ECP-moduler

AT&S har besluttet å investere 3 milliarder norske kroner i en ny fabrikk i Kina og fabrikken vil være operativ i 2016. Markedet for IC-substrater er 70 milliarder og det er ventet å øke til 90 milliarder norske kroner i 2016 (Kilde: Prismark)

Bakgrunnen for beslutningen er at AT&S har utviklet en ny type IC-substrat som de kaller ECP. Produktet er patentert. Forskning og utvikling har tatt mer enn 10 år og har vært et samarbeid prosjekt mellom AT&S, universiteter og flere elektronikk konsern i Europa. I 2011 bygde AT&S en fabrikk i Østerrike for produksjon av ECP substrater og den er nå i full produksjon. AT&S har opplevd en stor interesse for teknologien og det er grunnen til at de investerer 3 milliarder i en ny fabrikk.

Produksjon
Det som er det spesielle med ECP er at man kan bruke standard mønsterkort teknologi for å fremstille modulene. Man starter med å montere diskrete aktive og passive komponenter på et kobberlaminat. Laminatet er 25 -50 mikron og tykkelsen på kobberfolien er 2 mikron. Etter montering legger man på lag med prepreg og avslutter med 2 mikron kobberfolie. Områdene for komponenter blir stanset ut. Normal komponent tykkelse er 120-300 mikron. Stakken går så inn i en laminatpresse og blir presset på samme måte som et vanlig flerlagskort.

Kontakt med terminalene på komponenten får man med laserboring. Terminalene på komponenten må være kobberplettert. Dette har vært et problem da halvleder fabrikkene vanligvis leverer diskrete komponenter med Au eller Al som overflate behandling.

Neste prosess er panel plettering med fylling av viahull. Det er meget viktig at microvia hullet blir fullstendig fylt med kobber. Det kan komme nye lag oppe på microvia hullet og da må man ha eliminert risikoen for luft inneslutninger.

Ytterlagene på panelet blir fremstilt på samme måte som gjennomplettert panel. Er det behov for flere enn to lag med ledningsføring, så er neste trinn å lage 4-lag modul. Samme prosessgang som å lage vanlig 4-lagskort. Panelet med komponenter blir lag 2 og 3 i stakken. Det blir lagt prepreg på hver side av panelet og 2 mikron kobberfolie ytterst. Inn i flerlagspressen og så er det en ny runde med boring og fremstilling av ytterlag. Slik forsetter man til ønsket antall lag er produsert. Da ECP moduler blir fremstilt på samme måte som et vanlig mønsterkort, kan man bruke alle mønsterkort teknologier ved fremstilling av modulene.

Montering
Etter at modulen er ferdig produsert blir den sendt til kunde for montering av komponenter på ytterlag. Her er også prosessene identisk med montering på et vanlig mønsterkort. Da modulene er små, blir de levert i panel. Modulene henger sammen i tapper eller kan trykkes ut av panelet. Modulen kan være et ferdig produkt eller den kan loddes til et mønstert/kretskort. Modulen har da loddekuler på den ene siden.

Fordeler med ECP
Fordelen med ECP teknikken er mindre plass og stor pålitelighet. ECP moduler vil være 50-80 % mindre enn tilsvarende løsning på et vanlig mønsterkort.

Det er ikke bondinger i en ECP modul. Det er direkte metallisk kontakt mellom terminalene på komponenten og ledningsføringen i modulen. Modulene tåler derfor ubegrenset antall temperatur syklinger og vibrasjoner. ECP moduler har en feilrate på under 1ppm i hele livssyklusen til produktet. Det er årsaken til at forsvar-, bil- og sensor industrien viser stor interesse for teknologien.