什么是IC載板?定義、分類、應(yīng)用及制造難點(diǎn)詳解

 常見問題     |      2021-09-26 09:52:05    |      小編

隨著BGA((ball grid array)、CSP(chip scale package)等新型集成電路的蓬勃發(fā)展,對(duì)新型封裝載板提出了更高的要求。作為最先進(jìn)的印刷電路板(PCB)之一,IC載板與任何一種HDI和剛撓性PCB一樣,在普及和應(yīng)用方面都取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,目前已廣泛應(yīng)用于電信和電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代。什么是IC載板?  IC載板是一種用于封裝裸IC(集成電路)芯片的基板。IC載板是連接芯片和電路板的中間產(chǎn)品,具有以下功能:    

●承接半導(dǎo)體IC芯片;    

●內(nèi)部有連接芯片和PCB的布線;   

●可保護(hù)、加固和支撐IC芯片,提供散熱通道。

什么是IC載板(圖1)


IC載板的分類

A.按Package類型分類 


●BGA IC載板

這種IC基板具有良好的散熱性能和電性能,可以大幅度提高芯片管腳。因此,適用于引腳數(shù)超過300的IC封裝。·CSP IC載板

CSP是一種重量輕、尺寸小型化的單芯片封裝,具有與IC尺寸相近的特點(diǎn)。CSP IC基板主要用于存儲(chǔ)器產(chǎn)品、電信產(chǎn)品和具有少量管腳的電子產(chǎn)品。   

●FC IC載板

FC(Flip Chip,倒裝芯片)是一種倒裝芯片封裝方式,具有信號(hào)干擾小、電路損耗低、性能好、散熱效果好等特點(diǎn)。

●MCM IC載板

MCM是多芯片模塊(multi-chip module)的縮寫形式。這種類型的IC載板將不同功能的芯片封裝到一個(gè)Package中。由于其輕薄、短小和小型化的屬性,該產(chǎn)品可以成為最佳的解決方案。由于多個(gè)芯片被封裝在一個(gè)Package中,這種類型的基板在信號(hào)干擾、散熱、精細(xì)布線等方面表現(xiàn)不是很好。


B.按物料屬性分類    

●剛性IC載板

它主要由環(huán)氧樹脂、BT樹脂或ABF樹脂制成。其熱膨脹系數(shù)(CTE)約為13-17ppm/°C。

●柔性IC載板

它主要由聚酰亞胺或聚乙烯樹脂制成,其CTE為13至27ppm/°C。

●陶瓷IC載板

它主要由氧化鋁、氮化鋁或碳化硅等陶瓷材料制成。其特點(diǎn)是CTE相對(duì)較低,約為6至8ppm/°C。


C.按鍵合技術(shù)分類。   

●引線鍵合Wire Bonding 

●TAB(Tape Automated Bonding)  

●FC綁定(FC Bonding)


IC載板印制板的應(yīng)用  


IC載板主要應(yīng)用于電信、醫(yī)療、工業(yè)控制、航空航天、軍事等領(lǐng)域的智能手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、網(wǎng)絡(luò)等重量輕、厚度薄、功能先進(jìn)的電子產(chǎn)品。剛性PCB經(jīng)歷了從多層PCB、傳統(tǒng)HDI PCB、SLP(類載板)到IC基板的一系列創(chuàng)新。SLP只是一種類似于IC載板工藝的剛性印刷電路板。


IC載板印制板的制造難點(diǎn):  

與標(biāo)準(zhǔn)PCB相比,IC載板實(shí)現(xiàn)了高性能和先進(jìn)功能,必須克服制造困難。

A.IC載板制造

IC載板薄且易變形,當(dāng)基板厚度小于0.2 mm時(shí)尤為突出。為了克服這一困難,必須在板的漲縮、層壓參數(shù)和層間對(duì)位系統(tǒng)方面取得突破,以便有效地控制基板翹曲和層壓厚度。


B.微孔制造技術(shù)

微孔技術(shù)包括以下幾個(gè)方面:

●適形掩模技術(shù)( Conformal Mask)、激光打孔微盲孔技術(shù)和鍍銅填孔技術(shù)。

●適形掩模旨在對(duì)激光打孔的盲孔和孔盲孔進(jìn)行邏輯補(bǔ)償,位置可通過開窗直接調(diào)整管控。

●Laser打孔微孔的制作與孔形狀、縱橫比、側(cè)蝕等工藝相關(guān)。

●盲孔鍍銅與通孔填充能力、盲孔設(shè)計(jì)、藥水選擇、鍍銅參數(shù)等工藝相關(guān)。


什么是IC載板(圖2)


C 圖像轉(zhuǎn)移與鍍銅技術(shù)

 圖形轉(zhuǎn)移與鍍銅技術(shù)涉及線路補(bǔ)償技術(shù)與控制、微細(xì)線制作技術(shù)、鍍銅厚度均勻性控制等技術(shù)方面。

什么是IC載板(圖3)


D. 阻焊
IC載板的阻焊制程包括通孔塞孔技術(shù)、阻焊絲印滾涂等技術(shù),到目前為止,IC基板對(duì)于阻焊厚度公差及阻焊表面平整度要求較高。部分產(chǎn)品對(duì)于阻焊與焊盤的表面高度差也有特殊要求。

E. 表面處理

IC載板的表面處理應(yīng)強(qiáng)調(diào)厚度的均勻性,目前能被IC載板常見表面處理電鍍軟金&硬金/OSP/ENIG/ENEPIG。


什么是IC載板(圖4)

F. 檢驗(yàn)?zāi)芰彤a(chǎn)品可靠性試驗(yàn)技術(shù)

IC載板PCB需要不同于傳統(tǒng)PCB的檢測(cè)設(shè)備。此外,必須有能夠擁有特種設(shè)備檢查跟相應(yīng)技能的工程師。

什么是IC載板(圖5)


總而言之,IC載板對(duì)PCB提出了比標(biāo)準(zhǔn)PCB更高的要求,PCB制造商必須具備先進(jìn)的制造能力,并熟練掌握這些能力。