About / Advertise
Det går inte att borra hur små hål som helst. Dagens nakna chips och kapslar i chipsstorlek, där avståndet mellan utgångarna kan vara mindre än en tiondels millimeter, kräver därför andra metoder för håltagning i de isolerande skikten. Plasmaetsning ser ut att vara den billigaste metoden.
Okapslade integrerade kretsar, så kallade nakna chips, blir allt vanligare i flerchipsmoduler (MCM, Multi Chip Modules). Dessa chips ställer hårda krav på produktionstekniken, eftersom man måste kunna koppla ihop ledare som är koncentrerade till mycket små ytor.
Ett processorchips som Intels Pentium har 359 in- och utgångar men är ändå bara 9,1 ¥ 9,9 mm stort. Ett sådant chips kräver mönsterkort med ledarbredder i storleksordningen 50-100 μm och viahål i isolationsskikten som är mindre än 80 μm.
Så små hål kan inte borras. Man måste göra hålen på något annat sätt. Idag finns tre användbara metoder för håltagning - laser, kemisk etsning och plasmaetsning, en metod som ofta används vid tillverkning av integrerade kretsar. Av dessa ser det ut som om plasmaetsning i dagsläget är den mest kostnadseffektiva bland dessa så kallade additiva mönsterkortstekniker. Men de andra teknikerna ligger inte långt efter i detta avseende.
Plasmaetsningstekniken, som marknadsförs under namnet Dycostrate av tillverkaren Contraves, används bland annat av Hewlett-Packard i Tyskland och Schoeller Elektronik. Tekniken utgår från ett vanligt kretskortslaminat (FR4) till vilket man laminerar en tunn tvåsidig flexfilm med plasmaetsade viagenomföringar och plätering.
IBM har förfinat den kemiska etsningstekniken till en metod man kallar Surface Laminar Circuit, SLC. Även IBM utgår från vanligt FR4-laminat där man lägger på ett ljuskänsligt isolationslager, etsar hål i detta och pläterar därefter.
Lasermetoden har General Electric tagit sig an och utvecklat en teknik kallad High Density Interconnect, HDI. Tekniken bygger på att man har ett konventionellt mönsterkort med etsade ledare. På detta deponerar man en polyimidfilm varefter man etsar hål i denna film med laser, sputtrar metall och etsar ut ledarna med laser.
Litet kort kostar 50 cent
En kostnadsjämförelse mellan dessa tre metoder presenterades på årets MCM- konferens i Denver i april. Där hävdade Happy Holden från Hewlett-Packard att Dycostrate var billigast, SLC något dyrare och HDI dyrast om man tar hänsyn till samtliga arbetsmoment och utbytet, yielden, från vart och ett. Holden hade även tagit hänsyn till investeringar och kapaciteten för de utrustningar som krävs för de olika metoderna.
Holden hade jämfört ett fyralagerskort tillverkat i respektive teknik. Hans slutsats var att ett laminat på 25 x 25 mm inte ska behöva kosta mer än en halv dollar, förutsatt en årsproduktion på 300 000 kvadratfot laminat.
Hans Danielsson
Författaren driver Mikroelektronik Konsult AB
