Das IC-Substrat ist der Chip, aus dem der IC-Chip besteht. Es bildet den mittleren Teil des Chipgehäuses und dient als Stütze, Kühlkörper und Schutz für den Chip. Zudem stellt es die elektronische Verbindung zwischen Chip und Leiterplatte her. Es ist ein wesentlicher Bestandteil des Verpackungsprozesses und macht 35-55% der Verpackungskosten aus.
Mit der Weiterentwicklung der Wafer-Prozesstechnologie sind die Leistungsanforderungen an die Wafer-Verdrahtungsdichte, die Übertragungsrate, die Signalinterferenz usw. gestiegen, was nach und nach die Nachfrage nach IC-Gehäusesubstraten erhöht hat.
IC-Substrat-Leiterplatten: Entwickelt für fortschrittliche IC-Gehäuse
IC-Substrat-Leiterplatten (auch Packaging-Substrate genannt) bilden die hochdichte Verbindungsschicht zwischen dem Siliziumchip und der System-Leiterplatte. Sie ermöglichen feinste Leiterbahnführung, den Aufbau von Mikrovias, stabile mechanische Unterstützung und kontrollierte elektrische/thermische Eigenschaften für moderne Gehäuse wie FC-BGA, BGA, CSP und SiP.
Wenn es bei Ihrem Design um die Anzahl der Ein-/Ausgänge, den Abstand der Kontaktflächen, die Dicke oder die Hochgeschwindigkeitsleistung geht, ist das Substrat die Grundlage, die das Gehäuse herstellbar und zuverlässig macht.
1) IC-Substrat vs. Standard-Leiterplatte (Warum das wichtig ist)
Artikel
IC-Substrat-Leiterplatte
Standard-System-Leiterplatte
Position
Unter dem Chip, im Inneren des IC-Gehäuses
Hauptplatine für Systemmontage
Zweck
Mikro-Chip-Verbindung
Systemrouting und Komponentenmontage
Merkmalsgröße
Ultrafeine Leiterbahnen/Pads/Vias
Größere Strukturen als Substrate
Über Technologie
Laser-Mikrovias + sequenzieller Aufbau
Mechanische Durchkontaktierungen / einige HDI
Wichtigste Risiken
Verzug, Zuverlässigkeit von Mikrovia-Durchkontaktierungen, Registrierung
Kosten, Montage, SI-/Wärmebilanz
Was das für Käufer bedeutet: Sie erwerben nicht nur eine Leiterplatte. Sie erwerben eine präzise Verpackungsplattform, die über Ausbeute, Verzug und Langzeitstabilität entscheidet.
2) Typische Anwendungen
IC-Substrate finden breite Anwendung in:
KI / HPC / Rechenzentren: sehr hohe I/O-Leistung, dichtes Escape-Routing, verlustarme Signalwege.
Fahrzeug-ADAS- und Leistungsmodule: Zuverlässigkeit bei Temperaturwechselbeanspruchung, CAF-Risikokontrolle, lange Lebensdauer.
SiP / Kompakte Unterhaltungselektronik: ultradünne Gehäuse und platzsparende 3D-Integration.
3) Wie man Material und Struktur auswählt
Materialfamilien (Auswahl nach Leistung und Montage):
Aufbauharze vom ABF-Typ: Bevorzugt für FC-BGA-Chips mit hoher I/O-Anbindung und große AI/HPC-Chips.
BT-Harze: stabil, kostengünstig für BGA/CSP-Substrate.
PI-basierte Optionen: für flexible oder biegsame Abschnitte in kompakten Modulen.
Keramikoptionen: Wird eingesetzt, wenn extreme thermische Stabilität oder hohe Leistungsdichte erforderlich sind.
Strukturauswahl (Auswahl nach Paketziel):
Großer Chip / sehr hohe I/O-Zahl (FC-BGA): Mehrlagiges Aufbausubstrat für maximale Leiterbahndichte.
Hochfrequenz / Millimeterwelle: Verlustarme Stackups zum Schutz von SI/PI bei hohen Geschwindigkeiten.
Ultradünne SiP-Module: Dünner Kern + Mikrovia-Aufbau zur Reduzierung der Gehäusehöhe.
Wenn Sie sich unsicher sind, senden Sie uns bitte Ihren Zielpakettyp, die Bump-Pitch-Anforderung und Ihr Leistungsziel – wir können Ihnen einen DFM-basierten Stackup empfehlen.
4) Kernfertigungskompetenzen
Fähigkeitsbereich
Was am wichtigsten ist
Feine Linienbildung
Minimale Spur/Raum für die Bump-Pitch-Escape-Phase
Käufertipp: Fragen Sie jeden Lieferanten nach dieser Tabelle. Sind die Grenzwerte unklar, ist die Angebotserstellung reine Spekulation.
5) DFM-Tipps zur Ertragssteigerung und Kostenkontrolle
Microvia-Strategie:
Verwenden versetzte Mikrovias überall dort, wo die Dichte eine höhere Zuverlässigkeit und geringere Kosten ermöglicht.
Reservieren gestapelte Mikrovias Nur für kritische Zonen mit hoher Dichte.
Feine Funktionen in stabilen Windows beibehalten: Vermeiden Sie es, alle kritischen Netze auf das absolute Minimum an Leitungen/Abstand zu reduzieren, es sei denn, das Routing erfordert dies wirklich.
Kupferbilanz & symmetrische Stapelaufbauten: Dies ist der schnellste Weg, um Verformungen zu reduzieren, insbesondere bei großen FC-BGA-Substraten.
Montagebasiertes Pad-Design: Passen Sie die Geometrie und Oberflächenbeschaffenheit der Pads frühzeitig an die Noppen-/Kugelstellung und Ihren Montageablauf an.
Eine kurze DFM-Überprüfung vor dem Tape-out spart in der Regel mehr Zeit als jede spätere Optimierung.
6) Checkliste für Angebotsanfragen (Bitte senden Sie diese für ein schnelles und präzises Angebot)
Kann eine Standard-Leiterplatte ein IC-Substrat ersetzen? Nein. Standard-Leiterplatten können im Allgemeinen die für IC-Gehäuse erforderlichen Anforderungen an Leiterbahndichte, Passgenauigkeit und Verzugskontrolle im Mikromaßstab nicht erfüllen.
Sind IC-Substrate für Hochfrequenzbauelemente geeignet? Ja. Dank verlustarmer Materialien und präziser Impedanzkontrolle finden Substrate breite Anwendung in 5G-, HF-Frontend- und Hochgeschwindigkeitsrechnergehäusen.
Können Sie bei der Optimierung der Stackup- oder Routing-Regeln helfen? Ja. Teilen Sie uns Ihre Zielvorgaben und Ihre vorläufige Rangliste mit, um eine DFM-basierte Empfehlung zu erhalten.
Sind Sie bereit, Ihr IC-Substrat-Projekt zu starten?
Wenn Sie ein fortschrittliches Gehäuse entwickeln und einen Substratpartner für den Aufbau feinster Leiterbahnen, zuverlässige Mikro-Vias und eine stabile Massenproduktionsausbeute benötigen, senden Sie uns Ihre Gerber-Dateien und den Ziel-Stackup für schnelles DFM-Feedback und ein Angebot. Eine frühzeitige Abstimmung hinsichtlich Struktur und Herstellbarkeit ist der kürzeste Weg zu einem stabilen Prototyp und einer reibungslosen Skalierung.
