Los pilares de cobre de precisión y los bloques de cobre son componentes de interconexión discretos y soldados para SiP y empaquetado 3D, con diámetros cilíndricos de Φ0,09–2 mm y alturas de hasta 6 mm.
Son una categoría de producto diferente a los bultos de pilar de Cu formados por electrodeposición a nivel de oblea — esta página cubre componentes de precisión discretos montados mediante SMT y soldadura por refusión.
Henan Chalco suministra tanto formatos cilíndricos como cuadrados para dibujo o especificaciones, con acabados superficiales de cobre desnudo o chapados en oro, enviados por cinta y carrete o en botellas.
¿Qué es un pilar de cobre? Explicación de los pasadores discretos de los pilares y los bultos chapados
Dentro de soluciones más amplias de interconexión de empaquetado de CI, pilar de cobre es un término paraguas para estructuras columnares de interconexión de cobre utilizadas en envases avanzados.
Dependiendo del método de fabricación y la posición del envase, nuestros productos pilares de cobre se dividen en dos formas principales:
Pin de pilar de cobre (discreto, montado en SMT)
Componentes de pilares y bloques de cobre discretos mecanizados con precisión, montados entre sustratos mediante colocación estándar de SMT y soldadura por reflujo.
Los pines de pilar de cobre se utilizan para la interconexión vertical, soporte y blindaje EMI en módulos SiP y PMIC.
La precisión dimensional proviene del mecanizado más que del crecimiento chapado, con alturas que van desde submilímetros hasta varios milímetros, desacopladas del diámetro.
Henan Chalco ofrece suministro listo en diez grados estándar desde Φ0,09–2 mm; las especificaciones, materiales y aplicaciones se detallan a continuación.
Bump de pilar de cobre (electrochapado a nivel de oblea)
Una estructura de protuberancia formada por electrodeposición a través de una ventana abierta fotolitográficamente sobre una almohadilla de oblea, normalmente rematada con una cápsula de soldadura sin plomo.
El Copper Pillar Bump se utiliza para interconexiones de chip flip-chip de paso fino, con alturas de hasta decenas de micrómetros y alturas que suelen oscilar entre decenas de micrómetros y unos 200 μm (establecidas por el tiempo de recubrimiento y la ventana de proceso), ampliamente utilizadas en encapsulados de alta densidad de E/S como procesadores y HBM.
Henan Chalco puede asignar la capacidad de aumento de pilar de cobre a tu especificación de empaquetado a nivel de oblea — el nodo de proceso, el pitch, la pila de materiales y la capacidad de producción se confirman por proyecto.
Las especificaciones, materiales y aplicaciones a continuación cubren el Pin de Pilar de Cobre. Para soluciones de bump de pilar de cobre electrochapado a nivel de oblea, por favor especifique los requisitos de nodo de proceso y inclinación en su RFQ, y buscaremos recursos por proyecto.
Especificaciones de pilares de cobre y bloques de cobre
Las especificaciones estándar cubren diez pendientes cilíndricas de diámetro y seis pendientes cuadradas de sección transversal.
Se citan tamaños superiores a los rangos siguientes (tamaños personalizados se citan a dibujo) — incluyendo diámetros más finos que Φ0,09 mm y secciones transversales cuadradas mayores que las gradas estándar, ambos disponibles como artículos personalizados;
Envía tu distribución de la plataforma y los requisitos de pitch para una revisión de viabilidad.
Pilares cilíndricos de cobre
| Tipo | Diámetro (Φ) | Inclinación de la almohadilla | Rango de altura (mm) | Tolerancia diamétrica (mm) | Tolerancia de longitud (mm) |
| Cilindro | Φ2 mm | >2,2 mm | 0.65–3.0 | ±0,015 | ±0,020 |
| Cilindro | Φ1,5 mm | >1,7 mm | 0.65–3.0 | ±0,015 | ±0,020 |
| Cilindro | Φ1 mm | >1,2 mm | 0.80–6.0 | ±0,015 | ±0,020 |
| Cilindro | Φ0,8 mm | >1 mm | 0.65–6.0 | ±0,015 | ±0,020 |
| Cilindro | Φ0,4 mm | 500–600 μm | 0.26–6.0 | ±0.010 | ±0,015 |
| Cilindro | Φ0,25 mm | 350–500 μm | 0.16–5.0 | ±0.010 | ±0,015 |
| Cilindro | Φ0,2 mm | 300–400 μm | 0.13–5.0 | ±0.010 | ±0,015 |
| Cilindro | Φ0,15 mm | 275–350 μm | 0.10–1.0 | ±0.010 | ±0,015 |
| Cilindro | Φ0,12 mm | 220–300 μm | 0.08–1.0 | ±0.010 | ±0,015 |
| Cilindro | Φ0,09 mm | 150–220 μm | 0.08–1.0 | ±0.010 | ±0,015 |
Bloques de cobre cuadrados
| Tipo | Sección transversal (W×T) | Rango de longitud (mm) | Tolerancia (mm) |
| Plaza | W0.2 × T0.2 mm | 0.2–1.0 | ±0,015 |
| Plaza | W0.23 × T0.33 mm | 0.33–1.0 | ±0,015 |
| Plaza | W0.4 × T0.33 mm | 0.4–1.0 | ±0,015 |
| Plaza | W0.4 × T0.4 mm | 0.4+ | ±0,015 |
| Plaza | W0.35 × T0.35 mm | 0.35+ | ±0,015 |
| Plaza | W0.3 × T0.7 mm | 0.7+ | ±0,015 |
Existen formatos cilíndricos (redondos) y cuadrados con acabados superficiales de cobre desnudo o chapados en oro.
¿Necesitas una talla fuera de estos rangos?
Las dimensiones personalizadas se cotizan en tu dibujo — envía tu dibujo para su evaluación.
Opciones de aleaciones de cobre: conductividad, rendimiento térmico y CTE
| Código | Composición | CTE (10⁻⁶/K) | Conductividad térmica (W/mK) | Conductividad (%IACS) | Gravedad específica |
| 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 |
| Bronce fósforo C5191 (mostrado para comparación) | Cu + Sn 5,5–7,0% + P 0,03–0,35% | 18 | 65 | 14 | 8.84 |
Cómo elegir:
Los calzados de cobre de alta pureza CB y CA se dirigen a escenarios de prioridad para el transporte de corriente y la disipación de calor — caminos de potencia, módulos PMIC y diseños que también utilizan el pilar como camino térmico — con conductividad >99 % de IACS y conductividad térmica de 391–400+ W/mK.
Los grados de cobre microaleado C8 y C9 combinan alta conductividad (76–83 % IACS) con una mayor resistencia y procesabilidad, adaptándose a posiciones estructurales que requieren rigidez de los componentes.
El bronce fósforo C5191, una aleación común de cobre tipo pin, no es adecuada para escenarios de alta corriente y alta temperatura: su conductividad térmica de 65 W/mK y conductividad del 14 % IACS superan al cobre de alta pureza varias veces hasta un orden de magnitud.
Un % de IACS más alto significa menor resistencia: menos calor generado bajo corriente, conducción de calor más eficiente a través del pilar, menor ruido EMI por apiñamiento de corriente y menos atenuación y retardo para señales de alta frecuencia.
Pilares de cobre vs bolas de soldadura, bolas de núcleo de cu y vías de molde pasante
La primera variable diferenciadora entre las opciones de interconexión vertical es la altura de separación.
La siguiente tabla también incluye Copper Pillar Bump como dimensión de referencia, para ayudarte a decidir qué línea de productos seguir y qué producto conseguir.
| Opción | Capacidad de altura | Acoplamiento altura-diámetro | Ruta de proceso | Sección eficaz eléctrica y térmica | Punto de uso típico |
| Bola de soldadura | Altura de la bola post-reflow, hasta unos 300 μm | Altura fuertemente acoplada al diámetro de la bola, reducida aún más por el colapso por reflujo | Colocación de la bola + reflujo, un proceso maduro | Sección transversal de la soldadura, rendimiento eléctrico y térmico moderado | BGA, interconexiones de tono estándar |
| Bola de núcleo cu | El núcleo de cobre no se funde durante el reflow, ayuda a mantener la distancia y resiste el colapso | La altura sigue limitada por el diámetro de la bola | Compatible con procesos de colocación de bolas | Núcleo de cobre + carcasa de soldadura | Interconexiones apiladas que requieren resistencia al colapso |
| A través del moho (TMV) | Vía formada en el molde, con profundidad limitada por la relación de aspecto | Las vías más profundas requieren diámetros mayores; el coste aumenta con la profundidad | Perforación láser + mediante relleno, un proceso OSAT interno | Sección transversal del conductor relleno | Conducción incrustada en molde PoP |
| Pilar de cobre chapado (galvanoplastia a nivel de oblea) | Del orden de 100–200 μm, altura limitada por el tiempo de deposición | Altura fijada por el tiempo de chapado; grosor del chapado propenso a variaciones | Fotolitografía + galvanoplastia, un proceso a nivel de oblea | Sección transversal de cobre electrochapado | Interconexiones flip-chip de paso fino |
| Pilar discreto de cobre | 0,08–6 mm, altura independiente del diámetro | Sin acoplamiento — los diámetros finos aún pueden formar pilares altos (alta relación de aspecto) | Colocación + reflujo de SMT | Sección transversal sólida de cobre, alto rendimiento eléctrico y térmico | Alto distanciamiento, apilamiento de tablas contra tablas, paredes de blindaje |
Cuando el separador requerido supera lo que puede mantener una bola de soldadura refundida, cuando el diámetro de una bola con núcleo de Cu alcanza su máximo o cuando la relación de aspecto y el coste de TMV ya no son prácticos, los pilares discretos de cobre están diseñados para ofrecer libertad en altura — la altura se determina por la longitud de corte y se desacopla del diámetro;
La precisión dimensional proviene del mecanizado (véanse las tablas de especificaciones para tolerancias) más que del tiempo de crecimiento del chapado: revisar la altura de la capa intermedia solo requiere una longitud de corte diferente, sin necesidad de recalificar una ventana del proceso de chapado.
Por el contrario, para interconexiones de paso fino y baja altura, las bolas de soldadura y los bultos electrochapados siguen siendo una opción madura y razonable; los pilares de cobre no son un reemplazo universal, sino que completan el extremo "más alto" del rango de capacidades.
Aplicaciones en SiP, módulos PMIC y empaquetado 3D
Soporte y conducción de SiP placa a placa
En los módulos SiP, se colocan pilares cilíndricos de cobre entre la placa principal y el sustrato inferior, gestionando tres funciones a la vez: soporte mecánico, conducción eléctrica y un camino de disipación de calor: la sección transversal sólida de cobre combina el camino de corriente y el de calor en el mismo pilar, proporcionando tanto alta conductividad como alta disipación de calor.
La forma columnar también es más adaptada para el molde de transferencia: el compuesto de moldeado fluye suavemente entre los pilares, ayudando a reducir los defectos de relleno.
Blindaje de compartimentos EMI con bloques de cobre
Los bloques cuadrados de cobre (bloque de cobre / barra metálica) actúan como paredes divisorias internas dentro de un módulo: conectan la pantalla metálica superior a la estructura de tierra del sustrato y dividen el interior del paquete en compartimentos blindados (blindaje de compartimento) que aíslan el circuito digital de interferencias RF/analógicas.
Los enfoques de blindaje de pared metálica se han descrito como sencillos de montar con buena efectividad de blindaje a frecuencias bajas. A diferencia de los marcos de blindaje estampados que requieren herramientas, los bloques de cobre cuadrados no necesitan molde y se colocan mediante SMT estándar — revisar la disposición de la partición solo requiere ajustar el programa de colocación.
Diferencias de alta relación de aspecto en módulos PMIC
Los módulos PMIC a menudo necesitan acomodar componentes altos como inductores entre los sustratos superior e inferior.
Los pilares de cobre de alta relación de aspecto utilizan un diámetro pequeño para crear varios milímetros de altura entre capas, liberando espacio para componentes voluminosos — una geometría que los enfoques basados en bola no pueden lograr: una bola lo suficientemente alta debe ser también lo bastante gruesa.
Tamaños mixtos en envases 3D
En las pilas multicapa de empaquetado 3D, se pueden mezclar diferentes tamaños dentro del mismo encapsulado: pilares de cobre de pequeño diámetro entre los chips superiores, pilares de cobre de mayor diámetro entre los sustratos inferiores, con cada capa adaptada a pilares dimensionados para su propio hueco.
Diez grados de diámetro estándar permiten esta mezcla sin desarrollar nuevos componentes capa por capa.
Montaje y montaje: colocación de SMT, reflujo y suministro de cinta y carrete
Los pilares discretos de cobre pasan por un flujo estándar de montaje superficial: impresión de soldadura → SMT pick-and place → reflow.
En aplicaciones de apilamiento de módulos, los pasos posteriores de moldeado y rectificado (el rectificado expone las caras de los extremos de los pilares) son igualmente compatibles: los pilares permanecen coplanares en la cara final tras el moldeo y el rectificado, listos para la siguiente capa de interconexión.
El embalaje está disponible en cinta y carrete o en botellas, adecuado para alimentación automatizada y producción experimental en pequeños lotes respectivamente.
Para escenarios de alto volumen con cientos o miles de pilares por placa, las opciones más allá de la colocación individual incluyen el uso de accesorios de alineación o una máscara de inserción de pasadores, combinados con alimentación por vibración o aire, para alinear y colocar grandes cantidades de pilares en una sola pasada sobre un sustrato impreso con pasta de soldadura.
La apariencia y la consistencia dimensional dentro de un lote ayudan a mantener un rendimiento estable en la colocación — este es el punto de la tolerancia de diámetro ±0,010–0,015 mm: la boquilla pick-and-place y el sistema de visión están analizando el mismo componente, diez mil veces más.
Calidad, consistencia y documentación
La precisión dimensional es el compromiso fundamental de calidad para estos componentes: tolerancia de diámetro cilíndrico de ±0,010–0,015 mm y tolerancia de longitud de ±0,015–0,020 mm (véanse las tablas de especificaciones), y tolerancia de sección transversal cuadrada de ±0,015 mm. La consistencia por lotes se controla tanto en apariencia como en dimensiones.
El sistema de gestión de calidad está certificado según ISO 9001 e ISO 14001 (certificación a nivel de sistema).
La configuración específica de cumplimiento y la documentación correspondiente (declaraciones RoHS / REACH, certificado de conformidad, trazabilidad por lotes) pueden revisarse con tu RFQ.
Opciones de suministro, personalización y límites de RFQ
Base de oferta
Los tamaños estándar se suministran según las dos tablas anteriores; los tamaños superiores a estos rangos — incluyendo diámetros más finos y secciones transversales cuadradas mayores — se citan según el dibujo / según la especificación, con material seleccionable en las categorías C8 / C9 / CB / AC.
Acabado superficial y embalaje
acabado superficial de cobre desnudo o chapado en oro; embalaje de cinta y carrete o botella.
Marco de documentación
Los pedidos pueden ser cotizados con certificados de conformidad y datos de inspección dimensional según lo especificado en tu RFQ — la documentación está configurada según los requisitos de tu RFQ.
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Módulo de Clavos
Preguntas frecuentes
¿Un pilar discreto de cobre es lo mismo que un saliente de pilar de cu?
No. Ambos pertenecen a la familia de productos Copper Pillar, en dos formas diferentes: el pin se monta por SMT para interconexiones placa a placa y dentro del paquete en módulos SiP/PMIC; el bump se forma mediante la galvanoplastia en una almohadilla para interconexiones flip-chip de paso fino.
Henan Chalco suministra tamaños estándar de pins a partir de stock; Las soluciones de bump se obtienen por proyecto.
¿Cuándo debería usar pilares de cobre en lugar de bolas de soldadura?
Cuando la altura requerida de la suspensión supera lo que puede mantener una bola de soldadura reflow. La altura de la bola de soldadura se acopla al diámetro de la bola y se colapsa tras el reflow; la altura del pilar es independiente del diámetro, hasta 6 mm.
¿Qué tallas hay disponibles?
Los cilindros abarcan diez grados desde Φ0,09–2 mm, con alturas de 0,08–6 mm; las secciones transversales cuadradas abarcan seis grados desde W0.2 × T0.2 mm. Diámetros más finos que Φ0,09 mm y secciones transversales cuadradas mayores pueden evaluarse como elementos personalizados, citados a dibujo.
¿Cómo se montan los pilares de cobre?
Proceso estándar SMT: estampado por soldadura, pick and place, reflow. Los procesos posteriores de moldeo y rectificado son compatibles.
¿Qué materiales se ofrecen?
Cuatro grados de cobre: microaleaciones C8 / C9 y CB / AC de alta pureza, con conductividad de hasta >100 % IACS y conductividad térmica de hasta >400 W/mK.
¿Henan Chalco suministra relieves de pilar de cobre para envases a nivel de oblea?
Sí. Las soluciones de relevo de pilares de cobre pueden proporcionarse a tu nodo de proceso, sistema de paso y material; las especificaciones específicas, la capacidad y la cantidad mínima de pedido se confirman a través de tu RFQ.
¿Se pueden usar bloques de cobre para blindaje EMI dentro de un paquete?
Sí. Los bloques cuadrados de cobre sirven como paredes de blindaje de compartimentos, conectando el escudo metálico con la estructura del suelo y dividiendo el interior del módulo en compartimentos aislados y protegidos.
Solicita un presupuesto
Envía tu plano o especificación para evaluación y un presupuesto.
Para acelerar tu presupuesto, por favor incluye lo siguiente en tu RFQ:
- Diámetro o sección transversal y altura
- Requisito de tolerancia
- Código de material o requisito de conductividad
- Acabado superficial
- Cantidad y formato de embalaje (cinta y carrete o botella)
- Contexto de la aplicación (SiP / PMIC / apilamiento 3D / blindaje)
Henan Chalco revisa y suministra a tu plano y especificaciones, según tu presupuesto necesario.