fysieke routingdichtheid.

De elektrische prestaties worden steeds belangrijker naarmate de interface van de behuizing hogere datasnelheden en een groter aantal signalen ondersteunt.

Diëlektrische eigenschappen

De diëlektrische constante en de dissipatiekarakteristieken van het diëlektrische systeem beïnvloeden de signaalvoortplanting, capaciteit, impedantie en verliezen.

De relevante eigenschappen moeten samen met de feitelijke verpakkingsstructuur worden beoordeeld, in plaats van als geïsoleerde materiaalnummers te worden beschouwd.

Signaalintegriteit

Korte verbindingen lossen problemen met de signaalintegriteit niet automatisch op.

Bij hoge datasnelheden kunnen pakketsporen, via's, overgangen, referentievlakken en PCB-verbindingen allemaal bijdragen aan:

  • Insertion loss
  • Terugkeer verlies
  • Overspraak
  • Reflections
  • scheef
  • Impedantie-discontinuïteiten

Het substraat van de behuizing maakt dus deel uit van het complete hogesnelheidskanaal.

Zodra het signaal het substraat van de behuizing verlaat en de systeemprintplaat bereikt, moeten de printplaatopbouw en het materiaalsysteem blijven voldoen aan de elektrische vereisten.

Voor toepassingen op systeemniveau kunnen ingenieurs onze bronnen over de productie van snelle printplaten en materialen voor snelle printplaten raadplegen.

Machtsintegriteit

Geavanceerde processoren en acceleratoren kunnen ook hoge eisen stellen aan de stroomvoorziening.

Het substraat van de behuizing moet plaats bieden aan een groot aantal stroom- en aardingsaansluitingen, terwijl de elektrische en thermische prestaties op een acceptabel niveau moeten blijven.

Dit is met name belangrijk in krachtige computersystemen waar de processorkrachtdichtheid, snelle interfaces, geheugenbandbreedte en thermisch ontwerp nauw met elkaar verbonden zijn.

ABF-substraattoepassingen

ABF-substraten worden voornamelijk gebruikt in geavanceerde halfgeleiderverpakkingen waar een hoge interconnectiedichtheid vereist is.

CPU's en GPU's

Krachtige processoren vereisen een groot aantal componentaansluitingen en een dichte routing op het substraat.

Op ABF gebaseerde verpakkingssubstraten kunnen de fijne verbindingsstructuur bieden die nodig is tussen de halfgeleiderverpakking en het externe systeem.

AI-versnellers

Hardware voor AI-berekeningen stelt hoge eisen aan processor-I/O, geheugeninterfaces, stroomvoorziening en snelle communicatie.

Naarmate de architectuur van acceleratoren complexer wordt, wordt de interconnectiedichtheid op pakketniveau steeds belangrijker.

De externe printplaat moet vervolgens de juiste elektrische, mechanische, thermische en stroomvoorzieningsinfrastructuur rondom het pakket bieden.

Netwerk- en datacenterhardware

Snelle schakel- en netwerkapparaten vereisen vaak een dichte interconnectie tussen de componenten en een veeleisende routing op het moederbord.

Het substraat van de behuizing en de printplaat moeten samenwerken om de signaalintegriteit over het gehele kanaal te waarborgen.

ASIC en op maat gemaakte computerapparaten

Toepassingsspecifieke geïntegreerde schakelingen kunnen zeer specifieke behuizingsvereisten hebben.

De substraatarchitectuur moet mogelijk rekening houden met specifieke I/O-configuraties, voedingsdomeinen, snelle interfaces en mechanische beperkingen.

Chiplet-gebaseerde architecturen

Chiplet-architecturen stellen extra eisen aan de onderlinge verbinding van de componenten, omdat meerdere halfgeleiderchips via een gemeenschappelijke behuizing met elkaar kunnen communiceren.

Naarmate de architectuur van de behuizingen zich ontwikkelt, wordt het substraat een steeds belangrijker onderdeel van het algehele interconnectiesysteem.

ABF-substraat en BGA-verpakking

ABF-technologie is nauw verbonden met geavanceerde pakketstructuren, waaronder BGA-type pakketten met een hoog I/O-bereik.

Het substraat van de behuizing verdeelt signalen van de halfgeleiderchip naar de externe aansluitingen van de behuizing, die vervolgens verbinding kunnen maken met de systeemprintplaat.

Dit creëert meerdere niveaus van onderlinge verbinding:

De→Verpak substraat→Pakketterminals→PCB-pads→PCB-routering

De overgang tussen deze niveaus moet zorgvuldig worden vormgegeven.

Voor ingenieurs die aan de printplaatkant van deze interface werken, is inzicht in BGA-substraten en pakketstructuren nuttig.

Zodra de BGA-behuizing op de systeemprintplaat is geplaatst, worden ook de geometrie van de soldeerverbindingen, het ontwerp van de pads, het thermische profiel, de plaatsing van de componenten en de inspectie belangrijk.

Het PCB-ontwerp rond een ABF-gebaseerd pakket.

De systeemprintplaat moet zodanig ontworpen worden dat deze het pakket aanvult, in plaats van het pakket als een losstaand onderdeel te beschouwen.

Uitwaaieren en ontsnappingsroutes

Pakketten met een hoge I/O-frequentie kunnen extreem dichte ontsnappingsrouteringsgebieden creëren.

De PCB-ontwerper moet mogelijk fijne BGA-routing, via-in-pad-structuren, microvias, buried vias en zorgvuldig geplande laagtoewijzingen combineren.

Het doel is niet alleen om alle aansluitingen op de printplaat te plaatsen. De routingarchitectuur moet ook de produceerbaarheid en de elektrische prestaties waarborgen.

Stapelselectie

De opbouw van de printplaat heeft invloed op:

  • Signaalimpedantie
  • Referentievlakcontinuïteit
  • Machtsverdeling
  • Overspraak
  • Thermisch gedrag
  • Via architectuur
  • Complexiteit van de productie

Bij snelle processoren en netwerkkaarten moet de overgang van behuizing naar printplaat al tijdens de ontwikkeling van de stackup in overweging worden genomen.

Power Delivery

Grote processoren en acceleratoren vereisen mogelijk een aanzienlijke stroomtoevoer door relatief kleine behuizingsgebieden.

De printplaat heeft daarom een ​​geschikte voedingsvlakstructuur, koperverdeling, via-opstelling, ontkoppelingsstrategie en thermisch ontwerp nodig.

Toleranties bij productie

Een zeer complexe interface van de behuizing kan de printplaatproductie gevoeliger maken voor de opeenhoping van toleranties.

De afmetingen van de pads, de uitlijning van het soldeermasker, de plaatsing van de via's, de koperdikte, de boornauwkeurigheid en de uitlijning van de lagen moeten allemaal worden gecontroleerd aan de hand van de daadwerkelijke fabricagemogelijkheden.

Een grondige beoordeling van het PCB-ontwerp met het oog op productie kan problemen met de produceerbaarheid aan het licht brengen voordat de productie begint.

ABF-substraat versus andere IC-substraattechnologieën

ABF is niet het enige materiaal of de enige constructie die gebruikt wordt voor halfgeleidersubstraten.

Verschillende verpakkingstypes kunnen verschillende substraattechnologieën vereisen.

De juiste keuze hangt af van factoren zoals:

  • I/O-telling
  • Grootte van de verpakking
  • Routeringsdichtheid
  • Signaalsnelheid:
  • Thermische vereisten
  • Kostendoelstelling
  • Mechanische beperkingen
  • Productie volume
  • Halfgeleiderpakketarchitectuur

ABF wordt met name geassocieerd met geavanceerde organische substraten met een hoge dichtheid, maar andere substraatbenaderingen zijn mogelijk geschikter voor andere pakketklassen.

Daarom moet de substraatselectie beginnen met de behuizingsarchitectuur en de elektrische vereisten, in plaats van simpelweg het meest geavanceerde beschikbare materiaal te kiezen.

Overwegingen met betrekking tot de betrouwbaarheid van het ABF-substraat

De betrouwbaarheid moet worden beoordeeld voor het gehele pakket en het printplaatsysteem.

Thermisch fietsen

Herhaalde temperatuurschommelingen veroorzaken mechanische spanningen omdat verschillende materialen met verschillende snelheden uitzetten en krimpen.

Het substraat van de behuizing, de halfgeleiderbehuizing, de soldeerverbindingen en de printplaat moeten daarom als één geheel worden beoordeeld.

Vocht

Organische diëlektrische materialen kunnen reageren met vocht, wat het verwerkingsgedrag en de betrouwbaarheid kan beïnvloeden.

Daarom moeten de omstandigheden waaronder vocht wordt behandeld en opgeslagen, worden gecontroleerd in overeenstemming met de eisen van het materiaal en het verpakkingsproces.

Betrouwbaarheid van microvia's

Microvia-structuren moeten tijdens de fabricage en de thermische cycli in bedrijf zowel elektrisch als mechanisch betrouwbaar blijven.

De kwaliteit van het koper, de via-geometrie, de beplating, de diëlektrische interfaces en de thermische spanning dragen allemaal bij aan de prestaties.

Betrouwbaarheid van behuizing naar printplaat

Zelfs als het ABF-substraat zelf correct functioneert, kunnen er nog steeds defecten optreden in de complete assemblage bij de interface tussen de behuizing en de printplaat.

BGA-soldeerverbindingen, PCB-vervorming, thermische mismatch, assemblageprofiel en mechanische belasting kunnen allemaal de betrouwbaarheid in de praktijk beïnvloeden.

Voor BGA-toepassingen kunnen engineers ook onze informatie over BGA-printplaatassemblage en de bijbehorende inspectie- en soldeerverbindingsaspecten raadplegen.

Hoe een ABF-substraatproject te evalueren

Bij de evaluatie van een ABF-gerelateerd project is het nuttig om de eisen in vier niveaus te verdelen.

1. Eisen aan halfgeleiderbehuizingen

  • Matrijs maat
  • I/O-telling
  • Pakketafmetingen
  • I/O-pitch
  • Stroomvoorziening
  • Vereisten voor snelle interfaces
  • Pakketarchitectuur

2. Substraatvereisten

  • Kernconstructie
  • Aantal opbouwlagen
  • Diëlektrisch systeem
  • Minimale regelafstand/spatie
  • Microvia-afmetingen
  • Afmetingen van het kussen
  • Koperdikte
  • Oppervlak
  • Registratievereisten
  • Vervormingsvereisten

3. Systeem PCB-vereisten

  • Aantal PCB-lagen
  • Opstapelen
  • Materiaalsysteem
  • Gecontroleerde impedantie
  • BGA ontsnappingsstrategie
  • Via structuur
  • Koper gewicht
  • Thermische vereisten
  • Machtsverdeling
  • Oppervlak

4. Montagevereisten

  • Specificaties van BGA-componenten
  • Soldeerpasta
  • Sjabloonontwerp
  • Reflow-profiel
  • AOI-vereisten
  • X-ray inspectie
  • Elektrisch testen
  • Herwerkingsvereisten
  • Traceerbaarheid

Door deze vier niveaus te onderscheiden, wordt het gemakkelijker om de oorsprong van een probleem te achterhalen.

Een probleem op pakketniveau mag niet automatisch worden beschouwd als een probleem met de printplaatproductie, en een beperking in de routing op printplaatniveau mag niet automatisch worden toegeschreven aan het ABF-substraat.

ABF-substraat in de geavanceerde elektronica-productieketen

ABF-technologie illustreert hoe de productie van halfgeleiderverpakkingen en printplaten steeds meer met elkaar verweven raken.

Een modern, krachtig computerplatform kan verschillende fabricagetechnologieën omvatten:

Fabricage van halfgeleiders→ Geavanceerde verpakking→ ABF-pakketsubstraat→ BGA / pakketinterconnectie→ PCB voor systemen met hoge dichtheid→ PCB-montage

Elke fase heeft verschillende technische vereisten, maar de elektrische en mechanische interfaces ertussen moeten compatibel blijven.

Voor PCB-fabrikanten betekent dit dat inzicht in halfgeleiderverpakkingen steeds waardevoller wordt, zelfs wanneer de feitelijke productieverantwoordelijkheid ligt bij de systeemprintplaat.

De printplaat is niet langer slechts een passief platform rond de processor. Het vormt onderdeel van de complete elektrische, thermische en mechanische architectuur.

Waarom DFM belangrijk is voor ABF-gerelateerde PCB-projecten

ABF-gebaseerde verpakkingen kunnen extreem compacte PCB-interfaces creëren.

Het pas oplossen van die interfaceproblemen nadat de PCB-layout is voltooid, kan leiden tot onnodige herontwerpen.

De DFM-evaluatie zou idealiter moeten beginnen vóór de vrijgave voor de fabricage.

✓ Minimale spoorbreedte en -afstand
✓ Via afmetingen en toleranties
✓ Via-naar-pad-speling
✓ BGA-ontsnappingsroutering
✓ Koperdistributie
✓ Laagregistratie
✓ Impedantievereisten
✓ Oppervlakteafwerking
✓ Plaatdikte
✓ Vervormingslimieten
✓ Fabricagetoleranties
✓ Montagebeperkingen

Het doel is om het beoogde elektrische ontwerp te behouden en tegelijkertijd te garanderen dat de fysieke printplaat consistent geproduceerd kan worden.

Dit is vooral belangrijk wanneer een ontwerp geavanceerde componenten combineert met HDI-structuren, omdat een theoretisch routeerbaar ontwerp in de praktijk op productieschaal nog steeds onhaalbaar kan zijn.

Van ABF-pakket tot afgewerkte printplaat (PCBA)

Het ABF-substraat zelf is slechts een onderdeel van het complete product.

Zodra een geavanceerd pakket op de systeemprintplaat is bevestigd, gaat het productieproces verder met het plaatsen van componenten, solderen, inspectie, testen en mogelijk systeemintegratie. Op printplaatniveau blijft de HDI-assemblage op de interface met de systeemprintplaat een aparte productietaak, los van de productie van het substraat van het pakket.

Een bekwame productiepartner moet daarom de relatie tussen de kale printplaat en de uiteindelijke assemblage begrijpen.

Voor projecten waarbij zowel printplaatfabricage als componentassemblage vereist is, kunnen PCB-assemblagediensten helpen om de fabricage- en assemblagefasen te verbinden binnen een gecoördineerd productieproces.

Dit is met name waardevol voor processorkaarten met een hoge dichtheid, waarbij de fabricagespecificaties van de printplaat en de assemblageparameters niet los van elkaar kunnen worden beschouwd.

ABF-substraat: Belangrijkste conclusies

ABF-substraattechnologie neemt een belangrijke positie in tussen halfgeleiderverpakking en de productie van printplaten op systeemniveau.

De belangrijkste punten zijn:

  • ABF staat voor Ajinomoto Build-up Film., een organische diëlektrische technologie die veelvuldig wordt gebruikt in geavanceerde verpakkingssubstraten.
  • An Het ABF-pakketsubstraat is niet zomaar een conventionele printplaat gemaakt van een ander laminaat..
  • Het voornaamste doel ervan is het realiseren van een zeer dichte elektrische verbinding tussen een halfgeleiderpakket en het externe systeem.
  • Opbouwlagen, laser-microvias, nauwkeurige kopergeleiding en precieze positionering zijn essentieel voor deze technologie.
  • ABF-substraten worden sterk geassocieerd met halfgeleidertoepassingen met veel I/O, zoals processoren, acceleratoren, ASIC's en geavanceerde netwerkapparaten.
  • Het substraat van de behuizing en de systeemprintplaat moeten samen worden beschouwd met het oog op signaalintegriteit, stroomvoorziening, thermisch gedrag en betrouwbaarheid.
  • PCB-technologieën met hoge dichtheid, zoals HDI, worden vooral belangrijk bij de interface tussen de behuizing en de printplaat.
  • De haalbaarheid van de productie moet in een vroeg stadium worden beoordeeld, omdat fijne geometrieën en nauwe toleranties de opbrengst en de kosten aanzienlijk kunnen beïnvloeden.
  • Het eindproduct hangt niet alleen af ​​van de kwaliteit van het substraat, maar ook van de fabricage, assemblage, inspectie en testen van de printplaat.

Bespreek uw geavanceerde PCB- of PCBA-vereisten.

Voor processoren, AI, netwerken, high-density, high-speed of andere geavanceerde elektronica-projecten, moeten de pakketinterface en de systeem-PCB als één compleet interconnectiesysteem worden beschouwd.

Lever uw PCB-bestanden, opbouw, materiaaleisen, verpakkingsinformatie, aantallen en montage-eisen aan voor een technische beoordeling.

Vraag een offerte aan voor printplaten (PCB's) / printplaatassemblages (PCBA's) →

Veelgestelde vragen over ABF-substraten

Waar staat ABF voor in de context van halfgeleiderverpakkingen?

ABF staat voor Ajinomoto Build-up Film. Het is een organische diëlektrische filmtechnologie die veelvuldig wordt gebruikt in substraten voor halfgeleiderbehuizingen met een hoge dichtheid.

Is een ABF-substraat hetzelfde als een ABF-printplaat?

Niet per se. De term ABF-substraat verwijst over het algemeen naar een behuizingssubstraat dat gebruikmaakt van ABF-diëlektrische opbouwtechnologie. Een systeem-PCB heeft een andere interconnectiestructuur met andere ontwerp- en fabricagevereisten.

Waarom zijn microvias belangrijk in ABF-substraten?

Microvias maken het mogelijk om aangrenzende opbouwlagen binnen een zeer klein oppervlak met elkaar te verbinden. Dit maakt ze essentieel voor het bereiken van de routingdichtheid die vereist is voor halfgeleiderpakketten met een hoog I/O-bereik.

Worden ABF-substraten gebruikt in AI-hardware?

ABF-substraten worden geassocieerd met geavanceerde behuizingen die worden gebruikt voor krachtige computerapparaten, waaronder processors, accelerators, ASIC's en andere apparaten met veel I/O. De exacte substraatarchitectuur is afhankelijk van het ontwerp van de halfgeleiderbehuizing.

Kan een ABF-substraat een HDI-printplaat vervangen?

Nee. Een ABF-pakketsubstraat en een HDI-printplaat vervullen verschillende functies. Ze kunnen opeenvolgende onderdelen van hetzelfde elektronische systeem vormen, waarbij het pakketsubstraat zorgt voor dichte interconnecties op pakketniveau en de HDI-printplaat voor routing op systeemniveau.

Wat moet er gecontroleerd worden voordat een printplaat (PCB) die is aangesloten op een geavanceerd pakket, geproduceerd wordt?

Controleer minimaal de BGA- of pakketgeometrie, de routing van de ontluchtingsleidingen, de PCB-opbouw, de impedantie-eisen, de via-structuren, de koperdistributie, de fabricagetoleranties, de thermische eisen, de montageomstandigheden en de betrouwbaarheid van de verbinding tussen pakket en PCB.

ontvang direct een offerte

aanbevolen berichten

Hoe vraag ik een offerte aan voor printplaten?

Wij voeren graag een DFM/DFA-analyse voor u uit en sturen u vervolgens een rapport. U kunt uw bestanden veilig uploaden via onze website. Om u een offerte te kunnen geven, hebben we de volgende informatie nodig:

    • Gerber, ODB++ of .pcb, spec.
    • BOM-lijst als u assemblage nodig heeft
    • Aantal
    • Draaitijd
Naast PCB-productie bieden we een uitgebreid scala aan elektronische diensten, waaronder PCB-ontwerp, PCBA en kant-en-klare oplossingen. Of u nu hulp nodig heeft bij prototyping, ontwerpverificatie, componentsourcing of massaproductie, wij bieden end-to-end ondersteuning om het succes van uw project te garanderen.

Voor PCBA-diensten verzoeken wij u uw BOM (Bill of Materials) en eventuele specifieke assemblage-instructies te verstrekken. Wij bieden ook DFM/DFA-analyses aan om uw ontwerpen te optimaliseren voor maakbaarheid en assemblage, wat een soepel productieproces garandeert.






    Snelle notitie: Ons team zal u kort na uw inzending een e-mail sturen. Om er zeker van te zijn dat u ons antwoord ontvangt, raden wij u aan om... Je spammap controleren Mocht u ons bericht niet in uw inbox zien.