1、第八讲 基板技术,张艺蒙 ,电子封装原理与技术,1,封装基板简介,封装基板正在成为封装领域一个重要的和发展迅速的行业，国内现在的基板主要依靠进口，如日韩以及台湾地区等等。,电子封装原理与技术,2,ITRS中关于基板技术的描述,电子封装原理与技术,3, International Technology Roadmap for Semiconductors， 2005 Edition， Assembly and Packaging Assembly and Packaging Difficult Challenges Near-term Assembly and Packaging Difficu
2、lt Challenges Long-term Package substrates are both the most expensive component of most packages and the factor limiting package performance. The technology of package substrates will need to be expanded in several areas if the cost and performance projections of the Roadmap are to be met.,基板【互连类型】
3、,基板互连如何实现？,基板互连【多层陶瓷基板】,多层陶瓷基板,Stacked Via Structure,多层陶瓷基板,Cordierite Glass-Ceramic/Cu Substrate（70层）,多层陶瓷基板技术,电子封装原理与技术,9,基板互连【微孔叠压基板】,基板互连【微孔叠压基板】,流程,BGA及CSP有机基板工艺,电子封装原理与技术,12,内层引线图形化,电子封装原理与技术,13,内层规则,电子封装原理与技术,14,钻孔,电子封装原理与技术,15,层间互连-Dog Bone,电子封装原理与技术,16,外层引线图形化,电子封装原理与技术,17,阻焊膜（绿油）,电子封装原理与技术
4、,18,双面PBGA基板的制造流程,电子封装原理与技术,19,双面PBGA基板的制造流程,电子封装原理与技术,20,双面PBGA基板的制造流程,电子封装原理与技术,21,UV,显影,双面PBGA基板的制造流程,电子封装原理与技术,22,加成法4层（1/2/1）基板工艺,电子封装原理与技术,23,减成法4层（1/2/1）基板工艺,电子封装原理与技术,24,多层PBGA基板,6层PBGA基板结构示意图,电子封装原理与技术,25,高密度BGA基板互连技术,电子封装原理与技术,26,机械钻孔破坏多层基板内层线路完整性，导致不必要的寄生电容等 大孔径将占据元件组装面积、减小布线面积，不利于高密度封装 受
5、机械钻孔能力的限制，导致成本的升高 电镀能力的限制（高的深宽比）,积层（增层）法基板的制造,电子封装原理与技术,27,积层技术的提出与引入,传统多层镀通孔PCB中，板上超过50%的面积用于通孔及相关焊盘。 盲孔和埋孔技术是一个发展阶段。通过控制钻孔深度及层压技术。 积层技术引入，对于HDI（High Density Interconnect）基板特别有意义。,电子封装原理与技术,28,ITRS的描述,The invention of build-up technology introduced redistribution layers on top of cores. While the b
6、uild-up layers employed fine line technology and blind vias, the cores essentially continued to use printed wiring board technology with shrinking hole diameters. The next step in the evolution of substrates was to develop high density cores where via diameters were shrunk to the same scale as the b
7、lind vias i.e. 50 m. The full advantage of the dense core technology is realized when lines and spaces are reduced to 25 m or less. Thin photo resists (15 m) and high adhesion, low profile copper foils are essential to achieve such resolution. In parallel coreless substrate technologies are being de
8、veloped. One of the more common approaches is to form vias in a sheet of dielectric material and to fill the vias with a metal paste to form the basic building block.The dielectric materials have little or no reinforcing material. Control of dimensional stability during processing will be essential.
9、,电子封装原理与技术,29,积层技术发展,光致微孔技术(Photo-Via) 1993年IBM（日本）公司率先提出；激光烧蚀微孔技术(Laser Via) 1992年由Siemens-Nixdorf公司提出；等离子体微孔技术(Plasma Via) 1994年瑞士Diconex公司首先报道。,电子封装原理与技术,30,Photo-via,利用光敏介质作为感光介质层（Photo-Imageable Dielectric），先在完工的双面核心板上涂布PID层，并针对特定孔位进行光刻，再以化学镀铜与电镀铜进行全面加成；也可通过银浆等进行填孔。可多次积层得到高密薄形的Build up多层板。 其中IB
10、M公司l989年在日本Yasu工厂推出SLC制程(Surface Laminar Circuits)，采用Ciba Probimer 52作为感光介质，得到3mil/3mil之基板。,电子封装原理与技术,31,Laser via,二氧化碳激光: 是利用CO2及掺杂其它如N2、He、CO等气体，产生脉冲红外激光，用于Resin Coated Copper Foil（RCC），一般采取选择性铜蚀刻去除需要激光钻孔位置的铜，再以CO2激光得到盲孔。 YAG激光： 固体激光器，高能量可以直接穿透铜皮得到盲孔。 准分子激光,电子封装原理与技术,32,Chemical Etching,当孔位铜箔被蚀刻去除
11、后，以强碱性化学溶液对特殊配方的基材进行腐蚀，直到露出底部铜后即得到被淘空的盲孔。,电子封装原理与技术,33,成孔技术比较,电子封装原理与技术,34,不同钻孔方式比较,电子封装原理与技术,35,盘内互连孔（Via in Pad）,电子封装原理与技术,36,高密度 可靠性问题（焊接时的空洞等等）,几种BUM基板结构示意（I）,电子封装原理与技术,37,几种BUM基板结构示意（II）,电子封装原理与技术,38,3/2/3 Build up FCBGA Profile,电子封装原理与技术,39,微孔叠压基板,断面效果图,微孔叠压基板,两种方式,微孔叠压基板,微孔叠压基板,Stacked Vias w
12、ith Electrically Conductive Adhesives,微孔叠压基板,CORE,微孔叠压基板,CORE/FIRST LAYER,微孔叠压基板,Via/Internate,微孔叠压基板,SECOND LAYER/Via Drilling,微孔叠压基板,Internate/ SR,微孔叠压基板,3F 2F 1FC1BC 2B 3B,6层：2电源层；（22）信号层,BUMPING,增强型BGA(EBGA)基板,增强型BGA - Enhanced BGASuper BGA (SBGA) , Super Thin BGA (STBGA), Viper BGA (VBGA), Ultr
13、a BGA, ,电子封装原理与技术,50,SBGA基板制造流程（I）,电子封装原理与技术,51,SBGA基板制造流程（II）,电子封装原理与技术,52,Ultra BGA基板制造流程(I),电子封装原理与技术,53,Ultra BGA基板制造流程(II),电子封装原理与技术,54,Laser Via 关键技术,rough关键技术,PTH关键技术,PTH关键技术,Embedded Passives,A typical multilayer substrate that developed using low temperature co-fired ceramic (LTCC) techniques,电子封装原理与技术,59,Embedded resistor,电子封装原理与技术,60,Embedded resistor,电子封装原理与技术,61,Embedded Capacitors,电子封装原理与技术,62,Embedded Inductor,电子封装原理与技术,63,Ceramic substrate,电子封装原理与技术,64,Organic substrates,电子封装原理与技术,65,BGA基板的生产,依赖进口,电子封装原理与技术,66,基板【厂商】,基板【厂商】,
