电子封装的基板技术-有机基板

一、封装基板概述：一、封装基板概述：1、进展动向：a.需求：小型、高性能、便携化、个人信息终端；b.电子装置：小型、薄型、高性能、高周波、低价格；c.LSI器件：多引脚、窄节距、模块化、超小元器件；d.实装技术：超小型封装及裸芯片实装〔TAB/COB/BGA/CSP/FC/MCM等〕；1、进展动向：a.需求：小型、高性能、便携化、个人信息终端；b.电子装置：小型、薄型、高性能、高周波、低价格；c.LSI器件：多引脚、窄节距、模块化、超小元器件；d.实装技术：超小型封装及裸芯片实装〔TAB/COB/BGA/CSP/FC/MCM等〕；PDA、各类平板显示器；f.PWB：高密度布线、薄型、更高的电气特性、更高的尺寸稳定性、更低的价格、更高的实装密度；2、性能要求：a.要减小信号传输延迟时间；b.特性阻抗要匹配；c.要尽量降低L、C、R等的寄生效应；d.为了降低交调噪声〔cross-linknoise〕，要尽量避开信号线之间离得太近以及平行布线，同时为了减小此影响，应选用低介电常数的基板材料；e.电路图形的设计应考虑到防止信号反射噪声；二、封装基板分类：1、按基材分类：按基板的根本材料，基板可以分为有机系〔树脂系〕、无机系〔陶瓷系、金属系〕及复合系三大类。其中有机系分为：a.纸基板：、FR-2、XPC、XXXPC〕〔FR-3〕纸、聚酯树脂覆铜板b.玻璃布基板：玻璃布、环氧树脂覆铜板〔FR-4、G10〕玻璃布、耐高温环氧树脂覆铜板〔FR-5、G11〕玻璃布、聚四氟乙烯树脂〔PTFE〕覆铜板BT树脂覆铜板玻璃布、PPE树脂覆铜板玻璃布、PPO树脂覆铜板复合材料基板：环氧树脂类：纸〔芯〕、玻璃布〔面〕的、环氧树脂覆铜板〔CEM-1〕、玻纤非织布〔芯〕、玻纤布〔面〕的、环氧树脂覆铜板〔CEM-3〕聚酯树脂类：玻纤非织布〔芯〕、玻璃布〔面〕的、聚酯树脂覆铜板〔CRM-7、CRM-8〕耐热性塑性基板：聚砜系树脂基板；聚醚酰亚胺树脂基板；聚醚酮树脂基板挠性基板：聚酯覆铜膜基板玻璃布-环氧树脂覆铜积层板；聚酰亚胺覆铜膜基板积层多层板基材：感光树脂〔液态、干膜〕热固性树脂〔液态、干膜〕附树脂铜箔〔RCC〕其他半固化片基材〔芳酰胺纤维非织布的环氧树脂基材等〕无机系基材包括：金属类基板：金属基型金属芯型包覆金属型陶瓷类基板：氧化铝基板Al2O3、3Al2O3.2SiO2氮化铝基板AlN碳化硅基板SiC低温烧成玻璃陶瓷基板LTCCi.其他基板：玻璃基板〔用于LCD、PDP显示器等〕硅基板金刚石2、按构造分类：a.一层导体型：刚性：单面板挠性：单金属层板〔2层式、3层式〕b.两层导体型：刚性：双面板〔电镀通孔印制线路板、金属衬底通孔印制线路板〕挠性：双金属层板c.多层导体型〔3层导体以上〕刚性：多层印制线路板〔电镀通孔方式、积层多层板〕刚-挠性：刚-挠性多层印制线路板挠性：多金属层挠性印制线路板3、通用PWB：单面板、双面板、多层板；4、多层印制线路板的构造：a.电镀通孔多层PCB；b.金属芯/金属衬底多层PCB；c.刚-挠性多层PCB；d.电镀层间连接积层式多层印制线路板；e.转印积层式多层PCB；f.利用导体浆料实现层间连接的积层式多层PCB；g.其他类型的多层板；三、多层印制线路板的电气特征：一般而言对PCB所要求的特性如下：1、直流特性：a.导体电阻b.绝缘电阻：2、沟通特性：a.特别阻抗b.信号传输速度c.穿插噪声d.高频特性e电磁波屏蔽〔EMI〕特性四、电镀通孔多层印制线路板：1、制作方法概述：电路的形成方法：加成法〔全加成法、半加成法、局部加成法〕和减成法〔全面电镀法、图形电镀法〕；通用PWB典型的制造工艺：在PWB的制造过程中，通孔的金属化格外关键。全面电镀法是先在PWB上钻孔或冲孔，而后利用化学镀在孔的内壁沉积金属层，实现电气导通，再依次电镀铜、涂〔贴或电泳沉积〕胶、光刻等制成电路图形。全面电镀法有下述优点：镀层厚度均匀，而不必像图形电镀法那样对于每个型号都要严格掌握图形的均匀性；对光刻胶的性能要求不苛刻，对光刻胶的厚度及侧壁外形等要求不很严格；电镀通孔工艺：多层PCB的制作主要由三大工序完成：内层制作-积层工序；制孔-外层制作工序；后处理工序；2、减成法：此种方法是利用外表的铜箔，通过蚀刻，使其局部去除，进而形成外表电路图形，故称减成法〔subtractive〕。而就电镀外表电路图形的方法而论，其中又分为全面〔panel〕电镀法和图形〔pattern〕电镀法；3、加成法：此方法是直接在绝缘基板上电解析出导体金属，并由此形成电路布线。加成法〔additive〕不是承受铜箔，而是通过化学镀铜来形成电路图形和通孔内壁导通层。加成法又分为全加成法〔full-additive〕和半加成法〔semi-additive〕；4、盲孔〔blindvia〕、埋孔〔buriedvia〕和层间连接〔IVH〕;5、顺次积层法：多层PCB不仅在外表，而且在内层也布置有导体布线，按预先设计的层构造积层，并由通孔电镀实现层间的电气连接，积层工序一般是将带有图形的芯材与半固化〔prepreg〕交互叠层，经过热加压完成积层成型。通常由一次积层完成制品。但是，对于层构造简单以及层数很多的状况，一次积层往往达不到足够高的精度，为此需要将其分成假设干组，分别积层，然后再整体积层，此称为顺次积层法。五、积层多层印制线路板：1、进展过程：a.1988年西门子公司开发制造了名为microwiringsubstrate的积层多层印制线路板；b.1991IBM公司以SLC〔surfacelaminarcircuit〕名称发表积层多层印制线路板；c.1995年松下公司开发出ALIVH〔alllayerinnerviahole〕型积层多层印制线路板；d.1996年东芝公司开发出B2it〔buriedbumpinterconnectiontechnology〕型积层多层印制线路板；e.1998年开头积层多层印制线路板开头工业应用，此后在先进工业国家快速推广普及；2、电镀方式各种积层法的比较：关于材料，涉及到涂树脂铜箔〔RCC等〕、热固性树脂、感光树脂等三大类。积层多层PCB一般由两局部组成，其中间局部为芯板，上下为积层局部。3、涂树脂铜箔〔RCC〕方式：承受涂树脂铜箔法进展积层的工艺过程如下：芯板〔多层板〕—铜箔粘压—光刻法蚀刻、铜箔成孔做掩膜〔或直接〕激光制孔—去除孔壁树脂残留、化学镀铜、全面镀铜—外表电路图形蚀刻成形—制成两层导体层4、热固性树脂方式：承受激光蚀孔-图形电镀法进展积层的工艺过程如下：芯板〔多层板〕—热固性树脂涂布或粘压—激光蚀孔—外表粗化、化学镀铜—由电镀阻挡层形成待镀图形、图形电镀铜—电镀阻挡层剥离蚀刻—完成两层导体层积层5、感光性树脂方式：承受光刻蚀孔—板面电镀法进展积层的工艺过程：芯板〔多层板〕—感光树脂涂布或粘压—曝光显像—粗化处理、化学镀铜、全面镀铜—光刻制作外表电路图形—完成两层导体层的积层6、其他承受电镀的积层方式：转印法实现多层积层的工艺过程：平面镀铜—待镀电路图形制作图形电镀—粗化处理—激光蚀孔、制作通孔—化学镀铜、电镀铜—其次层积层制作其次层的层间互连孔7、承受导电浆料的积层方式：ALIVH法〔anylayerinnerviaholestructure：任意层内互连孔构造〕、B2it法〔buriedbumpinterconnectiontechnology：预埋凸块互连技术〕、其它方法；8、一次积层工艺：这里所讲的一次积层工艺是将具有不同电路图形的多层一次积层，严格讲并不属于上述的积层工艺的范畴，但从最终结果看，仍可到达积层式多层PCB的效果；9、芯片及外表的平坦化；10、多层间的连接方式：电镀法制作层间互连柱的工艺过程〔platedriser法〕芯板—全面导通化〔化学镀铜〕—由于膜制作电镀阻挡层图形电镀铜—剥离干膜阻挡层、蚀刻化学镀铜层、涂覆绝缘树脂—外表研磨、粗糙化—化学镀铜、电镀铜、外表电路图形制作11BCB等材料，在以有机系为基材的布线基板上作为积层用的绝缘材料；12、各种激光制孔方式比照：形成层间互连孔的紫外线曝光法跟微电子工程中的光刻法根本一样，在激光制孔方法中，承受准分子激光的方法早已到达使用化，而承受等离子刻蚀制作互连孔的方式在欧美也到达有用化水平，除此之外，在利用特别保护膜的条件下，还可以承受喷沙制孔及化学溶解制孔等；13、牢靠