1. Aké sú základné požiadavky na dosku nosiča čipov?
Vynikajúca elektrická izolácia: Substrát obsahuje extrémne presné obvody (šírka/rozstup môže byť pod 10 mikrometrov), ktoré vyžadujú izoláciu medzi každým vedením. Oceľ, ktorá je dobrým vodičom, je pre túto požiadavku izolácie úplne nevhodná.
Kontrolovateľná dielektrická konštanta a nízky stratový faktor: ovplyvňujú kvalitu vysoko{0}}rýchlostného prenosu signálu. Elektrické vlastnosti ocele sú úplne nevhodné.
Prispôsobenie koeficientu tepelnej rozťažnosti čipu: Čipy sú materiály na báze kremíka- s veľmi nízkym koeficientom tepelnej rozťažnosti. Koeficient tepelnej rozťažnosti ocele je oveľa vyšší ako u kremíka a bežných PCB materiálov, čo generuje enormné napätie pri zmenách teploty, čo vedie k poškodeniu čipu alebo praskaniu spájkovaného spoja.
Extrémne vysoká rozmerová stabilita a rovinnosť: Nedeformuje sa pri opakovaných vysokoteplotných{0}}procesoch (ako je zváranie a laminovanie). Zatiaľ čo oceľ valcovaná za studena-je plochá, jej tepelná stabilita v mikrometrovej mierke je oveľa nižšia ako u špeciálnych substrátových materiálov.
Vhodné na mikro{0}}opracovanie otvorov a elektrolytické pokovovanie: Na dosiahnutie vodivosti medzi vrstvami je potrebné laserové vŕtanie extrémne malých priechodných- otvorov a následné pokovovanie medi. Stabilné procesy pokovovania mikro-dier je ťažké dosiahnuť na oceli.
Ľahký: Čipové substráty uprednostňujú ľahkosť a tenkosť. Oceľ má oveľa vyššiu hustotu ako bežne používané materiály.
2. Aké sú základné vlastnosti ultra-tenkých zvitkov valcovaných za studena- (ako je „trhateľná oceľ“)?
Vynikajúca kovová pevnosť a húževnatosť: zachováva si dobré mechanické vlastnosti aj v extrémne tenkých stavoch.
Vysoká rovinnosť a povrchová úprava.
Dobrá elektrická vodivosť a elektromagnetické tienenie.
Určitý stupeň odolnosti proti korózii (dosiahnuteľný náterom).
3. Aké sú typické špičkové{1}}aplikácie ultra-tenkých zvitkov valcovaných za studena-?
Štrukturálne komponenty spotrebnej elektroniky: ako sú rámy smartfónov, zadné platne batérií a podporné platne pre sklopné pánty obrazovky.
Presné komponenty: ako sú tieniace kryty pre presné prístroje v leteckom a kozmickom priemysle, časti litografických strojov a vysoko presné pružinové plechy.
Nové energetické pole: ako sú kovové substráty pre flexibilné solárne články a bipolárne platne pre palivové články.
4.Prečo hovoríme „nie“?
Izolácia vs. vodivosť: Toto je najzákladnejší rozpor. Substrátom dosky na nosenie triesok musí byť izolant (ako je živica BT, ABF fólia, keramika alebo špeciálne technické plasty), zatiaľ čo oceľ je vodič.
Porovnanie tepelnej rozťažnosti verzus vysoká tepelná rozťažnosť: CTE ocele je približne 11-13 ppm/stupeň, zatiaľ čo kremík je približne 2,6 ppm/stupeň. Tento závažný nesúlad znamená, že priame použitie v balení povedie k tepelnému zlyhaniu.
Kompatibilita výroby mikroobvodov: Nosné dosky čipov využívajú procesy litografie, leptania a galvanického pokovovania používané v priemysle polovodičov/PCB. Tieto procesy majú extrémne zlú kompatibilitu s oceľovými substrátmi.
5. Aký je potenciálny význam a technologické dôsledky?
Komponenty pre výrobné zariadenia: Môžu sa použiť na výrobu presných dielov v zariadeniach na výrobu polovodičov alebo substrátov, ako sú tieniace kryty, komponenty vo vákuových komorách a ramená dopravníkov.
Obvod obalu a odvod tepla: V pokročilom balení (ako je 2,5D/3D balenie) možno použiť kovové rámy alebo výstužné plechy na zlepšenie celkovej konštrukcie alebo na uľahčenie odvodu tepla. Mimoriadne-tenká vysokopevná-oceľ môže nájsť uplatnenie v týchto komponentoch „bez{5}}jadrových obvodov“.
Olovené rámy: Tradičné čipy (napríklad QFN) používajú olovené rámy na báze medi-alebo železa{1}}niklu. Ultra-tenké presné oceľové pásy by teoreticky mohli na tomto trhu konkurovať, je však potrebné vyriešiť problémy súvisiace s galvanickým pokovovaním, leptaním a tepelným prispôsobením. V súčasnosti zostáva hlavným prúdom meď a zliatina 42 (zliatina železa-niklu).