IC载板技术和涉及的没备仪器及材料

IC载板 技术和涉及的没备仪器及材料

IC载板技术

和涉及的设备仪器及材料

CPCA Mr.梁志立

2013.05.

IC载板 技术和涉及的没备仪器及材料

数量，中国PCB企业数，一两千家，全球最多；

比例，中国PCB占全球比例40%，全球最高；

产值，中国PCB产值1520亿元（约235亿美元），连续多年全球第一。

·中国PCB，还缺什么？其中之一是缺高档印制板。

·任意层HDI、软硬结合板、IC载板是当今发展最快，目前应用在通信、电子最新科技产品中最为高端的印制板品种。

·IC封装载板2012年全球产值82.30亿美元，占全球PCB比例约15.2%，而中国本土企业刚起步。

·中国IC载板2012年产值是6.48亿美元，占中国PCB总产值216.36亿美元的3.0%，而且这一部分产值外资企业还占大部分。中国IC载板占全球IC载板比例为7.9%. (Prismark 2013.3.)

·IC载板技术，日本、韩国、台湾遥遥领先。

·所以，不少企业家们想上IC载板项目就可以理解了。

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·作用：

（1）承载半导体IC芯片。

（2）内部布有线路用以导通芯片与电路板之间连接。

（3）保护、固定、支撑IC芯片，提供散热通道。

是沟通芯片与PCB的中间产品。

·诞生：20世纪90年代中期.其历史不到20年。

BGA（球栅阵列封装）、CSP（芯片尺寸封装）为代表的新型集成电路（IC）高密度封装形式问世，从而产生了一种封装的必要新载体——IC封装基板。

·半导体的发展历程：

电子管→晶体管→通孔揷装→表面封装（SMT）→芯片级封装（CSP，BGA）→系统封装（SIP）

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电子封装发展趋势图

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·最小孔径，通孔0.1mm，微孔0.03mm；

·最小线宽/间距，10~80微米；

·最小环宽，50微米；

·外形公差，±20~50微米；

·埋盲孔，阻抗，埋阻容；

·表面涂覆，Ni/Au，软金，硬金，镍/钯/金等；

·板子尺寸，≤150×150mm（单一IC载板）；

就是说，IC载板要求更精细，高密度，高脚数，小体积，孔、盘、线更小，超薄芯层。

因而必须具有精密的层间对位技术，线路成像技术，电镀技术，钻孔技术，表面处理技术。对产品可靠性，对设备和仪器，材料和生产管理全方位地提出了更高的要求。因此，IC载板的技术门槛高，研发不易。

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芯板薄，易变形，尤其是板厚≤0.2mm时，配板结构，板件涨缩，层压参数，层间定位系统等工艺技术需取得突破，从而实现超薄芯板翘曲和压合厚度的有效控制。

（2）微孔技术

·包括：开等窗工艺，激光钻微盲孔工艺，盲孔镀铜填孔工艺。

·开等窗工艺（Conformal mask）是对激光盲孔开窗进行合理补偿，通过开出的铜窗直接定义出盲孔孔径和位置。

·激光钻微孔涉及的指标：孔的形状，上下孔径比，侧蚀，玻纤突出，孔底残胶等。

·盲孔镀铜涉及的指标有：填孔能力，盲孔空洞、凹陷、镀铜可靠性等。

·目前微孔孔径是50~100微米，叠孔层数达到3阶，4阶，5阶。

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超精细UV激光钻盲孔

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控制技术。

·目前线宽间距要求是20~50微米。镀铜厚度均匀性要求为18±3微米，蚀刻均匀性为≥90%。

（4）阻焊工艺

·包括塞孔工艺，阻焊印制技术等。

·IC载板阻焊表面高度差小于10微米，阻焊和焊盘的表面高度差不超过15微米。

（5）表面处理技术

·镀镍/金的厚度的均匀性；在同一板上既镀软金，也镀硬金工艺；镀镍/钯/金工艺技术。·可打线的表面涂覆，选择性表面处理技术。

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·掌握与常规不同的可靠性检测技术。

（7）综合起来，生产IC载板涉及的工艺技术有十余个方面：

·图形动态补偿；·镀铜厚度均匀性的图形电镀工艺；

·全流程材料涨缩控制；·表面处理工艺，软金加硬金选择性电镀，镀镍

·芯板薄片制作；·高可靠性检测技术；

·微孔加工；·若叠微3阶，4阶，5阶，生产流程；

·多次叠层层压；层压≥4次；钻孔≥5次；电镀≥5次。

·导线图形形成和蚀刻；

·高精度对位系统；

·阻焊塞孔工艺，电镀填微孔工艺；

/钯/金工艺技术；

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·Ball Grid Airy，其英文缩写BGA，球形阵列封装。

·这类封装的板子散热性、电性能好，芯片管脚可大量增加，应用于300管脚数（

count）以上的IC封装。

pin

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·应用于记忆性产品，通信产品，管脚数不高的电子产品。

CSP封装结构图

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覆晶结合示意图

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·因有多个芯片在同一封装体内，讯号干扰、散热、细线路设计等目前还没有较完整的解决方案，属于积极发展的产品。

多芯片模组图

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IC

载板

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（1）硬板封装载板

·以环氧树脂，BT树脂，ABF树脂作成的刚性有机封装基板。

·其产值为IC封装基板的大多数。CTE（热膨胀系数）为13～17ppm/℃。

（2）软板封装载板

·以PI（聚酰亚胺），PE（聚酯）树脂作成的挠性基材的封装基板，CTE为13～27ppm/℃。

（3）陶瓷基板

·以氧化铝、氮化铝、碳化硅等陶瓷材料作为的封装基板。CTE很小，6～8ppm/℃。

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·金线将IC和载板连接。

（2）TAB载板

·TAB—Tape Automated Bonding，卷带式自动绑定封装生产。

·芯片内引脚与芯片互联，外引脚与封装板连接。

（3）覆晶接合载板

· Filp chip，将晶片正面翻过来（Filp），后以凸块（Bumping）形式直接与载板连接。·也叫倒贴装。