Pilares de cobre de precisão e blocos de cobre são componentes de interconexão discretos e soldáveis para embalagens SiP e 3D, com diâmetros cilíndricos de Φ0,09–2 mm e alturas de até 6 mm.
Eles são uma categoria de produto diferente dos bumps de pilar de formados por eletrodeposição em nível de pastilha — esta página cobre componentes discretos de precisão montados por SMT e solda por reflow.
A Henan Chalco fornece formatos cilíndricos e quadrados para desenho / conforme especificação, com acabamentos superficiais de cobre nu ou banhados a ouro, enviados por fita e carretel ou em garrafas.
O que é um pilar de cobre? Pinos discretos e saliências de pilar revestidos explicados
Dentro de soluções mais amplas de interconexão de embalagens de CI, pilar de cobre é um termo guarda-chuva para estruturas de interconexão de cobre colunar usadas em embalagens avançadas.
Dependendo do método de fabricação e da posição da embalagem, nossos produtos pilares de cobre se dividem em duas formas principais:
Pino de pilar de cobre (discreto, montado em SMT)
Componentes de pilar de cobre discretos e usinados com precisão, montados entre os substratos por colocação padrão de SMT e solda por refluxo.
Pinos de pilar de cobre são usados para interconexão vertical, suporte e blindagem EMI em módulos SiP e PMIC.
A precisão dimensional vem da usinagem, e não do crescimento chapado, com alturas que vão de submilímetros a vários milímetros, desacopladas do diâmetro.
A Henan Chalco oferece fornecimento pronto em dez graus de tamanho padrão de Φ0,09 a 2 mm; especificações, materiais e aplicações são detalhados abaixo.
Reforço de pilar de cobre (eletrobanqueado em nível de pastilha)
Uma estrutura em protuberância formada por eletrodeposição através de uma janela fotolitografiadamente aberta em uma pastilha de wafer, tipicamente coberta por uma tampa de solda sem chumbo.
Copper Pillar Bump é usado para interconexões flip-chip de passo fino, com passos de até dezenas de micrômetros e alturas tipicamente variando de dezenas de micrômetros a cerca de 200 μm (definido pelo tempo de revestimento e janela de processo), amplamente utilizado em pacotes de alta densidade de E/S, como processadores e HBM.
A Henan Chalco pode fornecer capacidade de aumento de pilar de cobre para a especificação de embalagem em nível de pastilha — nó de processo, pitch, pilha de materiais e capacidade de produção são confirmados por projeto.
As especificações, materiais e aplicações abaixo abrangem o Pino de Pilar de Cobre. Para soluções de bump de pilar de cobre eletrochapado em nível de pastilha, por favor, especifique seus requisitos de nó de processo e inclinação em sua RFQ, e nós buscaremos recursos por projeto.
Especificações de pilar de cobre e bloco de cobre
As especificações padrão abrangem dez graus cilíndricos de diâmetro e seis graus de seção transversal quadrada.
Tamanhos acima das faixas abaixo são citados para o desenho (tamanhos personalizados são citados para o desenho) — incluindo diâmetros mais finos que Φ0,09 mm e seções transversais quadradas maiores que as categorias padrão, ambos disponíveis como itens personalizados;
Envie o layout da plataforma e os requisitos do pitch para uma revisão de viabilidade.
Pilares cilíndricos de cobre
| Tipo | Diâmetro (Φ) | Inclinação da placa | Faixa de altura (mm) | Tolerância diamétrica (mm) | Tolerância de comprimento (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 |
Blocos quadrados de cobre
| Tipo | Seção transversal (W×T) | Faixa de comprimento (mm) | Tolerância (mm) |
| Praça | W0.2 × T0.2 mm | 0.2–1.0 | ±0,015 |
| Praça | W0.23 × T0.33 mm | 0.33–1.0 | ±0,015 |
| Praça | W0.4 × T0.33 mm | 0.4–1.0 | ±0,015 |
| Praça | W0.4 × T0.4 mm | 0.4+ | ±0,015 |
| Praça | W0,35 × T0,35 mm | 0.35+ | ±0,015 |
| Praça | W0.3 × T0.7 mm | 0.7+ | ±0,015 |
Tanto os formatos cilíndricos (redondos) quanto quadrados estão disponíveis com acabamentos de superfície de cobre nu ou banhados a ouro.
Precisa de um tamanho fora dessas faixas?
Dimensões personalizadas são cotadas no seu desenho — envie seu desenho para avaliação.
Opções de ligas de cobre: condutividade, desempenho térmico e CTE
| Código | Composição | CTE (10⁻⁶/K) | Condutividade térmica (W/mK) | Condutividade (%IACS) | Gravidade específica |
| C8 | + Zn 0,2% + Mg 0,15% | 17.5 | 300–330 | 76–83 | 8.9 |
| C9 | + Sn 0,15% | 17.3 | 360 | 82 | 8.9 |
| CB | 99,99% | 17.7 | 391 | >99 | 8.9 |
| AC | >99,99% | 16.3 | >400 | >100 | 8.92 |
| Bronze de fósforo C5191 (mostrado para comparação) | + Sn 5,5–7,0% + P 0,03–0,35% | 18 | 65 | 14 | 8.84 |
Como escolher:
As categorias de cobre de alta pureza CB e AC têm como alvo cenários de prioridade para transporte de corrente e dissipação de calor — caminhos de energia, módulos PMIC e projetos que também utilizam o pilar como caminho térmico — com condutividade >99% IACS e condutividade térmica de 391–400+ W/mK.
Os graus de cobre microligado C8 e C9 combinam alta condutividade (76–83% IACS) com resistência e processabilidade aprimoradas, adequados para posições estruturais que exigem rigidez dos componentes.
O bronze fósforo C5191, uma liga comum de cobre do tipo pino, não é adequado para cenários de alta corrente e alta temperatura: sua condutividade térmica de 65 W/mK e condutividade de 14% IACS ficam atrás do cobre de alta pureza várias vezes até uma ordem de grandeza.
Um IACS mais alto significa menor resistência — menos calor gerado sob corrente, condução de calor mais eficiente através do pilar, menor ruído EMI devido à saturação de correntes e menos atenuação e atraso para sinais de alta frequência.
Pilares de cobre vs bolas de solda, bolas de núcleo de e vias de molde atravessantes
A primeira variável diferenciadora entre as opções de interconexão vertical é a altura do standoff.
A tabela abaixo também lista o Copper Pillar Bump como uma dimensão de referência, para ajudar você a decidir qual linha de produtos seguir e qual produto adquirir.
| Opção | Capacidade de altura | Acoplamento altura–diâmetro | Rota de processo | Seção transversal elétrica e térmica | Ponto de uso típico |
| Bola de solda | Altura da bola pós-refluxo, até cerca de 300 μm | Altura fortemente acoplada ao diâmetro da bola, ainda mais reduzida pelo colapso do reflow | Posicionamento da bola + refluxo, um processo maduro | Seção transversal da solda, desempenho elétrico e térmico moderado | BGA, interconexões de tom padrão |
| Bola core | O núcleo de cobre não derrete durante o reflow, ajuda a manter distância e resiste ao colapso | Altura ainda limitada pelo diâmetro da bola | Compatível com processos de colocação de bolas | Núcleo de cobre + casca de solda | Interconexões empilhadas que exigem resistência ao colapso |
| Através do mofo via (TMV) | Via formada no molde, profundidade limitada pela proporção | Vias mais profundas exigem diâmetros maiores; o custo aumenta com a profundidade | Perfuração a laser + via preenchimento, um processo interno de OSAT | Seção transversal do condutor preenchido | Condução embutida em molde PoP |
| Pilar de cobre revestido (eletrodeposição em nível de pastilha) | Na ordem de 100–200 μm, altura limitada pelo tempo de deposição | Altura definida pelo tempo de revestimento; espessura do revestimento propensa à variação | Fotolitografia + galvanoplastia, um processo em nível de pastilha | Seção transversal de cobre eletrobanhado | Interconexões flip-chip de passo fino |
| Pilar discreto de cobre | 0,08–6 mm, altura independente do diâmetro | Sem acoplamento — diâmetros finos ainda podem formar pilares altos (alta proporção) | Posicionamento de SMT + refluxo | Seção transversal sólida de cobre, forte desempenho elétrico e térmico | Alto distanciamento, empilhamento tábua a placa, paredes de proteção |
Quando o standoff necessário excede o que uma bola de solda refundida pode manter, quando o diâmetro de uma bola de núcleo de atinge o máximo, ou quando a proporção de aspecto e o custo da TMV não são mais práticos, pilares discretos de cobre são projetados para proporcionar liberdade de altura — a altura é definida pelo comprimento de corte e desacoplada do diâmetro;
A precisão dimensional vem da usinagem (veja as tabelas de especificação para tolerâncias) e não do tempo de crescimento do revestimento — revisar a altura da camada intercalada requer apenas um comprimento de corte diferente, sem necessidade de requalificar uma janela do processo de chapa.
Por outro lado, para interconexões de passo fino e baixa altura, bolas de solda e saliências eletrobanhadas continuam sendo uma escolha madura e razoável; pilares de cobre não são uma substituição universal, mas preenchem a extremidade "mais alta" da faixa de capacidade.
Aplicações em SiP, módulos PMIC e empacotamento 3D
Suporte e condução SiP placa a placa
Nos módulos SiP, pilares cilíndricos de cobre são colocados entre a placa principal e o substrato inferior, desempenhando três funções ao mesmo tempo: suporte mecânico, condução elétrica e caminho de dissipação de calor — a seção transversal sólida de cobre combina o caminho de corrente e o caminho do calor no mesmo pilar, proporcionando alta condutividade e alta dissipação de calor.
O formato colunar também é mais amigável ao molde transferido: o composto de moldagem flui suavemente entre os pilares, ajudando a reduzir defeitos de preenchimento.
Blindagem de compartimentos EMI com blocos de cobre
Blocos quadrados de cobre (bloco de cobre / barra metálica) atuam como paredes divisórias internas dentro de um módulo: conectando a proteção metálica superior à estrutura do substrato e dividindo o interior do pacote em compartimentos blindados (blindagem de compartimentos) que isolam circuitos digitais da interferência RF/analógica.
Abordagens de blindagem com paredes metálicas foram descritas como simples de montar com boa eficácia de blindagem em frequências mais baixas. Ao contrário das estruturas de blindagem estampadas que exigem ferramentas, blocos quadrados de cobre não precisam de molde e são colocados por SMT padrão — revisar o layout da partição requer apenas ajustar o programa de posicionamento.
Impasses de alta proporção em módulos PMIC
Os módulos PMIC frequentemente precisam acomodar componentes altos, como indutores, entre os substratos superior e inferior.
Pilares de cobre de alta razão de aspecto usam um pequeno diâmetro para criar vários milímetros de altura entre camadas, liberando espaço para componentes volumosos — uma geometria que abordagens baseadas em bola não conseguem alcançar: uma bola alta o suficiente também deve ser grossa o suficiente.
Tamanhos mistos em embalagens 3D
Nas pilhas multicamadas de embalagens 3D, diferentes tamanhos podem ser misturados dentro do mesmo pacote: pilares de cobre de pequeno diâmetro entre os chips superiores, pilares de cobre de diâmetro maior entre os substratos inferiores, com cada camada combinada com pilares dimensionados para seu próprio espaço.
Dez graus de diâmetro padrão permitem essa mistura sem desenvolver novos componentes camada por camada.
Montagem e montagem: Posicionamento de SMT, refluxo e alimentação por fita e carretel
Pilares discretos de cobre passam por um fluxo padrão de montagem superficial: solda imprimindo → SMT pick-and place → reflow.
Em aplicações de empilhamento de módulos, as etapas subsequentes de moldagem e retificação (a rectificação expõe as faces das extremidades dos pilares) são igualmente compatíveis — os pilares permanecem coplanares na face final após a moldagem e o rectificado, prontos para a próxima camada de interconexão.
A embalagem está disponível em fita e carretel ou em garrafas, adequada para alimentação automatizada e produção experimental em pequenos lotes, respectivamente.
Para cenários de alto volume com centenas a milhares de pilares por placa, opções além da colocação individual incluem o uso de fixeiras de alinhamento ou uma máscara de inserção de pinos, combinada com alimentação de vibração ou ar, para alinhar e colocar grandes quantidades de pilares em uma única passagem sobre um substrato impresso com pasta de solda.
A aparência e a consistência dimensional dentro de um lote ajudam a manter o rendimento de colocação estável — esse é o ponto da tolerância de diâmetro de ±0,010–0,015 mm: o bico pick-and-place e o sistema de visão analisam o mesmo componente, dez mil vezes mais.
Qualidade, consistência e documentação
A precisão dimensional é o compromisso central de qualidade desses componentes: tolerância de diâmetro cilíndrico de ±0,010–0,015 mm e tolerância de comprimento de ±0,015–0,020 mm (veja as tabelas de especificações), e tolerância de seção transversal quadrada de ±0,015 mm. A consistência em lote é controlada tanto na aparência quanto na dimensão.
O sistema de gestão de qualidade é certificado segundo ISO 9001 e ISO 14001 (certificação em nível de sistema).
A configuração específica de conformidade e a documentação acompanhante (declarações RoHS / REACH, certificado de conformidade, rastreabilidade em lote) podem ser revisadas com seu RFQ.
Opções de suprimentos, personalização e limites de RFQ
Base de oferta
Tamanhos padrão são fornecidos segundo as duas tabelas acima; tamanhos além dessas faixas — incluindo diâmetros mais finos e seções quadradas maiores — são citados conforme o desenho / conforme a especificação, com material selecionável nas categorias C8 / C9 / CB / AC.
Acabamento superficial e embalagem
acabamento superficial de cobre nu ou banhado a ouro; embalagem de fita e carretel ou garrafa.
Estrutura de documentação
Os pedidos podem ser cotados com certificados de conformidade e dados de inspeção dimensional conforme especificado no seu RFQ — a documentação é configurada conforme os requisitos do seu RFQ.
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A Chalco fornece fornecimento completo de materiais de embalagem para semicondutores, incluindo módulos de pinos, fios de colagem de cobre, fios e fitas de ligação semicondutores de potência, fios de colagem de ouro, fios de alumínio e fios de liga de prata.
Módulo de pinos
Perguntas frequentes
Um pilar discreto de cobre é o mesmo que um bump de cúbita?
Não. Ambos pertencem à família de produtos Copper Pillar, em duas formas diferentes: o pino é montado por SMT para interconexões placa-a-placa e dentro do pacote em módulos SiP/PMIC; O bump é formado por eletrodeposição em uma pastilha para interconexões flip-chip de passo fino.
A Henan Chalco fornece tamanhos padrão de pins a partir do estoque; As soluções bump são obtidas por projeto.
Quando devo usar pilares de cobre em vez de bolas de solda?
Quando a altura de apoio necessária excede o que uma bola de solda refundida pode manter. A altura da bola de solda é acoplada ao diâmetro da esfera e colapsa após o reflow; a altura do pilar é independente do diâmetro, até 6 mm.
Quais tamanhos estão disponíveis?
Cilindros abrangem dez graus de Φ0,09–2 mm, com alturas de 0,08–6 mm; seções quadradas abrangem seis graus começando de W0.2 × T0.2 mm. Diâmetros mais finos que Φ0,09 mm e seções quadradas maiores podem ser avaliados como itens personalizados, citados ao desenho.
Como são montados pilares de cobre?
Processo padrão de SMT: impressão por solda, pick and place, reflow. Processos subsequentes de moldagem e moagem são compatíveis.
Quais materiais são oferecidos?
Quatro graus de cobre: microliga C8 / C9 e CB / AC de alta pureza, com condutividade de até >100% IACS e condutividade térmica de até >400 W/mK.
A Henan Chalco fornece saliências de pilar de cobre para embalagens no nível de wafer?
Sim. Soluções de bump de pilar de cobre podem ser fornecidas para o seu nó de processo, sistema de pitch e material; especificações específicas, capacidade e quantidade mínima do pedido são confirmadas pelo seu RFQ.
Blocos de cobre podem ser usados para blindagem EMI dentro de um pacote?
Sim. Blocos quadrados de cobre servem como paredes de blindagem de compartimentos, conectando o escudo metálico à estrutura do solo e dividindo o interior do módulo em compartimentos isolados e blindados.
Solicite um orçamento
Envie seu desenho ou especificação para avaliação e um orçamento.
Para agilizar sua cotação, por favor, inclua o seguinte no seu RFQ:
- Diâmetro ou seção transversal e altura
- Requisito de tolerância
- Código de material ou requisito de condutividade
- Acabamento superficial
- Quantidade e formato de embalagem (fita e rolo ou garrafa)
- Contexto da aplicação (SiP / PMIC / empilhamento / blindagem 3D)
A Henan Chalco revisa e fornece para seu desenho e especificação, cotado conforme sua necessidade.