IC-Substrat - Was sind die wichtigsten Materialien von IC-Verpackungssubstraten

Das Verpackungssubstrat ist der größte Preis fürIC-Verpackung, für mehr als 30%.IC-Verpackung Kosten beinhalten VerpackungsSubstrat, Verpackungsmaterial, Abschreibung und Prüfung von Ausrüstungen, darunter die Kosten für IC-Trägerplatinen mehr als 30%. Es ist die größten Kosten für integrierte Schaltungen Verpackung und nimmt eine wichtige Position in integrierte Schaltungen Verpackung ein. Für IC-Trägerplatinen, die Substratmaterialien umfassen Kupferfolie, substrate, dry film (solid photoresist), wet film (liquid photoresist) and metal materials (copper balls, Nickel Perlen, and gold salts), Das Verhältnis übersteigt 30%, das größte Kostenende derIC-Trägerplatinen.
(1 )One of the main raw materials: copper foil
Similar to PCB, Die für IC-Trägerplatine erforderliche Kupferfolie ist auch elektrolytische Kupferfolie, und es muss ultradünne einheitliche Kupferfolie sein, die Dicke kann so niedrig sein wie 1.5μm, im Allgemeinen 2-18μm, während die Dicke der Kupferfolie, die in der traditionellen Leiterplatte verwendet wird, 18 ist, Rund 35μm. Der Preis der ultradünnen Kupferfolie ist höher als der der gewöhnlichen elektrolytischen Kupferfolie, und es ist schwieriger zu verarbeiten.
(2) The second of the main raw materials: substrate plate
The substrate of the carrier board is similar to the copper clad laminate of the PCB, das hauptsächlich in drei Arten unterteilt ist: hartes Substrat, flexibles Foliensubstrat und kobefeuertes Keramiksubstrat. Unter ihnen, Hartes Substrat und flexibles Substrat haben mehr Raum für Entwicklung, während sich die Entwicklung von kobefeuertem Keramiksubstrat verlangsamt.
Die wichtigsten Überlegungen für IC-Trägersubstrate sind die Dimensionsstabilität, Hochfrequenzmerkmale, Wärmebeständigkeit und Wärmeleitfähigkeit und andere Anforderungen:

Derzeit gibt es hauptsächlich drei Materialien für starre Verpackungssubstrate, nämlich BT-Material, ABF-Material und MIS-Material;

Flexibles Substrat für Verpackungenmaterials mainly include PI (polyimide) and PE (polyester) resin;
Ceramic packaging substrate materials are mainly ceramic materials such as alumina, Aluminiumnitrid, und Siliziumkarbid.

Starre Substratmaterialien: BT, ABF, MIS
(1) BT resin
The full name of BT resin is "bismaleimide triazine resin", das von Mitsubishi Gas Company of Japan entwickelt wurde. Obwohl die Patentfrist für BT Harz abgelaufen ist, Mitsubishi Gas Company ist nach wie vor führend in der Entwicklung und Anwendung von BT-Harz. BT Harz hat viele Vorteile wie hohe Tg, hohe Hitzebeständigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit, low dielectric constant (Dk) and low dissipation factor (Df), aber aufgrund der Glasfaserschicht, Es ist härter als das FC-Substrat aus ABF. Die Verkabelung ist lästiger., und die Schwierigkeit des Laserbohrens ist höher, die die Anforderungen an feine Linien nicht erfüllen können, aber es kann die Größe stabilisieren und verhindern, dass thermische Ausdehnung und Kontraktion die Linienausbeute beeinflussen. Daher, BT-Materialien werden hauptsächlich für Netzwerke mit hohen Zuverlässigkeitsanforderungen verwendet. Chip und programmierbarer Logikchip. Zur Zeit, BT Substrate werden hauptsächlich in Produkten wie Handy MEMS Chips verwendet, Kommunikationschips, und Speicherchips. Mit der schnellen Entwicklung von LED-Chips, Auch die Anwendung von BT-Substraten in LED-Chipverpackungen entwickelt sich rasant.
(2) ABF
ABF material is a material led by Intel and used for the production of high-end carrier boards such as Flip Chip. Im Vergleich zu BT-Basismaterial, ABF Material kann als IC mit dünnerer Schaltung verwendet werden, geeignet für hohe Stiftanzahl und hohe Übertragung, und wird hauptsächlich für große High-End-Chips wie CPU verwendet, GPU und Chipsatz. Als Aufbaumaterial, ABF kann als Schaltung verwendet werden, indem ABF direkt auf dem Kupferfoliensubstrat befestigt wird, und kein Thermokompressionsverfahren erforderlich ist. In der Vergangenheit, ABFFC hatte das Problem der Dicke. Allerdings, da die Technologie der Kupferfoliensubstrate immer fortschrittlicher wird, ABFFC kann das Problem der Dicke lösen, solange die dünne Platte verwendet wird. In den frühen Tagen, ABF Carrier Boards wurden hauptsächlich für CPUs in Computern und Spielkonsolen verwendet. Mit dem Aufstieg von Smartphones und Veränderungen in der Verpackungstechnologie, ist die ABF-Industrie in eine niedrige Ebbe gefallen, aber in den letzten Jahren, Die Netzwerkgeschwindigkeiten sind gestiegen und technologische Durchbrüche haben neue Hochleistungsrechenanwendungen auf den Tisch gebracht. Der ABF-Bedarf wird erneut erhöht. Aus der Perspektive der Branchentrends, ABF-Substrate können mit dem Tempo fortschrittlicher Halbleiterfertigungsprozesse Schritt halten und die Anforderungen an feine Linien und feine Linienbreite erfüllen/Zeilenabstand. Das zukünftige Marktwachstumspotenzial ist zu erwarten. Mit begrenzter Produktionskapazität, Branchenführer haben begonnen, die Produktion zu erweitern. Im Mai 2019, Xinxing kündigte an, dass es erwartet, 20-Milliarden Yuan von 2019 bis 2022 zu investieren, um High-End-IC-Flip-Chip-Substratfabriken auszubauen und ABF-Substrate energisch zu entwickeln. Im Vergleich zu anderen taiwanesischen Herstellern, Jingsus erwartet, die Produktion ähnlicher Substrate auf ABF zu verlagern, und Nandian baut auch die Produktionskapazität weiter aus.
(3) MIS
MIS substrate packaging technology is a new type of technology that is currently developing rapidly in the analog, Leistungs-IC, und digitale Währungsmärkte. MIS unterscheidet sich von herkömmlichen Substraten dadurch, dass es eine oder mehrere Schichten vorkapselter Strukturen enthält, und jede Schicht wird durch galvanisches Kupfer miteinander verbunden, um elektrische Verbindungen während des Verpackungsprozesses bereitzustellen. MIS kann einige traditionelle Pakete wie QFN-Pakete oder Lead-Frame-basierte Pakete ersetzen, da MIS feinere Verdrahtungsfähigkeiten hat, bessere elektrische und thermische Eigenschaften, und ein kleineres Profil.
Flexible Substratmaterialien: PI, PE

PI and PE resins are widely used in flexible PCBs andIC-Trägerplatinen, besonders in KlebebandIC-Trägerplatinen. Flexible Foliensubstrate werden hauptsächlich in dreischichtige Klebesubstrate und zweischichtige klebefreie Substrate unterteilt. Die dreischichtige Gummiplatte wurde ursprünglich hauptsächlich für militärische elektronische Produkte wie Startfahrzeuge verwendet, Marschraketen, und Weltraumsatelliten, und später auf verschiedene zivile elektronische Produkt-Chips erweitert; die Dicke der gummifreien Platte ist kleiner, geeignet für hochdichte Verdrahtung, und hitzebeständig ist. , Verdünnung und Verdünnung haben offensichtliche Vorteile. Produkte sind weit verbreitet in der Unterhaltungselektronik, Automobilelektronik und andere Bereiche, Die wichtigsten Entwicklungsrichtungen für flexible Verpackungssubstrate der Zukunft.
Es gibt viele vorgelagerte Substratmaterialhersteller, und die häusliche Technologie ist relativ schwach.
Es gibt viele Arten von Kernmaterialsubstraten für IC-Trägerplatinen, und die meisten vorgelagerten Hersteller sind ausländische finanzierte Unternehmen. Nehmen Sie die am häufigsten verwendeten BT-Materialien und ABF-Materialien als Beispiele. Die wichtigsten globalen Hartsubstrathersteller sind japanische Unternehmen MGC und Hitachi Koreanische Unternehmen Doosan und LG. ABF-Materialien werden hauptsächlich von Japans Ajinomoto produziert, und das Land hat gerade erst begonnen.