随着BGA((ball grid array)、CSP(chip scale package)等新型集成电路的蓬勃发展,对新型封装载板提出了更高的要求。作为最先进的印刷电路板(PCB)之一,IC载板与任何一种HDI和刚挠性PCB一样,在普及和应用方面都取得了突飞猛进的发展,目前已广泛应用于电信和电子产品的更新换代。什么是IC载板? IC载板是一种用于封装裸IC(集成电路)芯片的基板。IC载板是连接芯片和电路板的中间产品,具有以下功能:
●承接半导体IC芯片;
●内部有连接芯片和PCB的布线;
●可保护、加固和支撑IC芯片,提供散热通道。
IC载板的分类
A.按Package类型分类
●BGA IC载板
这种IC基板具有良好的散热性能和电性能,可以大幅度提高芯片管脚。因此,适用于引脚数超过300的IC封装。·CSP IC载板
CSP是一种重量轻、尺寸小型化的单芯片封装,具有与IC尺寸相近的特点。CSP IC基板主要用于存储器产品、电信产品和具有少量管脚的电子产品。
●FC IC载板
FC(Flip Chip,倒装芯片)是一种倒装芯片封装方式,具有信号干扰小、电路损耗低、性能好、散热效果好等特点。
●MCM IC载板
MCM是多芯片模块(multi-chip module)的缩写形式。这种类型的IC载板将不同功能的芯片封装到一个Package中。由于其轻薄、短小和小型化的属性,该产品可以成为最佳的解决方案。由于多个芯片被封装在一个Package中,这种类型的基板在信号干扰、散热、精细布线等方面表现不是很好。
B.按物料属性分类
●刚性IC载板
它主要由环氧树脂、BT树脂或ABF树脂制成。其热膨胀系数(CTE)约为13-17ppm/°C。
●柔性IC载板
它主要由聚酰亚胺或聚乙烯树脂制成,其CTE为13至27ppm/°C。
●陶瓷IC载板
它主要由氧化铝、氮化铝或碳化硅等陶瓷材料制成。其特点是CTE相对较低,约为6至8ppm/°C。
C.按键合技术分类。
●引线键合Wire Bonding
●TAB(Tape Automated Bonding)
●FC绑定(FC Bonding)
IC载板印制板的应用
IC载板主要应用于电信、医疗、工业控制、航空航天、军事等领域的智能手机、笔记本电脑、平板电脑、网络等重量轻、厚度薄、功能先进的电子产品。刚性PCB经历了从多层PCB、传统HDI PCB、SLP(类载板)到IC基板的一系列创新。SLP只是一种类似于IC载板工艺的刚性印刷电路板。
IC载板印制板的制造难点:
与标准PCB相比,IC载板实现了高性能和先进功能,必须克服制造困难。
A.IC载板制造
IC载板薄且易变形,当基板厚度小于0.2 mm时尤为突出。为了克服这一困难,必须在板的涨缩、层压参数和层间对位系统方面取得突破,以便有效地控制基板翘曲和层压厚度。
B.微孔制造技术
微孔技术包括以下几个方面:
●适形掩模技术( Conformal Mask)、激光打孔微盲孔技术和镀铜填孔技术。
●适形掩模旨在对激光打孔的盲孔和孔盲孔进行逻辑补偿,位置可通过开窗直接调整管控。
●Laser打孔微孔的制作与孔形状、纵横比、侧蚀等工艺相关。
●盲孔镀铜与通孔填充能力、盲孔设计、药水选择、镀铜参数等工艺相关。
C 图像转移与镀铜技术
图形转移与镀铜技术涉及线路补偿技术与控制、微细线制作技术、镀铜厚度均匀性控制等技术方面。
D. 阻焊
IC载板的阻焊制程包括通孔塞孔技术、阻焊丝印滚涂等技术,到目前为止,IC基板对于阻焊厚度公差及阻焊表面平整度要求较高。部分产品对于阻焊与焊盘的表面高度差也有特殊要求。
E. 表面处理
IC载板的表面处理应强调厚度的均匀性,目前能被IC载板常见表面处理电镀软金&硬金/OSP/ENIG/ENEPIG。
F. 检验能力和产品可靠性试验技术
IC载板PCB需要不同于传统PCB的检测设备。此外,必须有能够拥有特种设备检查跟相应技能的工程师。
总而言之,IC载板对PCB提出了比标准PCB更高的要求,PCB制造商必须具备先进的制造能力,并熟练掌握这些能力。