Substrat IC - Apa bahan utama substrat pakej IC

Substrat pakej adalah biaya terbesar pakej IC, mengandungi lebih dari 30%. Kost pakej IC termasuk substrat pakej,bahan pakej,depreciasi peralatan dan ujian, diantara mana kost papan substrat IC mengandungi lebih dari 30%. Ia adalah kos terbesar pakej sirkuit terintegrasi dan menguasai kedudukan penting dalam pakej sirkuit terintegrasi. Bagi papan substrat IC, bahan substrat termasuk foli tembaga, substrat, filem kering (fotoreset kuat), filem basah (fotoreset cair) dan bahan logam (bola tembaga, bulu nikel, dan garam emas), yang mana substrat menganggap nisbah melebihi 30%,yang merupakan akhir biaya terbesar papan substrat IC.

1.Salah satu bahan prima utama:foli tembaga Sama seperti PCB, foli tembaga yang diperlukan untuk papan substrat IC juga foli tembaga elektrolitik, dan ia perlu foli tembaga seragam ultra-tipis, tebal boleh menjadi sebanyak 1.5μm, umumnya, 2-18μm, sementara tebal foli tembaga yang digunakan dalam PCB tradisional adalah 18, sekitar 35μm. Harga foil tembaga yang sangat tipis lebih tinggi daripada foil tembaga elektrolitik biasa, dan ia lebih sukar untuk diproses.

2 Di antara mereka, substrat keras dan substrat fleksibel mempunyai lebih banyak ruang untuk pembangunan, sementara pembangunan substrat keramik yang dipecahkan bersamaan cenderung untuk memperlambat.

Pertimbangan utama untuk substrat IC termasuk kestabilan dimensi, karakteristik frekuensi tinggi, resistensi panas dan konduktiviti panas dan keperluan lain.

Pada masa ini, terdapat terutama tiga bahan untuk substrat pakej yang ketat, iaitu bahan BT, bahan ABF dan bahan MIS;

Material substrat pakej mudah disertai terutamanya PI (poliimid) dan PE (poliester) resin bahan substrat pakej keramik adalah terutamanya bahan keramik seperti alumina, nitrid aluminum, dan karbid silikon.

Bahan substrat ketat: Bahan resin BT, ABF, MIS1.BT

Nama penuh resin BT adalah resin triazin bismaleimide, yang dikembangkan oleh Mitsubishi Gas Company Jepun. Walaupun tempoh paten resin BT telah tamat, Mitsubishi Gas Company masih berada di posisi utama dalam pembangunan dan aplikasi resin BT. Resin BT mempunyai banyak keuntungan seperti Tg tinggi, resistensi panas tinggi, resistensi basah, konstan dielektrik rendah (DK) dan faktor penyisipan rendah (Df), tetapi kerana lapisan serat kaca, ia lebih sukar daripada substrat FC yang dibuat dari ABF. Kawalan lebih bermasalah, dan kesukaran pengeboran laser lebih tinggi, yang tidak boleh memenuhi keperluan garis halus, tetapi ia boleh stabilkan saiz dan mencegah pengembangan panas dan kontraksi daripada mempengaruhi hasil garis. Oleh itu, bahan BT kebanyakan digunakan untuk rangkaian dengan keperluan kepercayaan tinggi. Chip dan chip logik boleh diprogram. Pada masa ini, substrat BT kebanyakan digunakan dalam produk seperti cip MEMS telefon bimbit, cip komunikasi, dan cip memori. Dengan pembangunan cepat cip LED, aplikasi substrat BT dalam pakej cip LED juga berkembang cepat.

Material 2.ABF

Material ABF adalah bahan yang dipimpin oleh Intel dan digunakan untuk menghasilkan papan pembawa tinggi seperti Flip Chip. Berbanding dengan bahan as as BT, bahan ABF boleh digunakan sebagai IC dengan litar yang lebih tipis, sesuai untuk kiraan pin tinggi dan transmisi tinggi, dan kebanyakan digunakan untuk cip tinggi besar seperti CPU, GPU dan chipset. Sebagai bahan pembangunan, ABF boleh digunakan sebagai sirkuit dengan melekat ABF secara langsung ke substrat foil tembaga, dan tidak perlu proses ikatan termokompresi. Sebelum ini, ABFFC mempunyai masalah kelabu. Namun, kerana teknologi substrat foil tembaga semakin maju, ABFFC boleh menyelesaikan masalah tebal selama plat tipis digunakan. Pada masa awal, papan substrat ABF kebanyakan digunakan untuk CPU dalam komputer dan konsol permainan. Dengan meningkat telefon pintar dan perubahan dalam teknologi pakej, industri ABF telah jatuh ke ebb rendah, tetapi pada tahun-tahun terakhir, kelajuan rangkaian telah meningkat dan kemajuan teknologi telah membawa aplikasi komputer berfungsi tinggi baru ke meja. Permintaan ABF meningkat lagi. Dari perspektif trends industri, substrat ABF boleh menyimpan dengan kecepatan proses produksi semikonduktor maju dan memenuhi keperluan garis halus dan jarak garis lebar/garis halus. Potensi pertumbuhan pasar masa depan boleh dijangka. Dengan kemampuan produksi terbatas, pemimpin industri telah mula mengembangkan produksi. Pada bulan Mei 2019, Xinxing mengumumkan bahawa ia mengharapkan untuk melabur 20 bilion yuan dari 2019 hingga 2022 untuk mengembangkan pabrik substrat chip-flip IC tinggi dan mengembangkan substrat ABF dengan kuat. Dalam terma-terma pembuat lain Taiwan, Jingsus mengharapkan untuk mengubah produksi substrat yang sama kepada ABF, dan Nandian juga terus meningkatkan kapasitas produksi.

Substrat 3.MIS

Teknologi pakej substrat MIS adalah jenis baru teknologi yang kini berkembang dengan cepat dalam pasar valuta analog, IC kuasa, dan digital. MIS berbeza dari substrat tradisional kerana ia mengandungi satu atau lebih lapisan struktur pre-encapsulated, dan setiap lapisan disambungkan dengan elektroplating tembaga untuk menyediakan sambungan elektrik semasa proses pakej. MIS boleh menggantikan beberapa pakej tradisional seperti pakej QFN atau pakej berasaskan bingkai utama kerana MIS mempunyai kemampuan kabel yang lebih baik, sifat elektrik dan panas yang lebih baik, dan profil yang lebih kecil.

Material substrat fleksibel: PI, PE

resin PI dan PE digunakan secara luas dalam papan PCB fleksibel dan papan substrat IC, terutama dalam papan substrat IC pita. Substrat filem mudah terbahagi terutamanya menjadi substrat lipat tiga lapisan dan substrat bebas lipat dua lapisan. Helaian karet tiga lapisan dahulu digunakan untuk produk elektronik tentera seperti kenderaan peluncuran, peluncuran rudal, dan satelit ruang angkasa, dan kemudian dikembangkan kepada pelbagai cip produk elektronik awam; tebal lembaran bebas karet lebih kecil, sesuai untuk kawat tebal tinggi, dan resisten panas. Pencerahan dan pencerahan mempunyai keuntungan yang jelas. Produk digunakan secara luas dalam elektronik pengguna, elektronik kenderaan dan medan lain, yang merupakan arah pembangunan utama untuk substrat pakej fleksibel di masa depan.

Terdapat banyak pembuat bahan substrat di atas, dan teknologi rumah adalah relatif lemah. Terdapat banyak jenis substrat bahan utama untuk substrat pakej IC, dan kebanyakan penghasil upstream adalah perusahaan yang diberi dana asing. Ambil bahan BT yang paling digunakan dan bahan ABF sebagai contoh. Pembuat substrat keras global utama adalah syarikat Jepun MGC dan syarikat Hitachi Korea Doosan dan LG. Bahan ABF terutama dihasilkan oleh Jepun Ajinomoto, dan negara ini baru saja dimulai.