DESIGN GUIDE Version 1.0 Embedded Component Technology Design Guide Embedded Component Technology – Ihr Nutzen Die Zukunft der Elektronik tendiert zu höheren Zuverlässigkeiten, mehr Funktionen und zunehmender Miniaturisierung. Eine effiziente Nutzung von immer kleiner werdenden Gehäusevolumen und winzigen Oberflächen gewinnt immer mehr an Bedeutung. ECT (Embedded Component Technology) dient als Lösung bei reduziertem Bauraum. Aktive oder passive Bauelemente werden mithilfe eines Einbettverfahrens in die Leiterplatte gebracht, so dass diese komplett in den Aufbau integriert sind. Würth Elektronik unterscheidet dabei zwischen zwei Herstellungsverfahren: ECT Microvia und ECT Flip-Chip. Das Anwendungsspektrum reicht von der Automobilindustrie über die Industrieelektronik bis hin zur Medizintechnik und Sensorik. Im Folgenden finden Sie einen Überblick über das Thema „Embedded Component Technology“ und praktische Hinweise zum Design: Indikatoren für die Technologiewahl Technologievergleich Verfügbarkeit von Bauelementen Design Rules Die Vorteile von ECT auf einen Blick: Miniaturisierung Funktionen Gehäuseersatz Integrierte Einsparung Kurze von Bestückfläche auf den Außenlagen Schirmung Signalwege Schutz vor Umwelteinflüssen Vollflächige Plagiatschutz Fixierung von Bauelementen Wärmemanagement Indikatoren für den Einsatz von ECT Microvia Indikatoren für den Einsatz von ECT Flip-Chip Kombination Aktive von aktiven und passiven Komponenten Hochzuverlässige Aufbautechnologie Metallisierung 3 Zuverlässigkeit der Kontaktflächen mit Kupfer oder Nickel-Palladium www.we-online.de Bauelemente, die bisher drahtgebondet sind passiven Komponenten möglich Aktive Bauelemente mit Pitch < 250 µm Keine Technologievergleich ECT Microvia und ECT Flip-Chip ECT Microvia Variante 1 ECT Microvia Variante 2 ECT Flip-Chip 1 1 1 2 2 21. 3 3 31. 4 4 41. 5 5 5 1 Cu-Folie als Startsubstrat 1 Strukturierter Kern 1 Strukturierter Kern mit Footprint für Flip-Chip 2 Bestückung (face-down) auf der Cu-Folie mittels nicht-leitfähigen Klebstoffs (NCA) 2 Bestückung (face-up) auf dem Kern mittels leitfähigen (iCA) und nicht-leitfähigen Klebstoffs (NCA) 2 Flip-Chip Bestückung mittels ACA Klebstoff (anisotrop-leitfähiger Klebstoff) 3 Multilayer Verpressen 3 Multilayer Verpressen 3 Multilayer Verpressen 4 Öffnen der Chipmetallisierung mit dem Laser 4 Öffnen der Chipmetallisierung mit dem Laser 5 Kupfermetallisierung & -strukturierung für die Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen Chip und Leiterplatte 5 Kupfermetallisierung & -strukturierung für die Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen Chip und Leiterplatte 4+5 J e nach Kundenwunsch weitere Leiterplattenprozesse 4 Verfügbarkeit von Bauelementen Die passiven Komponenten mit Kupferterminierung werden anhand der Kundenanforderungen direkt von Würth Elektronik beschafft. Bauform: 0402, Dicken von 150 µm bis 300 µm Widerstände 150 µm Kondensatoren 300 µm 300 µm 150 µm Siliziumchips mit prozesskompatibler Metallisierung werden vom Kunden beigestellt. ECT Microvia ECT Flip-Chip Cu-Metallisierung Drahtgebondete Au auf dem Pad NiPd-Metallisierung auf dem Pad Stud-Bumps Auf Wafer-Ebene aufgebrachte Au-Bumps ECT- Via 100 µm Design Rules ECT- Via ECT Microvia ECT Flip-Chip Abstand Pad/Pad ≥ 75 μm Pad Ø 175 μm Abstand nächste Komponente ≥ 500 μm Abstand Chip / Seitenwand ≥ 500 μm End Ø 70 μm Dielektrikum 20 - 25 μm Höhe Bauteil ≥ 150 μm (< 150 μm auf Anfrage) Dielektrikum ≥ 50 µm Pad Ø 175 μm Pitch ≥ 250 μm Padmetallisierung ≥ 6 μm Cu oder ≥ 5 μm Ni + flash Pd Embedded Component ≥ 5 mm x 5 mm Pitch ≥ 100 μm Rückseitenkontakt (Microvia oder ICA) auf Anfrage Dielektrikum ≥ 50 μm Pad Abstand ≥ 50 µm Pad / Pad ≥ 50 µm ! Mehr Informationen zum Thema Embedding erhalten Sie auf unserer Internetseite unter www.we-online.de/embedding Embedded Flip-Chip ≥ 5 mm x 5 mm Klebstoff ACA / NCA / ESC (Encapsulated Solder Connection) ECT-Flip Chip Würth Elektronik GmbH & Co. KG · Circuit Board Technology · Salzstr. 21 · 74676 Niedernhall · Germany · Tel: +49 7940 946-0 · [email protected] 1 www.we-online.de Höhe Bauteil ≥ 150 µm
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