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IC封装基板技术

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文章附图

                              IC封装基板技术

随着电子产品微小型化、多功能化和信号传输高频高速数字化,要求PCB迅速走向高密度化、高性能化和高可靠性发展。为了适应这个要求,不仅PCB迅速走向HDIBUM板、嵌入(集成)元件PCB等,而且IC封装基板已经迅速由无机基板(陶瓷基板)走向有机基板(PCB板)。有机IC封装基板是在HDI/BUM板的基础上继续‘深化(高密度化)’而发展起来的,或者说IC封装基板是具更高密度化的HDI/BUM板。

1 封装基板的提出及其类型

1.1 有机封装基板的提出

封装基板是用于把多个一级(可用二级)封装IC组件再封(组)装形成更大密度与容量的一种基板。由于这类基板的封装密度很高,因此,其尺寸都不大,大多数为≤50*70mm2。过去主要是采用陶瓷基板,现在迅速走向高密度PCB封装基板。

(1)陶瓷封装基板。

陶瓷封装基板的应用已有几十年的历史了,基优点是CTE较小,导热率较高。但是,随着高密度化、特别是信号传输高频高速数字化的发展,陶瓷封装基板遇到了严厉的挑战。

①介电常数εr大(6∽8)。

信号传输速度V是由来介电常数εr决定的,如下式可得知。

V=k·C/(εr)1/2

其中:k——为常数;C——光速。这就是说,采用较小的介电常数εr,就可以得到较高的信号传输速度。还有特性阻抗值等问题。

②密度低。L/S≥O.1mm,加上厚度厚、孔径大,不能满足IC高集成度的要求。

③电阻大。大多采用钼形成的导线,其电阻率(烧结后)比铜大三倍多或更大,发热量大和影响电气性能。

④基板尺寸不能大,影响密度和容量提高。由于陶瓷基板的脆性大,不仅尺寸不能大,

而且生产、组装和应用等都要格外小心。

⑤薄型化困难。厚度较厚,大多数为1mm以上。

⑥成本高。

(2)有机(PCB)基板。

有机(PCB)基板,刚好与陶瓷封装基板相反。

①介电常数εr小(可选择性大,大多用3∽4的材料)。

②高密度化好。L/S可达到20∽50μm,介质层薄,孔径小。

③电阻小。发热低,电气性能好。

④基板尺寸可扩大。大多数为≤70*100mm2。

⑤可薄型化,目前,双面/四层板,可达到100∽300μm。

⑥成本低。

在1991年,由日本野洲研究所开发的用于树脂密封的倒芯片安装和倒芯片键合(连接)的PCB和HDI/BUM板,这些有机封装基板和HDI/BUM板等比陶瓷基板有更优越的的有利因素和条件,使它作为IC的裸芯片封装用基板是非常合适的,特别是用于倒芯片(FC)的金属丝的封装上,既解决了封装的CTE匹配问题,又解决了高密度芯片的安装的可行性问题。
IC封装基板6.jpgIC封装基板5.jpgIC封装基板3.jpgIC封装基板2.jpg


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