IC 基板印刷電路板:一個值得關注的有趣主題

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隨著CSP(晶片級封裝)和BGA(球柵陣列)等新型積體電路的爆發,IC載板一直在發展。這需要新的封裝載體。在應用和普及程度上,IC載板印刷電路板已與任意層撓性-剛性印刷電路板和HDI基板一同爆發,成為最先進的印刷電路板之一。這些被應用於電子設備和通訊技術更新中。

IC載板

用於封裝裸露積體電路晶片,IC載板是一種基板類型。基板IC在連接電路板和晶片方面至關重要。它能有效承載半導體積體電路晶片,提供內部線路以連接晶片與印刷電路板,並對IC晶片進行加固、支撐和保護,積體電路屬於一種中間產品。它還提供了散熱通道。

作為印刷電路板與半導體晶片之間的連接體,積體電路基板扮演著關鍵角色。它起到通道的作用。為了提供超越印刷電路板製造商能力的互連密度,在IC載板的製造過程中,需要對IC製造商設定限制。在高密度設計的化學工藝方面,製造商將需要擁有經過驗證的解決方案和專業技術。

用於封裝裸露IC(積體電路)晶片,IC載板是一種基板。IC屬於一種中間產品,具有以下連接電路板和晶片的功能:

  • 承載半導體IC晶片;
  • 內部有線路用於連接印刷電路板和晶片;
  • 提供散熱通道,並能支撐、加固和保護IC晶片。

積體電路基板有不同的分類,它們各不相同。我們將檢視每個類別下的各種類型,以便更好地理解整體情況。

IC載板分類

按封裝屬性分類

  • BGA IC載板:在電氣性能和散熱方面,此類IC載板表現良好。這可以顯著增加晶片引腳。因此,它適用於引腳數超過300的IC封裝。
  • CSP IC載板:CSP是一種單晶片封裝,具有微型化和輕量化的特點。其尺寸與IC相近。在引腳數較少的電子產品、通訊產品和記憶體產品中,CSP IC載板主要被使用。
  • FC IC載板:FC(覆晶)是一種通過翻轉晶片進行封裝的類型,具有相容的散熱性、低電路損耗、低信號阻抗以及性能良好的特點。

MCM IC載板:多晶片模組或MCM是IC載板中國的一種類型。將具有不同功能的晶片整合到一個封裝中。由於其具有微型化、薄型化、輕量化和簡潔化的屬性,該產品因此可以成為理想的解決方案。通常,此類基板在精細線路、散熱、信號阻抗等方面的表現不那麼好,因為多個晶片被封裝在一個封裝內。

按材料屬性分類

  • 剛性IC載板:主要由ABF樹脂、BT樹脂或環氧樹脂製成。其熱膨脹係數約為13至17ppm/°C。
  • 柔性IC載板:其熱膨脹係數為13至27ppm/°C,主要由PE樹脂或PI製成。
  • 陶瓷IC載板:主要由碳化矽、氮化鋁或氧化鋁等陶瓷材料製成。其熱膨脹係數較低,約為6至8ppm/°C。

根據持有創新信用的分類

• FC持有

• TAB(帶式自動化持有)

• 線材持有

IC載板印刷電路板應用

在具有先進功能、纖薄輕量特性的電子產品上,如平板電腦、個人電腦、手機以及臨床護理、電信通訊、軍事、航空和現代控制領域的組織中,IC載板印刷電路板主要被應用。

從類載板印刷電路板、傳統HDI基板和多層印刷電路板到IC載板印刷電路板,剛性印刷電路板已完全完成了一系列革新。憑藉大致類似半導體尺度的製造工藝,SLP僅是剛性印刷電路板的一種類型。

IC載板印刷電路板的製造過程

在IC晶片與印刷電路板之間,集成電路基板充當主要連接介質。通過導通孔與線路的佈局,實現此功能。

製造步驟

• 銅工程與電鍍:在製造系統中,這是第一步驟。它涉及電鍍技術與銅工程,並需配合控制與電路補償技術、細線製造技術及電鍍銅厚度均勻控制等其他機械面向。

• 阻焊層:此步驟緊接在電鍍銅與工程循環之後。集成電路基板印刷電路板的阻焊層包含阻焊印刷與開孔填充技術。IC載板印刷電路板持續允許墊與阻焊層之間基板差異維持在十微米等級以下。然而,建議不允許超過十五微米。

• 表面處理:在此步驟中,確保表面處理的厚度均勻至關重要。採用ENIG和ENEPIG表面處理,這些在各種情況下均適用。

• 可靠性測試與分析:這是IC載板製造的最後步驟。為了品質與可靠性,集成電路基板需在此接受檢驗。然而,其使用的檢測與測試可靠性技術,與標準印刷電路板所用的有所不同。

無論如何,儘管有上述識別的步驟,必須理解集成電路基板印刷電路板的製造系統並非直線進行。

IC封裝

它通常是半導體器件生產的最後一步。在此階段,半導體獲得一個封裝,以保護集成電路免受老化相關的腐蝕或不利的外部因素影響。該封裝通過設計保護晶塊,並提供電氣接觸點。這將信號傳遞至電子設備的電路板。

自1970年代的BGA封裝以來,IC封裝技術在電子封裝製造商中流行時便不斷發展。然而,從21世紀初開始,更新的選擇與版本使針柵陣列封裝相形見絀。此類創新中包含了塑料四方扁平封裝和小型薄型封裝。目前,如FCBGA等更先進的封裝技術已然存在。它是晶片柵格陣列封裝的升級版。

最後要點

對於連接IC晶片與印刷電路板,IC載板在硬體中至關重要。當涉及您的電子應用中一個失敗或成功的IC設計時,徹底了解它們可能成為成敗的關鍵。因此,在為提升結果而設計您的IC載板時,您必須考慮所討論的各個面向。