Chất nền IC - Vật liệu chính của nền đóng gói IC là gì

Các chất nền bao bì là chi phí lớn nhất của bao bì IC, chiếm hơn 30%. Chi phí đóng gói IC bao gồm các chất nền đóng gói, vật liệu đóng gói, giảm giá thiết bị và thử nghiệm, trong đó chi phí của các tấm nền IC chiếm hơn 30%. Nó là chi phí lớn nhất của bao bì mạch tích hợp và chiếm một vị trí quan trọng trong bao bì mạch tích hợp. Đối với các tấm nền IC, vật liệu nền bao gồm lá đồng, nền, phim khô (chống quang rắn), phim ướt (chống quang lỏng) và vật liệu kim loại (bóng đồng, hạt niken và muối vàng), trong đó nền chiếm tỷ lệ vượt quá 30%, đó là chi phí lớn nhất của các tấm nền IC.

1. Một trong những nguyên liệu thô chính: lá đồng Tương tự như PCB, lá đồng cần thiết cho bảng nền IC cũng là lá đồng điện phân, và nó cần phải là lá đồng đồng đồng nhất quán siêu mỏng, độ dày có thể thấp như 1,5μm, nói chung, 2-18μm, trong khi độ dày của lá đồng được sử dụng trong PCB truyền thống là 18, Khoảng 35μm. Giá của lá đồng siêu mỏng cao hơn so với lá đồng điện giải thông thường và khó xử lý hơn.

2. thứ hai của nguyên liệu thô chính: bảng nền nền nền của bảng nền IC tương tự như lớp phủ đồng của PCB, chủ yếu được chia thành ba loại: nền cứng, nền phim linh hoạt và nền gốm đồng cháy. Trong số đó, nền cứng và nền linh hoạt có nhiều chỗ để phát triển, trong khi sự phát triển của nền gốm co-cháy có xu hướng chậm lại.

Những cân nhắc chính cho nền nền IC bao gồm sự ổn định chiều, đặc điểm tần số cao, khả năng chống nhiệt và độ dẫn nhiệt và các yêu cầu khác.

Hiện tại, chủ yếu có ba vật liệu cho nền đóng gói cứng, cụ thể là vật liệu BT, vật liệu ABF và vật liệu MIS;

Vật liệu nền bao bì linh hoạt chủ yếu bao gồm nhựa PI (polyimide) và PE (polyester) Vật liệu nền bao bì gốm chủ yếu là vật liệu gốm như alumina, nhôm nitride và cacbua silicon.

Vật liệu nền cứng: BT, ABF, vật liệu nhựa MIS1.BT

Tên đầy đủ của nhựa BT là nhựa bismaleylamide triazine, được phát triển bởi Mitsubishi Gas, Nhật Bản. Mặc dù thời gian cấp bằng sáng chế cho nhựa BT đã kết thúc, Mitsubishi Gas vẫn dẫn đầu trong việc phát triển và ứng dụng nhựa BT. Nhựa BT có nhiều ưu điểm như Tg cao, chịu nhiệt cao, chống ẩm, hằng số điện môi thấp (DK) và yếu tố tiêu tán thấp (Df), nhưng nó cứng hơn so với chất nền FC được làm bằng ABF do lớp sợi thủy tinh. Hệ thống dây điện rắc rối hơn, độ khó của khoan laser cao hơn, nó không thể đáp ứng yêu cầu của đường nét tốt, nhưng nó có thể ổn định kích thước để ngăn chặn sự giãn nở nhiệt và co lại ảnh hưởng đến tỷ lệ đường nét tốt. Do đó, vật liệu BT chủ yếu được sử dụng trong các mạng có yêu cầu độ tin cậy cao. Chip và chip logic lập trình. Hiện nay, chất nền BT chủ yếu được sử dụng trong các sản phẩm như chip MEMS điện thoại di động, chip truyền thông và chip nhớ. Với sự phát triển nhanh chóng của chip LED, việc sử dụng chất nền BT trong gói chip LED cũng đang phát triển nhanh chóng.

2.Vật liệu ABF

Vật liệu ABF là một vật liệu do Intel thống trị để sản xuất các bảng vận chuyển cao cấp như chip lộn ngược. So với chất nền BT, vật liệu ABF có thể được sử dụng làm IC với mạch mỏng hơn, phù hợp với số pin cao và truyền tải cao, chủ yếu được sử dụng trên các chip cao cấp lớn như CPU, GPU và chipset. Là một vật liệu xếp chồng lên nhau, ABF có thể được sử dụng làm mạch bằng cách gắn trực tiếp ABF vào chất nền lá đồng và không yêu cầu quá trình liên kết ép nóng. Trước đây, ABFFC có vấn đề về độ dày. Tuy nhiên, với công nghệ của chất nền lá đồng ngày càng tiên tiến, ABFFC có thể giải quyết vấn đề độ dày miễn là tấm mỏng được sử dụng. Trong những ngày đầu, chất nền ABF chủ yếu được sử dụng trong CPU trong máy tính và máy chơi game. Với sự gia tăng của điện thoại thông minh và những thay đổi trong công nghệ đóng gói, ngành công nghiệp ABF đã xuống dốc, nhưng trong những năm gần đây, tốc độ mạng đã được cải thiện và những đột phá công nghệ đã dẫn đến các ứng dụng điện toán hiệu suất cao mới. Nhu cầu ABF một lần nữa được tăng lên. Từ xu hướng công nghiệp, chất nền ABF có thể theo kịp với quy trình sản xuất chất bán dẫn tiên tiến và đáp ứng các yêu cầu về chiều rộng/khoảng cách dòng tốt. Tiềm năng tăng trưởng thị trường trong tương lai là có thể dự đoán được. Do công suất hạn chế, các nhà lãnh đạo ngành đã bắt đầu mở rộng sản xuất. Vào tháng 5 năm 2019, Xingxing thông báo rằng họ dự kiến sẽ đầu tư 20 tỷ nhân dân tệ từ năm 2019 đến năm 2022 để mở rộng nhà máy sản xuất chất nền chip đảo ngược IC cao cấp và phát triển mạnh mẽ chất nền ABF. Trong trường hợp của các nhà sản xuất Đài Loan khác, Jingshan dự kiến sẽ chuyển sản xuất chất nền tương tự sang ABF và Nanjing cũng đang tiếp tục tăng công suất.

3.MIS nền

Công nghệ đóng gói chất nền MIS là một loại công nghệ mới hiện đang phát triển nhanh chóng trong thị trường tiền tệ tương tự, IC điện và kỹ thuật số. MIS khác với các chất nền truyền thống vì nó chứa một hoặc nhiều lớp cấu trúc đóng gói trước, và mỗi lớp được kết nối với nhau bằng đồng mạ điện để cung cấp các kết nối điện trong quá trình đóng gói. MIS có thể thay thế một số gói truyền thống như gói QFN hoặc gói dựa trên khung chì vì MIS có khả năng dây mịn hơn, đặc tính điện và nhiệt tốt hơn và hồ sơ nhỏ hơn.

Vật liệu nền linh hoạt: PI, PE

Nhựa PI và PE được sử dụng rộng rãi trong PCB linh hoạt và bảng nền IC, đặc biệt là trong bảng nền IC băng. Các chất nền phim linh hoạt chủ yếu được chia thành các chất nền dính ba lớp và các chất nền không dính hai lớp. Tấm cao su ba lớp ban đầu chủ yếu được sử dụng cho các sản phẩm điện tử quân sự như xe phóng, tên lửa hành trình và vệ tinh không gian, và sau đó mở rộng sang các chip sản phẩm điện tử dân sự khác nhau; độ dày của tấm không có cao su nhỏ hơn, thích hợp cho dây dây mật độ cao và chống nhiệt., Mỏng và mỏng có lợi thế rõ ràng. Các sản phẩm được sử dụng rộng rãi trong điện tử tiêu dùng, điện tử ô tô và các lĩnh vực khác, đó là các hướng phát triển chính cho nền đóng gói linh hoạt trong tương lai.

Có nhiều nhà sản xuất vật liệu nền thượng lưu, và công nghệ trong nước tương đối yếu. Có nhiều loại nền vật liệu cốt lõi cho nền đóng gói IC, và hầu hết các nhà sản xuất thượng lưu là các doanh nghiệp do nước ngoài tài trợ. Lấy các vật liệu BT và vật liệu ABF được sử dụng nhiều nhất như ví dụ. Các nhà sản xuất nền cứng toàn cầu chính là các công ty Nhật Bản MGC và Hitachi các công ty Hàn Quốc Doosan và LG. Vật liệu ABF chủ yếu được sản xuất bởi Nhật Bản Ajinomoto, và đất nước vừa mới bắt đầu.