集成电路封装基板工艺课件

第八讲基板技术1电子封装原理与技术第八讲基板技术1电子封装原理与技术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。2电子封装原理与技术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ITRS中关于基板技术的描述 International Technology Roadmap for SemiconductorsInternational Technology Roadmap for Semiconductors，20052005EditionEdition，Assembly and PackagingAssembly and Packaging Assembly and Packaging Difficult Challenges Near-termAssembly and Packaging Difficult Challenges Near-term Assembly and Packaging Difficult Challenges Long-termAssembly and Packaging Difficult Challenges Long-term Package Package substrates substrates are are both both the the most most expensive expensive component component of of most most packages packages and and the the factor factor limiting limiting package package performance.performance.The The technology technology of of package package substrates substrates will will need need to to be be expanded expanded in in several several areas areas if if the the cost cost and and performance performance projections projections of of the the Roadmap Roadmap are are to to be met.be met.3电子封装原理与技术ITRS中关于基板技术的描述 International 基板【互连类型】基板【互连类型】基板互连如何实现？基板互连如何实现？基板互连【多层陶瓷基板】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Stacked Via Structure多层陶瓷基板Cordierite Glass-Ceramic/Cu Substrate（70层）多层陶瓷基板Cordierite Glass-Ceramic多层陶瓷基板技术9电子封装原理与技术多层陶瓷基板技术9电子封装原理与技术基板互连【微孔叠压基板】基板互连【微孔叠压基板】基板互连【微孔叠压基板】流程基板互连【微孔叠压基板】流程BGA及CSP有机基板工艺12电子封装原理与技术BGA及CSP有机基板工艺12电子封装原理与技术内层引线图形化13电子封装原理与技术内层引线图形化13电子封装原理与技术内层规则14电子封装原理与技术内层规则14电子封装原理与技术钻孔15电子封装原理与技术钻孔15电子封装原理与技术层间互连-Dog Bone16电子封装原理与技术层间互连-Dog Bone16电子封装原理与技术外层引线图形化17电子封装原理与技术外层引线图形化17电子封装原理与技术阻焊膜（绿油）18电子封装原理与技术阻焊膜（绿油）18电子封装原理与技术双面PBGA基板的制造流程19电子封装原理与技术双面PBGA基板的制造流程19电子封装原理与技术双面PBGA基板的制造流程20电子封装原理与技术双面PBGA基板的制造流程20电子封装原理与技术双面PBGA基板的制造流程UV显影影21电子封装原理与技术双面PBGA基板的制造流程UV显影21电子封装原理与技术双面PBGA基板的制造流程22电子封装原理与技术双面PBGA基板的制造流程22电子封装原理与技术加成法4层（1/2/1）基板工艺23电子封装原理与技术加成法4层（1/2/1）基板工艺23电子封装原理与技术减成法4层（1/2/1）基板工艺24电子封装原理与技术减成法4层（1/2/1）基板工艺24电子封装原理与技术多层PBGA基板6层PBGA基板结构示意图25电子封装原理与技术多层PBGA基板6层PBGA基板结构示意图25电子封装原理与高密度BGA基板互连技术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）26电子封装原理与技术高密度BGA基板互连技术机械钻孔破坏多层基板内层线路完整性，积层（增层）法基板的制造27电子封装原理与技术积层（增层）法基板的制造27电子封装原理与技术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。28电子封装原理与技术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ITRS的描述The invention of build-up technology introduced redistribution layers on top of cores.While the build-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 blind 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 pro foils are essential to achieve such resolution.In parallel coreless substrate technologies are being developed.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.29电子封装原理与技术ITRS的描述29电子封装原理与技术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。30电子封装原理与技术积层技术发展光致微孔技术(Photo-Via)1993年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IBM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。31电子封装原理与技术Photo-via利用光敏介质作为感光介质层（Photo-ILaser 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32电子封装原理与技术Laser via32电子封装原理与技术Chemical Etching当孔位铜箔被蚀刻去除后，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。33电子封装原理与技术Chemical Etching33电子封装原理与技术成孔技术比较34电子封装原理与技术成孔技术比较34电子封装原理与技术不同钻孔方式比较35电子封装原理与技术不同钻孔方式比较35电子封装原理与技术盘内互连孔（Via in Pad）高密度 可靠性问题（焊接时的空洞等等）36电子封装原理与技术盘内互连孔（Via in Pad）高密度36电子封装原理与几种BUM基板结构示意（I）37电子封装原理与技术几种BUM基板结构示意（I）37电子封装原理与技术几种BUM基板结构示意（II）38电子封装原理与技术几种BUM基板结构示意（II）38电子封装原理与技术3/2/3 Build up FCBGA Profile39电子封装原理与技术3/2/3 Build up FCBGA Profile39微孔叠压基板断面效果图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两种方式微孔叠压基板微孔叠压基板微孔叠压基板 Stacked Vias with Electrically Conductive Adhesives 微孔叠压基板 S微孔叠压基板CORE微孔叠压基板CORE微孔叠压基板CORE/FIRST LAYER微孔叠压基板CORE/FIRST LAYER微孔叠压基板Via/Internate微孔叠压基板Via/Internate微孔叠压基板SECOND LAYER/Via Drilling微孔叠压基板SECOND LAYER/Via Drillin微孔叠压基板Internate/SR 微孔叠压基板Internate/SR 微孔叠压基板3F2F1FC1BC2B3B6层：层：2电源层；（电源层；（22）信号层）信号层BUMPING微孔叠压基板3F6层：2电源层；（22）信号层BUMPIN增强型BGA(EBGA)基板增强型BGA-Enhanced BGASuper BGA(SBGA),Super Thin BGA(STBGA),Viper BGA(VBGA),Ultra BGA,50电子封装原理与技术增强型BGA(EBGA)基板50电子封装原理与技术SBGA基板制造流程（I）51电子封装原理与技术SBGA基板制造流程（I）51电子封装原理与技术SBGA基板制造流程（II）52电子封装原理与技术SBGA基板制造流程（II）52电子封装原理与技术Ultra BGA基板制造流程(I)53电子封装原理与技术Ultra BGA基板制造流程(I)53电子封装原理与技术Ultra BGA基板制造流程(II)54电子封装原理与技术Ultra BGA基板制造流程(II)54电子封装原理与技术Laser Via 关键技术Laser Via 关键技术rough关键技术rough关键技术PTH关键技术PTH关键技术PTH关键技术PTH关键技术Embedded PassivesA typical multilayer substrate that developed using low temperature co-fired ceramic(LTCC)techniques59电子封装原理与技术Embedded PassivesA typical mulEmbedded resistor60电子封装原理与技术Embedded resistor60电子封装原理与技术Embedded resistor61电子封装原理与技术Embedded resistor61电子封装原理与技术Embedded Capacitors62电子封装原理与技术Embedded Capacitors62电子封装原理与技术Embedded Inductor63电子封装原理与技术Embedded Inductor63电子封装原理与技术Ceramic substrate64电子封装原理与技术Ceramic substrate64电子封装原理与技术Organic substrates65电子封装原理与技术Organic substrates65电子封装原理与技术BGA基板的生产依赖进口66电子封装原理与技术BGA基板的生产依赖进口66电子封装原理与技术基板【厂商】基板【厂商】写在最后写在最后成功的基成功的基础在于好的学在于好的学习习惯The foundation of success lies in good habits68写在最后成功的基础在于好的学习习惯68谢谢大家荣幸这一路，与你同行ItS An Honor To Walk With You All The Way讲师：XXXXXX XX年XX月XX日 谢谢大家讲师：XXXXXX