Прецизійні мідні стовпи та мідні блоки — це припаяні дискретні з'єднувальні компоненти для упаковки SiP та 3D, з циліндричним діаметром від Φ0,09–2 мм і висотою до 6 мм.
Вони є іншою категорією продукції від виступів Cu pillar, утворених гальванізацією на рівні пластини — на цій сторінці розглядаються дискретні точні компоненти, встановлені за допомогою SMT та повторного паяння.
Henan Chalco постачає як циліндричні, так і квадратні форм-фактори для креслення / за специфікаціями, з чистим мідним або позолоченим поверхневим покриттям, які постачаються стрічкою та котушкою або у пляшках.
Що таке мідна стійка? Пояснення окремих штифтів на стовпчиках і покритих виступах
У ширших рішеннях для взаємоз'єднання для упаковки IC мідний стовп є загальним терміном для колоноподібних мідних з'єднувальних конструкцій, які використовуються в сучасному пакуванні.
Залежно від методу виробництва та позиції упаковки, наші продукти з мідних стовпів поділяються на дві основні форми:
Мідний штифт (дискретний, SMT-монтажний)
Точно оброблені, дискретні компоненти мідних стовпів і мідних блоків, встановлені між підкладками за стандартним SMT розміщенням і повторним паянням.
Мідні стовпні штифти використовуються для вертикального з'єднання, опори та захисту від EMI у модулях SiP і PMIC.
Точність розмірів досягається за рахунок обробки, а не покритого росту, з висотою від субміліметра до кількох міліметрів, відокремленими від діаметра.
Henan Chalco пропонує готові постачання для десяти стандартних сортів розміру від Φ0,09–2 мм; технічні характеристики, матеріали та застосування наведені нижче.
Мідний виступ (електропокриття на рівні пластини)
Бугоркова структура, утворена гальванізацією через фотолітографічно відкрите вікно на пластині, зазвичай зверху безсвинцевою кришкою для паяння.
Copper Pillar Bump використовується для з'єднань фліп-чипів з тонким кроком, з висотою до десятків мікрометрів і висотою зазвичай від десятків мікрометрів до близько 200 мкм (визначається часом нанесення та вікном процесу), широко застосовується у високощільних I/O-пакетах, таких як процесори та HBM.
Henan Chalco може забезпечити потужність мідних стовпів у специфікації упаковки на рівні пластин — вузол процесу, схил, склад матеріалів і виробнича потужність підтверджуються в кожному проєкті.
Нижче наведені технічні характеристики, матеріали та застосування охоплюють мідний штифт. Для рішень для гальванізованих мідних стовпів на рівні пластини, будь ласка, вкажіть вимоги до вашого технологічного вузла та тональності у RFQ, і ми будемо шукати ресурси для кожного проєкту.
Специфікації мідних стовпів і мідних блоків
Стандартні технічні характеристики охоплюють десять ліній діаметром циліндричного діаметра та шість квадратних поперечних перерізів.
Розміри, що виходять за межі наведених нижче діапазонів, цитуються для креслення (індивідуальні розміри цитуються для креслення) — включаючи діаметри дрібніші за Φ0,09 мм і квадратні перерізи більші за стандартні сорти, обидва доступні як індивідуальні вироби;
Надішліть свої вимоги щодо планування площадок і нахилу на перевірку доцільності.
Циліндричні мідні стовпи
| Тип | Діаметр (Φ) | Пітч на подушечку | Діапазон висоти (мм) | Діаметр толерантності (мм) | Допуск довжини (мм) |
| Циліндр | Φ2 мм | >2,2 мм | 0.65–3.0 | ±0.015 | ±0.020 |
| Циліндр | Φ1,5 мм | >1,7 мм | 0.65–3.0 | ±0.015 | ±0.020 |
| Циліндр | Φ1 мм | >1,2 мм | 0.80–6.0 | ±0.015 | ±0.020 |
| Циліндр | Φ0,8 мм | >1 мм | 0.65–6.0 | ±0.015 | ±0.020 |
| Циліндр | Φ0,4 мм | 500–600 мкм | 0.26–6.0 | ±0.010 | ±0.015 |
| Циліндр | Φ0,25 мм | 350–500 мкм | 0.16–5.0 | ±0.010 | ±0.015 |
| Циліндр | Φ0,2 мм | 300–400 мкм | 0.13–5.0 | ±0.010 | ±0.015 |
| Циліндр | Φ0,15 мм | 275–350 мкм | 0.10–1.0 | ±0.010 | ±0.015 |
| Циліндр | Φ0,12 мм | 220–300 мкм | 0.08–1.0 | ±0.010 | ±0.015 |
| Циліндр | Φ0,09 мм | 150–220 мкм | 0.08–1.0 | ±0.010 | ±0.015 |
Квадратні мідні блоки
| Тип | Переріз (W×T) | Діапазон довжин (мм) | Толерантність (мм) |
| Квадрат | W0.2 × T0.2 мм | 0.2–1.0 | ±0.015 |
| Квадрат | W0.23 × T0.33 мм | 0.33–1.0 | ±0.015 |
| Квадрат | W0.4 × T0.33 мм | 0.4–1.0 | ±0.015 |
| Квадрат | W0.4 × T0.4 мм | 0.4+ | ±0.015 |
| Квадрат | W0.35 × T0.35 мм | 0.35+ | ±0.015 |
| Квадрат | W0.3 × T0.7 мм | 0.7+ | ±0.015 |
Доступні як циліндричні (круглі), так і квадратні форм-фактори з покриттям поверхні з голої міді або позолоченого покриття.
Потрібен розмір поза цими діапазонами?
Індивідуальні розміри вказуються до вашого креслення — надішліть свій малюнок на оцінку.
Варіанти мідного сплаву: провідність, теплові характеристики та CTE
| Код | Склад | CTE (10⁻⁶/K) | Теплопровідність (Вт/мК) | Провідність (%IACS) | Питома вага |
| C8 | Cu + цинк 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 |
| C5191 фосфор бронза (показано для порівняння) | Cu + Sn 5,5–7,0% + P 0,03–0,35% | 18 | 65 | 14 | 8.84 |
Як обрати:
CB та AC високочисті класи міді орієнтовані на сценарії з пріоритетом перенесення струму та тепловідведення — шляхи живлення, PMIC модулі та конструкції, які також використовують стовп як тепловий шлях — з провідністю >99 % IACS і теплопровідністю 391–400+ Вт/мК.
Мікролегована мідь C8 і C9 поєднують високу провідність (76–83 % IACS) з покращеною міцністю та обробкою, що підходить для конструктивних позицій, що потребують жорсткості компонентів.
Фосфорна бронза C5191, поширений мідний сплав типу штифтів, не дуже підходить для сценаріїв з високим струмом і високою температурою: її теплопровідність 65 Вт/мК і провідність 14 % IACS відстають від високочистої міді в кілька разів на порядок величини.
Вищий відсоток IACS означає нижчий опір — менше тепла, що генерується під струмом, ефективніша теплопровідність через стійку, нижчий шум EMI через струмний перевантаження струму, а також менше затухання та затримки для високочастотних сигналів.
Мідні стовпи проти паяних кульок, кульок з cu core та крізь форму
Першою відмінною змінною серед варіантів вертикального з'єднання є висота відстані.
У таблиці нижче також наведено Copper Pillar Bump як еталонний вимір, щоб допомогти вам вирішити, яку лінійку продуктів обрати і який саме використати.
| Опція | Висотні можливості | Зв'язок висот–діаметр | Маршрут процесу | Електричний та тепловий переріз | Типова точка використання |
| Паяльна куля | Висота кульки після переплавлення до приблизно 300 мкм | Висота сильно пов'язана з діаметром кулі, що додатково зменшується при колапсі рефлоу | Розміщення кульки + повторне перелиття — зрілий процес | Поперечний переріз припою, середні електричні та теплові характеристики | BGA, стандартні з'єднання |
| Куля з cu core | Мідний сердечник не плавиться під час повторного переливу, допомагає підтримувати дистанцію та протистояти руйнуванню | Висота все ще обмежена діаметром кулі | Сумісний із процесами розміщення кульок | Мідний сердечник + паяльна оболонка | Складені міжз'єднання, що потребують опору до колапсу |
| Через плісняву через (TMV) | Віа формується у формі, глибина обмежена співвідношенням сторін | Глибші віа потребують більших діаметрів; вартість зростає з глибиною | Лазерне буріння + через заповнення — внутрішній процес OSAT | Заповнений поперечний переріз провідника | Провідність, вбудована у форму PoP, |
| Покритий мідний стовп (гальванізація на рівні пластини) | Приблизно 100–200 мкм, висота обмежена часом осадження | Висота визначається часом покриття; товщина пластин, схильна до варіацій | Фотолітографія + гальванічне покриття — процес на рівні пластини | Поперечний переріз міді з електропокриттям | З'єднання флип-чипів з тонким кутом |
| Дискретна мідна стовп | 0,08–6 мм, висота незалежна від діаметра | Немає зчеплення — дрібні діаметри все одно можуть утворювати високі стовпи (високе співвідношення сторін) | Розміщення SMT + перелох | Суцільний мідний переріз, високі електричні та теплові характеристики | Високий рівень протистояння, складання дошки на дошку, захисні стіни |
Коли необхідна відстань перевищує те, що може підтримувати перепаяльна куля, коли діаметр кулі з кубовим сердечником досягає максимуму, або коли співвідношення сторін і вартість TMV вже непрактичні, дискретні мідні стовпи проектуються так, щоб забезпечити свободу висоти — висота визначається довжиною зрізу і відокремлена від діаметра;
Точність розмірів досягається за рахунок обробки (див. таблиці характеристик для допусків), а не часу росту пластини — для перегляду висоти міжшарового шару потрібна лише інша довжина різання, без необхідності перекваліфікації вікна процесу покриття.
Навпаки, для з'єднань з тонким кутом, низькою висотою, паяльні кулі та гальванізовані виступи залишаються зрілим і розумним вибором; мідні стовпи не є універсальною заміною, а заповнюють «вищу» частину діапазону можливостей.
Застосування в SiP, PMIC модулях та 3D-упаковці
Підтримка SiP board-to-board та провідність
У модулях SiP циліндричні мідні стовпи розміщуються між основною платою та нижньою підкладкою, виконуючи одночасно три функції: механічну підтримку, електропровідність і шлях тепловідведення — суцільний мідний поперечний переріз поєднує струм і тепловий шлях в одному стовпчику, забезпечуючи як високу провідність, так і високу тепловідводність.
Колоноподібна форма також більш дружня до переносної форми: формована речовина плавно тече між стовпами, допомагаючи зменшити дефекти заповнення.
Екранування відсіку EMI за допомогою мідних блоків
Квадратні мідні блоки (мідний блок / металевий прут) виконують роль внутрішніх перегородок у модулі: з'єднують верхній металевий екран із заземлювальною структурою підкладки та розділяють внутрішню частину корпусу на екрановані відсіки (екранування відсіків), які ізолюють цифрові схеми від RF/аналогових перешкод.
Підходи до екранування металевих стін описують як прості у складці з хорошою ефективністю екранування на низьких частотах. На відміну від штампованих екранувальних рам, які потребують інструментів, квадратні мідні блоки не потребують форми і встановлюються стандартним SMT — для зміни планування перегородок потрібно лише коригувати програму розміщення.
Великі співвідношення сторін у модулях PMIC
Модулі PMIC часто потребують розміщення високих компонентів, таких як індуктивності, між верхньою та нижньою підкладками.
Мідні стовпи з високим аспектним коефіцієнтом використовують малий діаметр для створення кількох міліметрів висоти між шарами, звільняючи простір для громіздких компонентів — геометрію, яку не можуть досягти кулькові підходи: кулька має бути достатньо товстою.
Змішані розміри у 3D-упаковці
У багатошарових стеках 3D-упаковки різні розміри можуть змішуватися в одному корпусі: мідні стовпи малого діаметра між верхніми штампами, мідні стовпи більшого діаметра між нижніми підкладками, кожен шар підібраний під колонки, розміром для власного зазору.
Десять стандартних ступень діаметра дозволяють це змішування без створення нових компонентів шар за шаром.
Монтаж і збірка: розміщення SMT, повторне перелиття та подача стрічки та котушки
Дискретні мідні стовпи проходять стандартний поверхневий монтажний потік: припояний друк → SMT pick-and place → reflow.
У прикладах зі складання модулів наступні етапи формування та шліфування (шліфування оголює кінцеві поверхні стовпів) однаково сумісні — стовпи залишаються копланарними на кінцевій поверхні після формування та шліфування, готовими до наступного шару з'єднання.
Упаковка доступна у вигляді стрічки та котушки або у пляшечках, що підходить для автоматизованого годування та малих партій пробного виробництва відповідно.
Для сценаріїв з великим обсягом із сотнями або тисячами стовпів на плату, варіанти, окрім індивідуального розміщення, включають використання світильників для вирівнювання або маски для введення штифтів, у поєднанні з вібрацією або подачею повітря, щоб вирівняти та розмістити велику кількість стовпів за один проход на підкладці з припаяною пастою.
Зовнішній вигляд і послідовність розмірів у партії допомагають підтримувати стабільний вихід розміщення — це і є суть допуску діаметра ±0,010–0,015 мм: сопло «pick-and-place» та система бачення дивляться на один і той самий компонент у десять тисяч разів.
Якість, послідовність і документація
Точність розмірів — це основне зобов'язання щодо якості цих компонентів: допуск циліндричного діаметра ±0,010–0,015 мм і допуск довжини ±0,015–0,020 мм (див. таблиці специфікацій) та допуск квадратного перерізу ±0,015 мм. Послідовність партій контролюється як зовнішнім виглядом, так і розміром.
Система управління якістю сертифікована за стандартами ISO 9001 та ISO 14001 (сертифікація на рівні системи).
Конкретна конфігурація відповідності та супровідна документація (декларації RoHS / REACH, сертифікат відповідності, пакетна відстежуваність) можна переглянути у вашому RFQ.
Опції постачання, налаштування та межі RFQ
База пропозиції
Стандартні розміри надаються відповідно до двох наведених вище таблиць; розміри за межами цих діапазонів — включаючи дрібніші діаметри та більші квадратні перерізи — пропонуються для креслення / за специфікацією, при цьому матеріал можна обрати між сортами C8 / C9 / CB / AC.
Поверхневе оздоблення та пакування
Покриття поверхні з голої міді або позолоченого покриття; упаковка стрічки та котушки або пляшки.
Документаційна структура
Замовлення можна процитувати з сертифікатом відповідності та даними про інспекцію розмірів, як зазначено у вашому RFQ — документація налаштована відповідно до ваших вимог RFQ.
Пов'язані продукти
Chalco надає комплексне постачання матеріалів для напівпровідникової упаковки, включно з модулями штифтів, мідним з'єднуючим дротом, силовим напівпровідниковим з'єднуючим дротом і стрічкою, золотим з'єднуючим дротом, алюмінієвим і срібним сплавом.
Модуль контакту
Поширені запитання
Чи є окремий мідний стовп тим самим, що виступ Cu pillar?
Ні. Обидва належать до сімейства продуктів Copper Pillar, у двох різних формах: Pin монтується SMT для з'єднань плата-плата та всередині корпусу в модулях SiP/PMIC; Bump формується шляхом гальванізаційного покриття на платформі пластини для з'єднань flip-chip з тонким ходом.
Henan Chalco постачає стандартні розміри Pin зі складу; Рішення для bump закуповуються індивідуально для кожного проєкту.
Коли варто використовувати мідні стовпи замість паяних кульок?
Коли необхідна висота відстані перевищує те, що може підтримувати перепаяльна куля. Висота паяльної кульки пов'язана з діаметром кульки і згортається після повторного зливу; висота стійки не залежить від діаметра — до 6 мм.
Які розміри доступні?
Циліндри мають десять ступенів від Φ0,09–2 мм, з висотою 0,08–6 мм; квадратні поперечні перерізи охоплюють шість ступенів, починаючи з W0,2 × T0,2 мм. Діаметри дрібніші за Φ0,09 мм і більші квадратні перерізи можна оцінити як індивідуальні вироби, які цитуються для креслення.
Як монтуються мідні стовпи?
Стандартний процес SMT: друк паянням, розташування, повторне зливання. Подальші процеси формування та шліфування сумісні.
Які матеріали пропонують?
Чотири сорти міді: мікролегований C8 / C9 та високочистий CB/AC, з провідністю до >100 % IACS та теплопровідністю до >400 Вт/мК.
Чи постачає Henan Chalco мідні виступи на стовпах для упаковки на рівні пластин?
Так. Рішення для bumps з мідних стовпів можна знайти у вашому технологічному вузлі, системі тангажу та матеріалу; конкретні специфікації, місткість і мінімальна кількість замовлення підтверджуються через ваш RFQ.
Чи можна використовувати мідні блоки для захисту від EMI всередині пакета?
Так. Квадратні мідні блоки слугують захисними стінами відсіків, з'єднуючи металевий екран із наземною конструкцією та розділяючи інтер'єр модуля на ізольовані екрановані відсіки.
Запитайте кошторис
Надішліть свій креслення або специфікацію на оцінку та кошторис.
Щоб прискорити вашу пропозицію, будь ласка, додайте наступне до вашого RFQ:
- Діаметр або поперечний переріз і висота
- Вимога до допуску
- Вимога до матеріального кодексу або провідності
- Поверхневе оздоблення
- Кількість і формат упаковки (стрічка, котушка або пляшка)
- Контекст застосування (SiP / PMIC / 3D-стекування / екранування)
Henan Chalco оглядає та постачає для вашого креслення та специфікації, пропозицію відповідно до ваших потреб.