Substrat IC - Apa bahan utama substrat pakej IC

Substrat pakej adalah biaya terbesarPakej IC, mengandungi lebih dari 30%.Pakej IC kosong termasuk substrat pakej, bahan pakej, pengurangan dan ujian peralatan, di antara mana biaya Papan pembawa IC dijadikan lebih dari 30%. Ia adalah kos terbesar pakej sirkuit terintegrasi dan menguasai kedudukan penting dalam pakej sirkuit terintegrasi. Untuk Papan pembawa IC, bahan substrat termasuk foli tembaga, substrat, dry film (solid photoresist), wet film (liquid photoresist) and metal materials (copper balls, kacang nikel, and gold salts), yang mana akaun substrat untuk nisbah melebihi 30%, yang merupakan akhir biaya terbesarPapan pembawa IC.
(1 )One of the main raw materials: copper foil
Similar to PCB, foli tembaga yang diperlukan untuk papan pembawa IC juga foli tembaga elektrolitik, dan ia perlu menjadi foil tembaga seragam yang sangat tipis, tebal boleh rendah 1.5μm, umumnya 2-18μm, semasa tebal foli tembaga digunakan dalam PCB tradisional adalah 18, Sekitar 35μm. Harga foli tembaga ultra-tipis lebih tinggi dari foli tembaga elektrolitik biasa, dan lebih sukar untuk memproses.
(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, which is mainly divided into three types: hard substrate, substrat filem fleksibel dan substrat keramik bersamaan. Di antara mereka, hard substrate and flexible substrate have more room for development, semasa pembangunan substrat keramik yang dipecahkan bersamaan cenderung untuk memperlambat.
The main considerations for IC carrier substrates include dimensional stability, karakteristik frekuensi tinggi, resistensi panas dan konduktiviti panas dan keperluan lain:

Pada masa ini, terdapat kebanyakan tiga bahan untuk substrat pakej yang ketat, iaitu bahan BT, bahan ABF dan bahan MIS;

Substrat substrat pakej fleksibelmaterials mainly include PI (polyimide) and PE (polyester) resin;
Ceramic packaging substrate materials are mainly ceramic materials such as alumina, nitrid aluminium, and silicon carbide.

Bahan substrat ketat: BT, ABF, MIS
(1) BT resin
The full name of BT resin is "bismaleimide triazine resin", yang dikembangkan oleh Mitsubishi Gas Company Jepun. Walaupun tempoh paten resin BT telah tamat, Mitsubishi Gas Company is still in the leading position in the development and application of BT resin. resin BT mempunyai banyak keuntungan seperti Tg tinggi, tahan panas tinggi, resistensi kelembapan, low dielectric constant (Dk) and low dissipation factor (Df), tetapi kerana lapisan serat kaca, ia lebih sukar daripada substrat FC yang dibuat dari ABF. Kawalannya lebih mengganggu., dan kesukaran pengeboran laser lebih tinggi, yang tidak dapat memenuhi keperluan garis halus, tetapi ia boleh stabilkan saiz dan mencegah pengembangan panas dan kontraksi daripada mempengaruhi hasil garis. Oleh itu, Bahan BT kebanyakan digunakan untuk rangkaian dengan keperluan kepercayaan tinggi. Chip dan chip logik boleh diprogram. Pada masa ini, Substrat BT kebanyakan digunakan dalam produk seperti cip MEMS telefon bimbit, cip komunikasi, dan cip ingatan. Dengan pembangunan cepat cip LED, aplikasi substrat BT dalam pakej cip LED juga berkembang dengan cepat.
(2) ABF
ABF material is a material led by Intel and used for the production of high-end carrier boards such as Flip Chip. Berbanding dengan bahan asas BT, ABF material can be used as IC with thinner circuit, sesuai untuk kiraan pin tinggi dan penghantaran tinggi, dan kebanyakan digunakan untuk cip-cip tinggi seperti CPU, GPU dan set cip. Sebagai bahan bangunan, ABF boleh digunakan sebagai sirkuit dengan melekat ABF secara langsung pada substrat foil tembaga, dan tidak perlu proses ikatan pemampatan panas. Dalam masa lalu, ABFFC mempunyai masalah tebal. Namun, semasa teknologi substrat foil tembaga semakin maju, ABFFC boleh menyelesaikan masalah tebal selama plat tipis digunakan. In the early days, Papan pembawa ABF kebanyakan digunakan untuk CPU dalam komputer dan konsol permainan. Dengan meningkat telefon pintar dan perubahan dalam teknologi pakej, industri ABF telah jatuh ke bawah, tetapi pada tahun-tahun terakhir, kelajuan rangkaian telah meningkat dan kemajuan teknologi telah membawa aplikasi komputer prestasi tinggi baru ke meja. Permintaan ABF diperbesar lagi. Dari perspektif trends industri, Substrat ABF boleh menyimpan dengan kecepatan proses pembuatan semikonduktor maju dan memenuhi keperluan garis halus dan lebar garis halus/jarak baris. Potensi pertumbuhan pasar masa depan boleh dijangka. Dengan kapasitas produksi terbatas, pemimpin industri telah mula mengembangkan produksi. Pada Mei 2019, Xinxing mengumumkan bahawa ia mengharapkan untuk melabur 20 bilion yuan dari 2019 hingga 2022 untuk mengembangkan pabrik substrat chip-flip IC tinggi dan mengembangkan substrat ABF dengan kuat. Dalam terma penghasil Taiwan lainnya, Jingsus mengharapkan untuk mengubah produksi substrat yang sama kepada ABF, dan Nandian juga terus meningkatkan kapasitas produksi.
(3) MIS
MIS substrate packaging technology is a new type of technology that is currently developing rapidly in the analog, IC kuasa, dan pasar wang digital. MIS berbeza dari substrat tradisional kerana ia mengandungi satu atau lebih lapisan struktur pre-encapsulated, dan setiap lapisan disambung dengan elektroplating tembaga untuk menyediakan sambungan elektrik semasa proses pakej. MIS boleh menggantikan beberapa pakej tradisional seperti pakej QFN atau pakej berasaskan bingkai utama kerana MIS mempunyai kemampuan kabel yang lebih baik, ciri-ciri elektrik dan panas yang lebih baik, dan profil yang lebih kecil.
Material substrat fleksibel: PI, PE

PI and PE resins are widely used in flexible PCBs andPapan pembawa IC, terutama dalam pitaPapan pembawa IC. Substrat filem fleksibel terutamanya dibahagi menjadi substrat lipat tiga lapisan dan substrat bebas lipat dua lapisan. Helaian karet tiga lapisan dahulu digunakan untuk produk elektronik tentera seperti kenderaan peluncuran, peluru berpandu, dan satelit angkasa, dan kemudian dikembangkan ke pelbagai cip produk elektronik awam; tebal lembaran bebas karet lebih kecil, yang sesuai untuk kawat ketepatan tinggi, dan tahan panas. , Pencerahan dan pencerahan mempunyai keuntungan yang jelas. Produk digunakan secara luas dalam elektronik pengguna, elektronik dan medan lain, yang merupakan arah pembangunan utama untuk substrat pakej fleksibel di masa depan.
Terdapat banyak pembuat bahan substrat di atas, dan teknologi rumahnya agak lemah.
Terdapat banyak jenis substrat bahan utama untuk Papan pembawa IC, dan kebanyakan penghasil upstream adalah perusahaan yang diberi dana asing. Ambil bahan BT yang paling digunakan dan bahan ABF sebagai contoh. Pembuat substrat keras global utama adalah syarikat Jepun MGC dan syarikat Hitachi Korea Doosan dan LG. Bahan ABF terutama dihasilkan oleh Ajinomoto Jepun, dan negara ini baru saja bermula.