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IC封裝基板

IC封裝基板

封裝基板主要材料有那些
2021-09-03
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上游材料的核心是基材
封裝基板IC封裝的最大成本,占比超過30%。 IC封裝成本包括封裝基板、封裝材料、設備折舊和測試,其中IC載板成本占比超過30%。它是集成電路封裝中成本最大的,在集成電路封裝中占有重要地位。對于IC載板,基板材料包括銅箔、基板、干膜(固態光阻劑)、濕膜(液態光阻劑)和金屬材料(銅球、鎳珠、金鹽),其中基板占比例超過30%,是IC載板最大的成本端。
1)主要原料之一:銅箔
PCB類似,IC載板所需的銅箔也是電解銅箔,需要是超薄均勻的銅箔,厚度可低至1.5μm,一般為2-18μm,而銅的厚度傳統PCB使用的箔是18,35μm左右。超薄銅箔價格比普通電解銅箔高,加工難度更大。
2)兩種主要原材料:基板板材
載板的基板類似于PCB的覆銅板,主要分為硬質基板、柔性薄膜基板和共燒陶瓷基板三種。其中,硬基板和柔性基板有較大的發展空間,而共燒陶瓷基板的發展趨于放緩。
IC載體基板的主要考慮包括尺寸穩定性、高頻特性、耐熱性和熱傳導性等要求:
目前剛性封裝基板的材料主要有三種,分別是BT材料、ABF材料和MIS材料;
軟包裝基板基板材料主要有PI(聚酰亞胺)和PE(聚酯)樹脂;
陶瓷封裝基板材料主要是氧化鋁、氮化鋁、碳化硅等陶瓷材料。
剛性基板材料:BT、ABF、MIS
1) BT樹脂
BT樹脂全稱“雙馬來酰亞胺三嗪樹脂”,由日本三菱瓦斯公司研制。雖然BT樹脂的專利期已過,但三菱瓦斯公司在BT樹脂的開發和應用方面仍處于領先地位。 BT樹脂具有高Tg、高耐熱、耐濕、低介電常數(Dk)和低散失因素(Df)等諸多優點,但由于玻璃纖維紗層,比ABF材質的FC基板硬.布線比較麻煩,雷射鉆孔難度較高,不能滿足細線的要求,但可以穩定尺寸,防止熱脹冷縮影響線良率。因此,BT材料多用于可靠性要求較高的網絡。芯片和可編程邏輯芯片。所以BT基板多用于手機MEMS芯片、通信芯片、內存芯片等產品。隨著LED芯片的快速發展,BT基板在LED芯片封裝中的應用也在快速發展。
2) ABF
ABF材料是Intel主導的一種用于生產Flip Chip等高端載板的材料。與BT基材相比,ABF材料可用作電路更薄的IC,適用于高引腳數和高傳輸,多用于CPU、GPU和芯片組等大型高端芯片。作為積層材料,ABF可以直接將ABF貼在銅箔基板上作為電路使用,無需熱壓合工藝。過去,ABFFC 存在厚度問題。但是隨著銅箔基板的技術越來越先進,ABFFC只要用薄板就可以解決厚度問題。早期,ABF載板多用于電腦和游戲機的CPU。隨著智能手機的興起和封裝技術的變化,ABF行業陷入低谷,但近年來,網絡速度的提升和技術的突破帶來了新的高性能計算應用。 ABF需求再次被放大。從行業趨勢來看,ABF基板可以跟上先進半導體制造工藝的步伐,滿足細線和細線寬/線間距的要求。未來市場成長潛力可期。由于產能有限,行業領導者已開始擴大生產。
3) 管理信息系統
MIS基板封裝技術是目前在模擬、功率IC、數字貨幣市場發展迅速的一種新型技術。 MIS與傳統基板的不同之處在于它包含一層或多層預封裝結構,每一層通過電鍍銅互連,以在封裝過程中提供電連接。 MIS 可以替代一些傳統封裝,例如 QFN 封裝或基于引線框架的封裝,因為 MIS 具有更精細的布線能力、更好的電氣和熱性能以及更小的外形。
柔性基板材料:PI、PE
PI和PE樹脂廣泛用于柔性PCB和IC載板,特別是帶狀IC載板。柔性薄膜基材主要分為三層有膠基材和兩層無膠基材。三層膠板最初主要用于運載火箭、巡航導彈、空間衛星等軍用電子產品,后來擴展到各種民用電子產品芯片;無膠板厚度更小,適合高密度布線,耐熱。 ,細化和細化優勢明顯。產品廣泛應用于消費電子、汽車電子等領域,是未來軟封裝基板的主要發展方向。
上游基板材料廠商眾多,國內技術相對薄弱。
IC載板的芯材基板種類繁多,上游廠商多為外資企業。以最常用的BT材料和ABF材料為例。全球主要的硬基板制造商是日企MGC和Hitachi韓企Doosan和LG等等。 ABF材料主要由日本味之素Ajinomoto生產,國內目前剛剛起步。

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