วัสดุหลักของพื้นผิวบรรจุภัณฑ์ IC คืออะไร

บรรจุภัณฑ์ IC

พื้นผิวบรรจุภัณฑ์เป็นค่าใช้จ่ายที่ใหญ่ที่สุดของบรรจุภัณฑ์ IC,การบัญชีมากกว่า 30%ค่าใช้จ่ายบรรจุภัณฑ์ของ IC รวมถึงวัสดุบรรจุภัณฑ์,วัสดุบรรจุภัณฑ์,ค่าเสื่อมราคาและการทดสอบอุปกรณ์, ซึ่งค่าใช้จ่ายของบอร์ดพื้นผิว IC คิดเป็นมากกว่า 30%มันเป็นค่าใช้จ่ายที่ใหญ่ที่สุดของบรรจุภัณฑ์วงจรรวมและอยู่ในตำแหน่งที่สำคัญในบรรจุภัณฑ์วงจรรวมสำหรับบอร์ดพื้นผิว IC,วัสดุพื้นผิวรวมถึงฟอยล์ทองแดง,พื้นผิว,ฟิล์มแห้ง (นักถ่ายภาพที่เป็นของแข็ง),ฟิล์มเปียก (นักถ่ายแสงเหลว) และวัสดุโลหะ (ลูกทองแดง, ลูกปัดนิกเกิล, และเกลือทองคำ),ซึ่งสารตั้งต้นคิดเป็นอัตราส่วนเกิน 30%ซึ่งเป็นต้นทุนที่ใหญ่ที่สุดของบอร์ดสารตั้งต้น IC.

1.หนึ่งในวัตถุดิบหลัก:ฟอยล์ทองแดง
คล้ายกับ PCB, ฟอยล์ทองแดงที่จำเป็นสำหรับบอร์ดสารตั้งต้น IC ยังเป็นฟอยล์ทองแดงอิเล็กโทรไลติก, และมันจะต้องเป็นฟอยล์ทองแดงที่บางเฉียบ, ความหนาอาจต่ำถึง1.5μm, โดยทั่วไป, 2-18μm, ในขณะที่ความหนาของฟอยล์ทองแดงที่ใช้ใน PCB แบบดั้งเดิมคือ 18, ประมาณ35μm. ราคาของฟอยล์ทองแดงบางเฉียบสูงกว่าฟอยล์ทองแดงอิเล็กโทรไลติกธรรมดาธรรมดา, และเป็นการยากที่จะดำเนินการ.

2.วัตถุดิบหลักที่สอง:กระดานพื้นผิว
พื้นผิวของบอร์ดพื้นผิว IC นั้นคล้ายกับลามิเนตทองแดงของ PCB, ซึ่งส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสามประเภท: สารตั้งต้น, พื้นผิวฟิล์มที่ยืดหยุ่นและสารตั้งต้นเซรามิกร่วมกัน. ในหมู่พวกเขา, พื้นผิวที่แข็งและพื้นผิวที่ยืดหยุ่นมีที่ว่างสำหรับการพัฒนามากขึ้น, ในขณะที่การพัฒนาของสารตั้งต้นเซรามิกร่วมที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงมีแนวโน้มที่จะชะลอตัวลง.

ข้อควรพิจารณาหลักสำหรับสารตั้งต้นของ IC รวมถึงเสถียรภาพของมิติ, ลักษณะความถี่สูง, ความต้านทานความร้อนและการนำความร้อนและข้อกำหนดอื่น ๆ.

แพคเกจ

ในปัจจุบัน,ส่วนใหญ่มีวัสดุสามวัสดุสำหรับวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่เข้มงวด, คือวัสดุ BT, วัสดุ ABF และวัสดุ MIS;

วัสดุพื้นผิวบรรจุภัณฑ์ที่ยืดหยุ่นส่วนใหญ่รวมถึง PI (โพลีอิมด์) และ PE (โพลีเอสเตอร์) เรซิน
วัสดุพื้นผิวบรรจุภัณฑ์เซรามิกส่วนใหญ่เป็นวัสดุเซรามิกเช่นอลูมินา, อลูมิเนียมไนไตรด์, และซิลิกอนคาร์ไบด์.

วัสดุพื้นผิวที่แข็ง: BT, ABF, ผิดพลาด
1.วัสดุเรซิ่น BT

ชื่อเต็มของเรซิน BT คือ bismaleimide triazine resin, ซึ่งพัฒนาโดย บริษัท มิตซูบิชิแก๊สของญี่ปุ่น. แม้ว่าระยะเวลาสิทธิบัตรของเรซิน BT หมดอายุแล้ว, บริษัท มิตซูบิชิแก๊สยังคงอยู่ในตำแหน่งผู้นำในการพัฒนาและการประยุกต์ใช้เรซิน BT. BT Resin มีข้อได้เปรียบมากมายเช่น TG สูง, ความต้านทานความร้อนสูง, ความต้านทานความชื้น, ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำ (DK) และปัจจัยการกระจายต่ำ (ฟ), แต่เนื่องจากชั้นเส้นใยแก้ว, มันยากกว่าสารตั้งต้นของ FC ที่ทำจาก ABF. การเดินสายมีปัญหามากขึ้น, และความยากของการขุดเจาะด้วยเลเซอร์ก็สูงขึ้น,ซึ่งไม่สามารถปฏิบัติตามข้อกำหนดของริ้วรอย,แต่มันสามารถทำให้ขนาดมั่นคงและป้องกันการขยายตัวทางความร้อนและการหด,วัสดุ BT ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับเครือข่ายที่มีข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือสูง. ชิปชิปและลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้. ในปัจจุบัน, พื้นผิว BT ส่วนใหญ่จะใช้ในผลิตภัณฑ์เช่นชิป MEMS โทรศัพท์มือถือ, ชิปสื่อสาร,และชิปหน่วยความจำด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของชิป LED,การประยุกต์ใช้สารตั้งต้น BT ในบรรจุภัณฑ์ LED ชิปก็มีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว.

2.วัสดุ ABF

วัสดุ ABF เป็นวัสดุที่นำโดย Intel และใช้สำหรับการผลิตบอร์ดผู้ให้บริการระดับสูงเช่นชิปพลิก. เมื่อเทียบกับวัสดุฐาน BT,วัสดุ ABF สามารถใช้เป็น IC ที่มีวงจรทินเนอร์, เหมาะสำหรับจำนวนพินสูงและการส่งผ่านสูง,และส่วนใหญ่จะใช้สำหรับชิประดับไฮเอนด์ขนาดใหญ่เช่น CPU, GPU และชิปเซ็ตเป็นวัสดุสะสม, ABF สามารถใช้เป็นวงจรได้โดยการแนบ ABF โดยตรงกับพื้นผิวฟอยล์ทองแดง,และไม่จำเป็นต้องมีกระบวนการเชื่อมต่อความร้อน. ในอดีตที่ผ่านมา, ABFFC มีปัญหาเรื่องความหนา. อย่างไรก็ตาม, เนื่องจากเทคโนโลยีของพื้นผิวฟอยล์ทองแดงกำลังก้าวหน้ามากขึ้นเรื่อย ๆ,ABFFC สามารถแก้ปัญหาความหนาได้ตราบใดที่ใช้แผ่นบาง ๆ. ในยุคแรก ๆ, บอร์ดสารตั้งต้น ABF ส่วนใหญ่ใช้สำหรับ CPU ในคอมพิวเตอร์และคอนโซลเกม. ด้วยการเพิ่มขึ้นของสมาร์ทโฟนและการเปลี่ยนแปลงเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์, อุตสาหกรรม ABF ได้ลดลงสู่การลดลงต่ำ, แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา, ความเร็วเครือข่ายเพิ่มขึ้นและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีได้นำแอพพลิเคชั่นการคำนวณประสิทธิภาพสูงมาสู่ตารางความต้องการ ABF จะถูกขยายอีกครั้ง. จากมุมมองของแนวโน้มอุตสาหกรรม,สารตั้งต้น ABF สามารถติดตามกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ขั้นสูงและตรงตามข้อกำหนดของเส้นเล็กและระยะห่างของเส้นความกว้าง/เส้นละเอียด. ด้วยกำลังการผลิตที่ จำกัด, ผู้นำอุตสาหกรรมเริ่มขยายการผลิต. ในเดือนพฤษภาคม 2019, Xinxing ประกาศว่าคาดว่าจะลงทุน 20 พันล้านหยวนจาก 2019 ถึง 2022 เพื่อขยายโรงงานพื้นผิวของ Flip-Chip ระดับไฮเอนด์และพัฒนาพื้นผิว ABF อย่างจริงจัง. ในแง่ของผู้ผลิตไต้หวันรายอื่น ๆ, Jingsus คาดว่าจะเปลี่ยนการผลิตพื้นผิวที่คล้ายกันเป็น ABF, และ Nandian ก็ยังคงเพิ่มกำลังการผลิตอย่างต่อเนื่อง.

3.สารตั้งต้น

เทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ของ MIS Substrate เป็นเทคโนโลยีประเภทใหม่ที่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วในอะนาล็อก, Power IC, และตลาดสกุลเงินดิจิทัล. MIS นั้นแตกต่างจากพื้นผิวแบบดั้งเดิมซึ่งมีโครงสร้างก่อนการห่อหุ้มหนึ่งชั้นขึ้นไป, และแต่ละเลเยอร์เชื่อมต่อกันโดย electroplating copper เพื่อให้การเชื่อมต่อไฟฟ้าในระหว่างกระบวนการบรรจุภัณฑ์. MIS สามารถแทนที่แพ็คเกจแบบดั้งเดิมบางอย่างเช่นแพ็คเกจ QFN หรือแพ็คเกจที่ใช้เฟรมตะกั่วเนื่องจาก MIS มีความสามารถในการเดินสายที่ดีกว่า, คุณสมบัติทางไฟฟ้าและความร้อนที่ดีขึ้น, และโปรไฟล์ขนาดเล็กแพ็คเกจ

วัสดุพื้นผิวที่ยืดหยุ่น: PI, PE

เรซิน PI และ PE ใช้กันอย่างแพร่หลายใน PCB ที่ยืดหยุ่นและบอร์ดพื้นผิว IC, โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบอร์ดพื้นผิวเทป IC. พื้นผิวฟิล์มที่มีความยืดหยุ่นส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นพื้นผิวกาวสามชั้นและพื้นผิวที่ไม่มีกาวสองชั้น. แผ่นยางสามชั้นเดิมส่วนใหญ่ใช้สำหรับผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ทางทหารเช่นยานพาหนะเปิดตัว, ขีปนาวุธล่องเรือ, และดาวเทียมอวกาศ, และต่อมาขยายไปยังชิปผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์พลเรือนต่างๆ; ความหนาของแผ่นยางที่ปราศจากยางมีขนาดเล็กลง, เหมาะสำหรับการเดินสายความหนาแน่นสูง, และทนความร้อน, การทำให้ผอมบางและผอมบางมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจน. ผลิตภัณฑ์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค, อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์และสาขาอื่น ๆ, ซึ่งเป็นทิศทางการพัฒนาหลักสำหรับพื้นผิวบรรจุภัณฑ์ที่ยืดหยุ่นในอนาคต.

มีผู้ผลิตวัสดุพื้นผิวต้นน้ำจำนวนมาก, และเทคโนโลยีในประเทศค่อนข้างอ่อนแอ.
วัสดุพื้นผิววัสดุหลักมีหลายประเภทสำหรับพื้นผิวบรรจุภัณฑ์ IC, และผู้ผลิตต้นน้ำส่วนใหญ่เป็นองค์กรที่ได้รับการสนับสนุนจากต่างประเทศ. ใช้วัสดุ BT ที่ใช้มากที่สุดและวัสดุ ABF เป็นตัวอย่าง. ผู้ผลิตสารตั้งต้นหลักระดับโลกคือ บริษัท ญี่ปุ่น MGC และ บริษัท เกาหลี Hitachi Doosan และ LG. วัสดุ ABF ส่วนใหญ่ผลิตโดย Japan Ajinomoto, และประเทศเพิ่งเริ่มต้น.