封裝基板是IC封裝的最大成本,占30%以上。 IC封裝成本包括封裝基板、封裝資料、設備折舊和測試,其中IC基板的成本占30%以上。 它是集成電路封裝成本最高的,在集成電路封裝中佔有重要地位。 對於IC基板,基板資料包括銅箔、基板、幹膜(固體光刻膠)、濕膜(液體光刻膠)和金屬材料(銅球、鎳珠和金鹽),其中基板占比超過30%,是IC基板成本最高的端。
1.主要原材料之一:銅箔與PCB類似,IC基板所需的銅箔也是電解銅箔,需要是超薄均勻的銅箔,厚度可以低至1.5μm,一般為2-18μm,而傳統PCB中使用的銅箔厚度為18μm,約為35μm。 超薄銅箔的價格高於普通電解銅箔,加工難度更大。
2.第二種主要原材料:基板IC基板的基板類似於PCB的覆銅層壓板,主要分為三種類型:硬質基板、柔性薄膜基板和共燒陶瓷基板。 其中,硬質基板和柔性基板有更大的發展空間,而共燒陶瓷基板的發展趨於放緩。
IC基板基板的主要考慮因素包括尺寸穩定性、高頻特性、耐熱性和導熱性等要求。
現時,硬包裝基板主要有三種資料,即BT資料、ABF資料和MIS資料;
軟包裝基板資料主要包括PI(聚醯亞胺)和PE(聚酯)樹脂。陶瓷封裝基板資料主要是氧化鋁、氮化鋁和碳化矽等陶瓷材料。
剛性基材:BT、ABF、MIS1.BT樹脂資料
BT樹脂的全稱是雙馬來醯亞胺三嗪樹脂,由日本三菱瓦斯公司開發。 雖然BT樹脂的專利期已經結束,但三菱燃氣公司在BT樹脂的開發和應用方面仍處於領先地位。 BT樹脂具有許多優點,如高Tg、高耐熱性、防潮性、低介電常數(DK)和低耗散因數(Df),但由於玻璃纖維層,它比ABF製成的FC基板更硬。 佈線更麻煩,雷射鑽孔的難度更高,不能滿足精細線條的要求,但可以穩定尺寸,防止熱膨脹和收縮影響線條良率。 囙此,BT資料主要用於具有高可靠性要求的網絡。 晶片和可程式設計邏輯晶片。 現時,BT基板主要用於手機MEMS晶片、通信晶片和存儲晶片等產品。 隨著LED晶片的快速發展,BT基板在LED晶片封裝中的應用也在迅速發展。
2.ABF資料
ABF資料是由英特爾主導的一種資料,用於生產倒裝晶片等高端載體板。 與BT基材相比,ABF資料可以用作電路更薄的IC,適用於高引脚數和高傳輸,主要用於CPU、GPU和晶片組等大型高端晶片。 作為積層資料,ABF可以通過直接將ABF附著到銅箔基板上來用作電路,並且不需要熱壓接合工藝。 過去,ABFFC存在厚度問題。 然而,隨著銅箔基板的科技越來越先進,只要使用薄板,ABFFC就可以解决厚度問題。 在早期,ABF基板主要用於電腦和遊戲機中的CPU。 隨著智能手機的興起和包裝科技的變化,ABF行業已經陷入低谷,但近年來,網絡速度有所提高,科技突破帶來了新的高性能計算應用。 ABF需求再次被放大。 從行業趨勢來看,ABF基板可以跟上先進電晶體制造技術的步伐,滿足細線和細線寬度/線間距的要求。 未來的市場增長潜力是可以預期的。 由於產能有限,行業領導者已經開始擴大生產。 2019年5月,新興宣佈,預計2019年至2022年將投資200億元,擴建高端IC倒裝晶片基板工廠,大力發展ABF基板。 就其他臺灣製造商而言,景數預計將把類似基板的生產轉移到ABF,南電也在繼續提高產能。
3.MIS基板
MIS基板封裝技術是現時在類比、功率IC和數位貨幣市場中快速發展的一種新型科技。 MIS與傳統基板的不同之處在於,它包含一層或多層預封裝結構,每層都通過電鍍銅相互連接,以在封裝過程中提供電力連接。 MIS可以取代一些傳統的封裝,如QFN封裝或基於引線框架的封裝,因為MIS具有更精細的佈線能力、更好的電力和熱效能以及更小的外形。
柔性基材:PI、PE
PI和PE樹脂廣泛應用於柔性PCB和IC基板,特別是膠帶IC基板。 柔性薄膜基材主要分為三層粘性基材和兩層無粘性基材。 三層橡膠板最初主要用於運載火箭、巡弋飛彈、航太衛星等軍用電子產品,後來擴展到各種民用電子產品晶片; 無橡膠片的厚度較小,適合高密度佈線,並且耐熱。, 减薄和减薄具有明顯的優勢。 產品廣泛應用於消費電子、汽車電子等領域,是未來軟包裝基板的主要發展方向。
上游基材廠家很多,國內科技相對薄弱。 IC封裝基板的覈心資料基板種類繁多,上游製造商大多為外資企業。 以最常用的BT資料和ABF資料為例。 全球主要的硬基板製造商是日本公司MGC和日立韓國公司鬥山和LG。 ABF資料主要由日本味之素生產,該國剛剛起步。