Substrat De Boîtier IC - Quels sont les principaux matériaux des substrats d'emballage IC

Les substrats d'emballage sont le plus grand coût d'emballage IC, représentant plus de 30%. Les coûts d'emballage de IC comprennent les substrats d'emballage, les matériaux d'emballage, l'amortissement de l'équipement et les essais, parmi lesquels le coût des cartes de substrat de IC représentait plus de 30%. C'est le coût le plus élevé de l'emballage de circuits intégrés et occupe une position importante dans l'emballage de circuits intégrés. Pour les cartes de substrat IC, les matériaux de substrat comprennent la feuille de cuivre, le substrat, le film sec (photorésiste solide), le film humide (photorésiste liquide) et les matériaux métalliques (billes de cuivre, perles de nickel et sels d'or), dont le substrat représente le rapport dépasse 30%, ce qui est la plus grande fin de coût des cartes de substrat IC.

1.L'une des principales matières premières: feuille de cuivre Similaire aux PCB, la feuille de cuivre requise pour la carte de substrat IC est également une feuille de cuivre électrolytique, et elle doit être une feuille de cuivre uniforme ultra-fine, l'épaisseur peut être aussi faible que 1,5 μm, généralement 2-18 μm, tandis que l'épaisseur de la feuille de cuivre utilisée dans les PCB traditionnels est de 18, environ 35 μm. Le prix de la feuille de cuivre ultrafine est plus élevé que celui de la feuille de cuivre électrolytique ordinaire, et il est plus difficile à traiter.

2.La seconde de la principale matière première: tableau de substratLe substrat de la carte de substrat IC est similaire au stratifié recouvert de cuivre de la PCB, qui est principalement divisé en trois types: substrat dur, substrat de film flexible et substrat céramique co-cuiffé. Parmi eux, le substrat dur et le substrat flexible ont plus de marge de développement, tandis que le développement du substrat céramique cocuit a tendance à ralentir.

Les principales considérations pour les substrats de IC comprennent la stabilité dimensionnelle, les caractéristiques de haute fréquence, la résistance à la chaleur et la conductivité thermique et d'autres exigences.

Actuellement, il existe principalement trois matériaux pour les substrats d'emballage rigides, à savoir le matériau BT, le matériau ABF et le matériau MIS;

Les matériaux de substrat d'emballage flexibles comprennent principalement la résine PI (polyimide) et PE (polyester).

Matériaux de substrat rigide: BT, ABF, MIS1.BT matériau de résine

Le nom complet de la résine BT est la résine bismaléimide Triazine, développée par la société japonaise Mitsubishi gas. Bien que la période de brevet pour la résine BT soit terminée, Mitsubishi Gas est toujours à la pointe du développement et de l'application de la résine bt. La résine BT présente de nombreux avantages tels qu'une TG élevée, une résistance élevée à la chaleur, une résistance à l'humidité, une faible constante diélectrique (DK) et un faible facteur de dissipation (DF), mais elle est plus rigide que les substrats FC en ABF grâce à la couche de fibre de verre. Le câblage est plus gênant, le perçage laser est plus difficile, ne peut pas répondre aux exigences des lignes fines, mais peut stabiliser la taille et empêcher la dilatation thermique et la contraction d'affecter la bonne vitesse de la ligne. Par conséquent, les matériaux BT sont principalement utilisés dans les réseaux avec des exigences de fiabilité élevées. Puces et puces logiques programmables. Actuellement, les substrats BT sont principalement utilisés dans les produits tels que les puces MEMS pour téléphones portables, les puces de communication et les puces mémoire. Avec le développement rapide de la puce LED, l'application du substrat BT dans l'emballage de la puce LED évolue également rapidement.

Matériel 2.ABF

Le matériau ABF est un matériau dominé par Intel pour la production de cartes porteuses haut de gamme telles que les puces inversées. Par rapport aux substrats BT, le matériau ABF peut être utilisé comme circuit intégré plus mince pour un nombre élevé de broches et une transmission élevée, principalement pour les grandes puces haut de gamme telles que les CPU, les GPU et les Chipsets. En tant que matériau d'empilement, l'ABF peut être utilisé comme circuit électrique en fixant directement l'ABF sur un substrat en feuille de cuivre et ne nécessite pas de processus de collage à chaud. Dans le passé, abffc avait des problèmes d'épaisseur. Cependant, comme la technologie des substrats en feuille de cuivre est de plus en plus avancée, abffc peut résoudre les problèmes d'épaisseur avec l'utilisation de feuilles minces. Au début, les substrats ABF étaient principalement utilisés pour les CPU dans les ordinateurs et les consoles de jeux. L'industrie ABF est tombée à un creux avec l'essor des smartphones et l'évolution des technologies d'emballage, mais les vitesses du réseau se sont améliorées ces dernières années et les percées technologiques ont conduit à de nouvelles applications de calcul haute performance. La demande ABF est à nouveau amplifiée. Du point de vue des tendances de l'industrie, les substrats ABF peuvent suivre le rythme des processus de fabrication de semi - conducteurs avancés et répondre aux exigences des lignes fines et de la largeur / espacement des lignes fines. Le potentiel de croissance futur du marché est prévisible. En raison de la capacité limitée, les leaders de l'industrie ont commencé à augmenter leur production. En mai 2019, Emerging a annoncé qu'il prévoyait d'investir 20 milliards de yuans entre 2019 et 2022 pour étendre l'usine de substrats de puces inverses IC haut de gamme et développer fortement les substrats ABF. En ce qui concerne les autres fabricants taïwanais, Jingyuan devrait transférer la production de substrats similaires à ABF, et Nantel continue d'augmenter sa capacité de production.

Substrat 3.MIS

La technologie d'emballage de substrat MIS est un nouveau type de technologie qui se développe actuellement rapidement dans les marchés analogique, de circuits intégrés de puissance et de devises numériques. Le MIS est différent des substrats traditionnels en ce qu'il contient une ou plusieurs couches de structures pré-encapsulées, et chaque couche est interconnectée par galvanoplating de cuivre pour fournir des connexions électriques pendant le processus d'emballage. MIS peut remplacer certains paquets traditionnels tels que les paquets QFN ou les paquets basés sur des cadres de plomb parce que MIS a des capacités de câblage plus fines, de meilleures propriétés électriques et thermiques et un profil plus petit.

Matériaux de substrat flexibles: PI, PE

Les résines PI et PE sont largement utilisées dans les PCB flexibles et les cartes de substrat IC, en particulier dans les cartes de substrat IC à ruban. Les substrats en film flexible sont principalement divisés en substrats adhésifs à trois couches et en substrats sans adhésif à deux couches. La feuille de caoutchouc à trois couches était à l'origine principalement utilisée pour des produits électroniques militaires tels que des véhicules de lancement, des missiles de croisière et des satellites spatiaux, puis étendue à diverses puces de produits électroniques civils; l'épaisseur de la feuille sans caoutchouc est plus petite, convient au câblage à haute densité et résiste à la chaleur., L'amincissement et l'amincissement ont des avantages évidents. Les produits sont largement utilisés dans l'électronique grand public, l'électronique automobile et d'autres domaines, qui sont les principales directions de développement pour les substrats d'emballage flexibles à l'avenir.

Il existe de nombreux fabricants de matériaux de substrat en amont et la technologie nationale est relativement faible. Il existe de nombreux types de substrats de matériau de base pour les substrats d'emballage de IC, et la plupart des fabricants en amont sont des entreprises financées à l'étranger. Prenons les matériaux BT et ABF les plus utilisés comme exemples. Les principaux fabricants mondiaux de substrats durs sont les sociétés japonaises MGC et Hitachi, les sociétés coréennes Doosan et LG. Les matériaux ABF sont principalement produits par le Japon Ajinomoto, et le pays vient de commencer.