Panasonic Corporation anunció hoy que su Industrial Solutions Company está comercializando un nuevo sustrato de paquete de semiconductores (producto nº R-1515V) que permite una baja deformación y una alta confiabilidad en el nivel de ensamblaje. El material recientemente desarrollado tiene propiedades de expansión térmica muy bajas para reducir la deformación del sustrato durante el proceso de empaque y propiedades mecánicas optimizadas diseñadas para reducir la tensión residual en las juntas de soldadura creadas durante el ensamblaje por reflujo. La producción en masa del material comenzará en julio de 2021.

Este material mejora la confiabilidad a nivel de ensamblaje para paquetes de semiconductores de última generación.

Los semiconductores, la piedra angular de la electrónica moderna, son fundamentales para el avance de IoT, AI, V2X, 5G y otras tecnologías de vanguardia. Estos dispositivos han seguido mejorando y evolucionando tanto en el rendimiento de la matriz como en los diseños de empaque a lo largo del tiempo. La generación actual de diseños de paquetes avanzados exhibe una huella relativamente grande, una plétora de E/S y estructuras de interconexión de alta densidad como las que se encuentran en los paquetes 2.5D [1]. Junto con las mejoras en el rendimiento operativo, la mayoría de las aplicaciones industriales y comerciales exigen una alta confiabilidad a nivel de ensamblaje de los paquetes.

Panasonic ha desarrollado con éxito muchos tipos de productos para material de placa base y embalaje y ensamblaje de semiconductores, incluidos sustratos de paquetes de semiconductores; materiales de encapsulación de semiconductores; y materiales de refuerzo a nivel de montaje. Aprovechando una profunda experiencia en tecnologías de materiales, la compañía ha formulado un nuevo material de sustrato semiconductor que ofrece baja deformación y alta confiabilidad en el nivel de ensamblaje. Mejorar la confiabilidad del empaque de chips requiere reducir la deformación del sustrato durante el empaque, es decir, montar chips en el sustrato de CI (Circuito Integrado) seguido de un proceso de encapsulación. Además, la tensión impartida a las bolas de soldadura durante el proceso de ensamblaje por reflujo, durante el cual el paquete de semiconductores se ensambla en una placa base, debe reducirse para garantizar la confiabilidad operativa a largo plazo.

El coeficiente de expansión térmica (CTE [2]) de este nuevo material de sustrato es mucho más cercano al de los chips IC de silicio, lo que reduce la deformación causada por las excursiones térmicas experimentadas durante los procesos de envasado. Además, el nuevo material de sustrato presenta excelentes tolerancias de espesor, lo que garantiza uniones estables entre el sustrato y los chips CI (circuito integrado), lo que mejora aún más la confiabilidad del chip empaquetado. La flexibilidad modificada y las propiedades amortiguadoras del nuevo material alivian el estrés en las soldaduras, mejorando la confiabilidad a nivel de ensamblaje.

Aplicaciones adecuadas

Paquetes FC-BGA [3] , como CPU [4] , GPU [5] , FPGA [6] y ASIC [7]

Tabla de características

Definiciones de términos

[1] Paquete 2.5D: tipo de estructura de paquete de semiconductores en el que un semiconductor lógico y un semiconductor de memoria se montan en un sustrato a través de un intercalador.

[2] CTE: Coeficiente de expansión térmica. La tasa a la que un objeto se expande en longitud y volumen con una temperatura creciente (expansión térmica), como una tasa por temperatura.

[3] FC-BGA: un sustrato de paquete de semiconductores de alta densidad que permite que los chips LSI se ejecuten más rápido y tengan múltiples funciones

[4] CPU: Unidad central de procesamiento o una unidad central de procesamiento aritmético

[5] GPU: Unidad de procesamiento de gráficos, una unidad de procesamiento dedicada al procesamiento de imágenes en tiempo real que normalmente se necesita en juegos de computadora, etc.

[6] FPGA: un circuito integrado que puede ser reprogramado por un comprador o diseñador para el ajuste de configuración después de la fabricación.

[7] ASIC: un tipo específico de componente electrónico, que se refiere a un circuito integrado de aplicación específica en el que se personalizan varios circuitos funcionales para un uso particular.

Imágenes: Panasonic