الأعمدة النحاسية الدقيقة والكتل النحاسية هي مكونات قابلة للحام وربط منفصلة لتغليف SiP وثلاثي الأبعاد، بأقطار أسطوانية تتراوح بين Φ0.09–2 مم وارتفاعات تصل إلى 6 مم.
وهي فئة منتجات مختلفة عن نتوءات أعمدة Cu التي تتكون بواسطة الطلاء الكهربائي على مستوى الرقائق — تغطي هذه الصفحة المكونات الدقيقة المنفصلة المركبة بواسطة SMT ولحام التدفق.
توفر شركة هينان تشالكو كلا من الأشكال الأسطوانية والمربعة للرسم / وفقا للمواصفات، مع تشطيبات سطحية مكشوفة من النحاس أو الذهب المطلي بالذهب، تشحن عبر الشريط والبكرات أو في زجاجات.
ما هو العمود النحاسي؟ شرح دبابيس الأعمدة المنفصلة ونتوءات الأعمدة المغطاة
ضمن حلول الربط الأوسع لتغليف الدوائر المتكاملة، يعد عمود النحاس مصطلحا شاملا لهياكل الربط النحاس العمودية المستخدمة في التغليف المتقدم.
اعتمادا على طريقة التصنيع وموقع العبوة، تنقسم منتجاتنا من أعمدة النحاس إلى شكلين رئيسيين للمنتجات:
دبوس عمود نحاسي (منفصل، مثبت على SMT)
مكونات عمود نحاسي وكتلة نحاسية منفصلة مصنوعة بدقة، مركبة بين الركائز بواسطة وضع SMT القياسي ولحام إعادة التدفق.
تستخدم دبابيس الأعمدة النحاسية للربط الرأسي، والدعم، والحماية من التداخل الكهرومغناطيسي في وحدات SiP وPMIC.
تأتي الدقة البعدية من التشغيل وليس من النمو المغلق، حيث تتراوح الارتفاعات من أقل من المليمتر إلى عدة مليمترات، منفصلة عن القطر.
تقدم خنان تشالكو إمدادات جاهزة عبر عشرة درجات قياسية تتراوح من Φ0.09–2 مم؛ المواصفات والمواد والتطبيقات مفصلة أدناه.
نتوء عمود النحاس (مطلي بمستوى الرقاقة)
هيكل نتوء يتكون من خلال الطلاء الكهربائي عبر نافذة مفتوحة ضوئيا على وسادة رقاقة، وغالبا ما تعلوها غطاء لحام خال من الرصاص.
يستخدم نتوء عمود النحاس في التوصيلات الدقيقة ذات الشريحة القابلة للقلب، حيث تتراوح النغمات حتى عشرات الميكرومترات وتتراوح الارتفاعات عادة من عشرات الميكرومترات إلى حوالي 200 ميكرومتر (حسب وقت الطلاء ونافذة العملية)، ويستخدم على نطاق واسع في الحزم ذات الكثافة العالية مثل المعالجات وHBM.
يمكن لشركة هينان تشالكو توفير سعة نتوء أعمدة النحاس وفقا لمواصفات التغليف على مستوى الرقائق — حيث يتم تأكيد عقدة العملية، والطبقة المعدنية، وتكديس المواد، وقدرة الإنتاج لكل مشروع.
المواصفات والمواد والتطبيقات أدناه تغطي دبوس عمود النحاس. لحلول نتوءات عمود النحاس المطلي بالكهرباء على مستوى الرقاقة، يرجى تحديد متطلبات عقدة العملية والزاوية في طلب التقديم الخاص بك، وسنقوم بالحصول على الموارد على أساس كل مشروع.
مواصفات عمود النحاس وكتلة النحاس
تغطي المواصفات القياسية عشرة درجات أسطوانية بقطر وستة درجات مربعة في المقطع.
يتم ذكر الأحجام التي تتجاوز النطاقات أدناه في الرسم (ويتم ذكر المقاسات المخصصة للرسم) — بما في ذلك الأقطار الأدق من Φ0.09 مم والمقطع العرضي المربع الأكبر من الدرجات القياسية، وكلاهما متوفر كعناصر مخصصة؛
أرسل تخطيط اللوحة ومتطلبات العرض لمراجعة الجدوى.
أعمدة نحاسية أسطوانية
| النوع | القطر (Φ) | مقلوب اللوحة | نطاق الارتفاع (مم) | تحمل القطر (MM) | تحمل الطول (مم) |
| الأسطوانة | Φ2 مم | >2.2 مم | 0.65–3.0 | ±0.015 | ±0.020 |
| الأسطوانة | Φ1.5 مم | >1.7 مم | 0.65–3.0 | ±0.015 | ±0.020 |
| الأسطوانة | Φ1 مم | >1.2 مم | 0.80–6.0 | ±0.015 | ±0.020 |
| الأسطوانة | Φ0.8 مم | >1 مم | 0.65–6.0 | ±0.015 | ±0.020 |
| الأسطوانة | Φ0.4 مم | 500–600 ميكرومتر | 0.26–6.0 | ±0.010 | ±0.015 |
| الأسطوانة | Φ0.25 مم | 350–500 ميكرومتر | 0.16–5.0 | ±0.010 | ±0.015 |
| الأسطوانة | Φ0.2 مم | 300–400 ميكرومتر | 0.13–5.0 | ±0.010 | ±0.015 |
| الأسطوانة | Φ0.15 مم | 275–350 ميكرومتر | 0.10–1.0 | ±0.010 | ±0.015 |
| الأسطوانة | Φ0.12 مم | 220–300 ميكرومتر | 0.08–1.0 | ±0.010 | ±0.015 |
| الأسطوانة | Φ0.09 مم | 150–220 ميكرومتر | 0.08–1.0 | ±0.010 | ±0.015 |
كتل نحاسية مربعة
| النوع | المقطع العرضي (W×T) | نطاق الطول (مم) | التحمل (مم) |
| المربع | W0.2 × T0.2 مم | 0.2–1.0 | ±0.015 |
| المربع | W0.23 × T0.33 مم | 0.33–1.0 | ±0.015 |
| المربع | W0.4 × T0.33 مم | 0.4–1.0 | ±0.015 |
| المربع | W0.4 × T0.4 مم | 0.4+ | ±0.015 |
| المربع | W0.35 × T0.35 مم | 0.35+ | ±0.015 |
| المربع | W0.3 × T0.7 مم | 0.7+ | ±0.015 |
يتوفر كل من الشكل الأسطواني (الدائري) والمربع مع تشطيبات سطحية مطلية بالنحاس العاري أو الذهب.
هل تحتاج إلى مقاس خارج هذه النطاقات؟
يتم ذكر الأبعاد المخصصة لرسمك — أرسل رسمتك للتقييم.
خيارات سبائك النحاس: التوصيلية، الأداء الحراري وCTE
| الشيفرة | التكوين | CTE (10⁻⁶/K) | التوصيل الحراري (W/mK) | التوصيلية (٪IACS) | الكثافة النوعية |
| C8 | Cu + Zn 0.2٪ + Mg 0.15٪ | 17.5 | 300–330 | 76–83 | 8.9 |
| C9 | Cu + Sn 0.15٪ | 17.3 | 360 | 82 | 8.9 |
| CB | Cu 99.99٪ | 17.7 | 391 | >99 | 8.9 |
| AC | Cu >99.99٪ | 16.3 | >400 | >100 | 8.92 |
| برونز فوسفوري C5191 (معروض للمقارنة) | Cu + Sn 5.5–7.0٪ + P 0.03–0.35٪ | 18 | 65 | 14 | 8.84 |
كيفية الاختيار:
تستهدف درجات النحاس عالية النقاء من CB وAC سيناريوهات أولوية حمل التيار وتبدد الحرارة — مسارات الطاقة، وحدات PMIC، وتصاميم تستخدم العمود أيضا كمسار حراري — مع توصيلية >99٪ IACS وموصلية حرارية تتراوح بين 391–400+ واط/مللي كلفن.
تجمع درجات النحاس الدقيقة C8 وC9 بين التوصيل العالي (76–83٪ IACS) مع تحسين القوة وقابلية المعالجة، وهو مناسب للمواقع الهيكلية التي تتطلب صلابة المكونات.
برونز الفوسفور C5191، وهو سبيكة نحاس شائعة من نوع الدبوس، غير مناسب جيدا للسيناريوهات عالية التيار والحرارة العالية: حيث تتفوق موصلية حرارية تبلغ 65 واط/ملكيولون وتوصيله 14٪ IACS النحاس عالي النقاء عدة مرات في رتبة مقدار.
نسبة IACS الأعلى تعني مقاومة أقل — حرارة أقل مولدة تحت التيار، وتوصيل حراري أكثر كفاءة عبر العمود، وضوضاء أقل من EMI بسبب ازدحام التيار، وأقل توهين وتأخيرا للإشارات عالية التردد.
أعمدة النحاس مقابل كرات اللحام، كرات النواة المكعبة، وعبر القالب
أول متغير يميز بين خيارات الربط الرأسي هو ارتفاع المسافة القريبة.
الجدول أدناه يذكر أيضا نتوء عمود النحاس كبعد مرجعي، لمساعدتك في اتخاذ قرار أي خط إنتاج تتابع وأي منتج تصدره.
| الخيار | قدرة الارتفاع | اقتران الارتفاع والقطر | مسار العملية | المقطع العرضي الكهربائي والحراري | نقطة الاستخدام النموذجية |
| كرة اللحام | ارتفاع كرة بعد إعادة التدفق، يصل إلى حوالي 300 ميكرومتر | الارتفاع مرتبط بقوة بقطر الكرة، وينقص أكثر بسبب انهيار التدفق | وضع الكرة + إعادة التدفق، عملية ناضجة | مقطع عرضي للحام، أداء كهربائي وحراري متوسط | BGA، وصلات النغمة القياسية |
| كرة النواة المكعبة | قلب النحاس لا يذوب أثناء إعادة التدفق، مما يساعد في الحفاظ على البعد ومقاومة الانهيار | لا يزال الارتفاع محددا بقطر الكرة | متوافقة مع عمليات وضع الكرة | قلب النحاس + غلاف اللحام | الوصلات المكدسة التي تتطلب مقاومة الانهيار |
| عبر العفن عبر (TMV) | فيا المكون في القالب، مع العمق الذي يحدده نسبة العرض إلى الارتفاع | تتطلب الحواجز الأعمق أقطار أكبر؛ ترتفع التكلفة مع العمق | الحفر بالليزر + عبر التعبئة، عملية OSAT داخلية | المقطع العرضي المملوء للموصل | توصيل القالب المدمج في PoP |
| عمود نحاسي مطلي (طلاء كهربائي على مستوى الرقاقة) | في حدود 100–200 ميكرومتر، الارتفاع محدود بزمن الترسيب | الارتفاع يحدد حسب وقت الطبق؛ سمك الطلاء عرضة للتغير | الطباعة الضوئية + الطلاء الكهربائي، عملية على مستوى الرقائق | مقطع نحاس مطلي كهربائيا | وصلات شريحة الطيبة ذات النغمة الدقيقة |
| عمود نحاسي منفصل | 0.08–6 مم، الارتفاع مستقل عن القطر | لا يوجد اقتران — يمكن للأقطار الدقيقة أن تشكل أعمدة طويلة (نسبة عرض عالية للارتفاع) | وضع SMT + إعادة التدفق | مقطع عرضي من النحاس الصلب، وأداء كهربائي وحراري قوي | ارتفاع عالي، تكديس من لوح إلى لوح، جدران الحماية |
عندما يتجاوز المسافة المطلوبة ما يمكن لكرة اللحام المعاد تدفقه الحفاظ عليه، أو عندما يصل قطر كرة النواة Cu إلى الحد الأقصى، أو عندما تصبح نسبة العرض إلى الارتفاع والتكلفة TMV غير عملية، تصمم الأعمدة النحاسية المنفصلة لتوفير حرية في الارتفاع — حيث يتم تحديد الارتفاع حسب طول القطع وفصله عن القطر؛
الدقة البعدية تأتي من التشغيل الآلي (انظر جداول المواصفات للتفاوتات) بدلا من وقت نمو الطلاء — حيث يتطلب تعديل ارتفاع الطبقات بين الطبقات فقط طول قطع مختلف، دون الحاجة لإعادة تأهيل نافذة عملية الطلاء المفتوحة.
وعلى العكس، بالنسبة للوصلات ذات النغمة الدقيقة والمنخفضة الارتفاع، تظل كرات اللحام والنتوءات المطلية بالكهرباء خيارا ناضجا ومعقولا؛ الأعمدة النحاسية ليست بديلا شاملا، بل تملأ الطرف "الأطول" من نطاق القدرات.
التطبيقات في SiP، وحدات PMIC، والتغليف ثلاثي الأبعاد
دعم وتوصيل لوحة إلى لوحة SiP
في وحدات SiP، توضع أعمدة نحاسية أسطوانية بين اللوحة الرئيسية والركيزة السفلية، وتتعامل مع ثلاثة أدوار في آن واحد: الدعم الميكانيكي، التوصيل الكهربائي، ومسار تبديد الحرارة — حيث يجمع المقطع النحاسي الصلب بين مسار التيار ومسار الحرارة في نفس العمود، مما يوفر توصيلا عاليا وتبديدا حراريا عاليا.
الشكل العمودي أكثر ملاءمة للقالب النقلي: مركب التشكيل يتدفق بسلاسة بين الأعمدة، مما يساعد في تقليل عيوب الحشوة.
حماية حجرة EMI باستخدام كتل نحاسية
تعمل كتل النحاس المربعة (كتلة نحاسية / قضيب معدني) كجدران فاصلة داخلية داخل الوحدة: تربط الدرع المعدني العلوي بهيكل الأرض الركيزة ويقسم داخل الحزمة إلى حجرات محمية (حماية الحجرات) تعزل الدوائر الرقمية عن التداخل الراديوي/التناظري.
وصفت طرق الحماية بالجدران المعدنية بأنها بسيطة في التجميع مع فعالية حماية جيدة على الترددات المنخفضة. على عكس إطارات الحماية المختومة التي تتطلب أدوات التركيب، فإن كتل النحاس المربعة لا تحتاج إلى قالب وتوضع بواسطة SMT قياسي — تعديل تخطيط الأقسام يتطلب فقط تعديل برنامج الوضع.
الواجهات ذات نسبة العرض العالية في وحدات PMIC
غالبا ما تحتاج وحدات PMIC إلى استيعاب مكونات طويلة مثل المحثات بين الركائز العلوية والسفلى.
تستخدم أعمدة النحاس ذات النسبة العالية الأبعاد قطرا صغيرا لإنشاء عدة مليمترات من ارتفاع الطبقات الداخلية، مما يحرر مساحة للمكونات الضخمة — وهي هندسة لا تستطيع الطرق المعتمدة على الكرات تحقيقها: يجب أن تكون الكرة الطويلة بما يكفي أيضا سمكة بما فيه الكفاية.
أحجام مختلطة في التغليف ثلاثي الأبعاد
في أكوام التغليف ثلاثي الأبعاد متعددة الطبقات، يمكن خلط أحجام مختلفة داخل نفس العبوة: أعمدة نحاسية صغيرة القطر بين القوالب العلوية، وأعمدة نحاسية أكبر بين الركائز السفلية، مع مطابقة كل طبقة مع أعمدة مخصصة لفجوتها الخاصة.
تسمح عشرة درجات بقطر قياسي بهذا الخلط دون تطوير مكونات جديدة طبقة تلو الأخرى.
التركيب والتجميع: وضع SMT، إعادة التدفق، وتزويد الشريط والبكرة
تمر الأعمدة النحاسية المنفصلة بتدفق قياسي على السطح: طباعة لحامية → سحب SMT ووضعها → إعادة التدفق.
في تطبيقات تكديس الوحدات، تكون خطوات التشكيل والطحن اللاحقة (حيث يكشف الطحن عن وجوه نهاية الأعمدة) متوافقة بنفس القدر — حيث تبقى الأعمدة متزامنة عند وجه الطرف بعد التشكيل والطحن، جاهزة لطبقة الربط التالية.
يتوفر التغليف على شكل شريط لاصق وبكرة أو في زجاجات، مناسبة للتغذية الآلية والإنتاج التجريبي بدفعات صغيرة على التوالي.
بالنسبة للسيناريوهات ذات الحجم العالي مع مئات إلى آلاف الأعمدة لكل لوح، تشمل الخيارات غير الوضع الفردي استخدام تركيبات محاذاة أو قناع إدخال دبوس، مع الاهتزاز أو تغذية الهواء، لمحاذاة ووضع كميات كبيرة من الأعمدة في تمريرة واحدة على ركيزة مطبوعة باللحام.
يساعد المظهر والاتساق البعدي داخل الدفعة في الحفاظ على استقرار التوزيع — وهذا هو جوهر تحمل القطر ±0.010–0.015 مم: فوهة الالتقاط ونظام الرؤية ينظران إلى نفس المكون، عشرة آلاف مرة.
الجودة، الاتساق، والتوثيق
الدقة البعدية هي التزام الجودة الأساسية لهذه المكونات: تحمل القطر الأسطواني بين ±0.010–0.015 مم وتحمل طول ±0.015–0.020 مم (انظر جداول المواصفات)، وتسامح المقطع العرضي المربع ±0.015 مم. يتم التحكم في اتساق الدفعات من حيث المظهر والأبعاد.
نظام إدارة الجودة معتمد وفقا لمعيار ISO 9001 وISO 14001 (شهادة على مستوى النظام).
يمكن مراجعة التكوين المحدد للامتثال والوثائق المصاحبة (إعلانات RoHS / REACH، شهادة الامتثال، تتبع الدفعات) مع طلب العروض الخاص بك.
خيارات التوريد، التخصيص وحدود السعر السريع
أساس العرض
يتم توفير الأحجام القياسية وفقا للجدولين المذكورين أعلاه؛ الأحجام التي تتجاوز هذه النطاقات — بما في ذلك الأقطار الأدق والمقطع العرضي المربع الأكبر — تحسب حسب الرسم / حسب المواصفات، مع إمكانية اختيار المادة عبر درجات C8 / C9 / CB / AC.
التشطيب السطحي والتغليف
تشطيب سطحي مكشوف أو مطلي بالذهب؛ تغليف شريط وبكرات أو زجاجة.
إطار التوثيق
يمكن تقديم الطلبات مع شهادة الامتثال وبيانات الفحص البعدي كما هو محدد في طلب العروض — حيث يتم تكوين الوثائق وفقا لمتطلبات RFQ الخاصة بك.
منتجات ذات صلة
توفر تشالكو توريدا واحدا لمواد التعبئة أشباه الموصلات، بما في ذلك وحدات الدبابيس، وسلك الربط النحاسي، وسلك وشريط أشباه الموصلات الكهربائية، وسلك الربط الذهبي، وسلك ربط الألمنيوم، وسلك الربط من سبائك الفضة.
وحدة الدبوس
الأسئلة الشائعة
هل عمود النحاس المنفصل هو نفسه نتوء عمود Cu؟
لا. كلاهما ينتمي إلى عائلة منتجات عمود النحاس، في شكلين مختلفين: يتم تركيب الدبوس بواسطة SMT للتوصيلات بين اللوحة وداخل التغليف في وحدات SiP/PMIC؛ يتم تشكيل الصدمة عن طريق الطلاء الكهربائي على وسادة الرقائق لتوصيلات الشريحة القابلة للقلب بدقة النغمة الرفيعة.
توفر شركة خنان تشالكو أحجام الدبابيس القياسية من المخزون؛ يتم الحصول على حلول النتوء على أساس كل مشروع لكل مشروع.
متى يجب أن أستخدم أعمدة نحاسية بدلا من كرات اللحام؟
عندما يتجاوز ارتفاع المسافة المطلوب ما يمكن لكرة اللحام المعاد تدفقه الحفاظ عليه. يرتبط ارتفاع كرة اللحام بقطر الكرة وينهار بعد إعادة التدفق؛ ارتفاع العمود مستقل عن القطر، يصل إلى 6 مم.
ما هي الأحجام المتوفرة؟
تمتد الأسطوانات عبر عشرة درجات تتراوح من Φ0.09–2 مم، بارتفاعات 0.08–6 مم؛ تمتد المقطع العرضي المربع على ست درجات تبدأ من W0.2 × T0.2 مم. يمكن تقييم الأقطار الأدق من Φ0.09 مم والمقطع العرضي المربع الأكبر كعناصر مخصصة، يتم اقتباسها في السحب.
كيف يتم تركيب الأعمدة النحاسية؟
عملية SMT القياسية القياسية: الطباعة باللحام، الالتقاط والوضع، إعادة التدفق. عمليات التشكيل والطحن اللاحقة متوافقة.
ما هي المواد المقدمة؟
أربع درجات نحاس: C8 / C9 الميكروألومبايد وCB/AC عالي النقاء، مع توصيلية تصل إلى >100٪ IACS وموصلية حرارية تصل إلى >400 واط/مليليكوين.
هل توفر شركة خنان تشالكو نتوءات أعمدة نحاسية لتغليف مستوى الرقاقة؟
نعم. يمكن الحصول على حلول نتوءات الأعمدة النحاسية إلى عقدة العملية، الزاوية ونظام المواد؛ يتم تأكيد المواصفات المحددة، السعة، والحد الأدنى لكمية الطلب من خلال RFQ الخاص بك.
هل يمكن استخدام كتل النحاس كحماية تداخل داخل الحزمة؟
نعم. تستخدم كتل النحاس المربعة كجدران حماية للمقصورات، تربط الدرع المعدني بالهيكل الأرضي وتقسم داخل الوحدة إلى حجرات محمية معزولة.
اطلب عرض سعر
أرسل رسمتك أو مواصفتك للتقييم وعرض سعر.
لتسريع عرض السعر، يرجى تضمين ما يلي مع عروض التقديم:
- القطر أو المقطع العرضي والارتفاع
- شرط التحمل
- كود المادة أو متطلبات التوصيلية
- التشطيب السطحي
- الكمية وتنسيق التغليف (شريط وريل أو زجاجة)
- سياق التطبيق (SiP / PMIC / تكديس ثلاثي الأبعاد / حماية الدرع)
مراجعات خنان تشالكو وتوفر حسب رسماتك ومواصفاتك، مع اقتباس حسب حاجتك.