它和PCB有什么關(guān)系?和IC載板又有什么關(guān)系?......
我們就由淺到深一起來探討一下什么是IC載板。
01什么是IC載板
首先,我們先淺談一下什么是IC載板。(封裝基板即是IC載板)
它是在PCB板的相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,用于建立IC與PCB之間的訊號(hào)連接,起著“承上啟下”的作用。
在20世紀(jì)90年代中期,一種以球柵陣列封裝、芯片尺寸封裝為代表的新型IC高密度封裝形式問世,IC載板由此應(yīng)運(yùn)而生。
簡(jiǎn)而言之,IC載板就是集成電路先進(jìn)封裝的關(guān)鍵基材,“特殊”的PCB。
特別的是:集成電路的封裝所涉及的各個(gè)方面幾乎都是在IC載板上進(jìn)行或與IC載板相關(guān)。
在電子封裝工程所涉及的四大基礎(chǔ)技術(shù),即薄厚膜技術(shù)、微互連技術(shù)、基板技術(shù)、封接與封裝技術(shù)中,基板技術(shù)處于關(guān)鍵與核心地位。
當(dāng)然,IC載板甚至可埋入無源、有源器件以實(shí)現(xiàn)一定系統(tǒng)功能。
02封裝基板的作用和種類
在芯片封裝領(lǐng)域,有很多封裝類型使用得到封裝基(載)板,例如BGA(Ball Grid Array),QFP,PGA,SiP,CSP,PoP等。不同類型的芯片封裝所用到的封裝基板也有不同,那么有哪些常見的封裝基板呢?
開宗明義,定義先行。我們已經(jīng)知道了什么是IC載板,現(xiàn)在總結(jié)一下封裝基板的作用。
封裝基板的作用
封裝基板在封裝里主要以下作用:電氣連接,物理保護(hù),應(yīng)力緩和,散熱防潮,尺寸過渡,規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化等,正逐漸部分或全部的由封裝基板來承擔(dān)。在高階封裝領(lǐng)域,IC載板已取代傳統(tǒng)引線框架,成為芯片封裝中不可或缺的一部分。
封裝基板的種類
按照基板的材料來分,我將其分為柔性基板與剛性基板。柔性基板指能夠彎曲和折疊的基板。剛性基板是指具有較強(qiáng)剛性、不可彎曲的基板。柔性基板則薄且柔性較高,而剛性基板具有固定的形狀和形式。
柔性基板的材料種類?
常見的柔性基板材料:PI(聚酰亞胺)、PET(聚酯)、PEEK(聚醚醚酮)、PDMS等。
柔性基板的缺點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)?
缺點(diǎn):翹曲問題嚴(yán)重;加工過程比較復(fù)雜難;熱膨脹系數(shù)CTE 與其他材料(例如阻焊層)存在較大差異。
優(yōu)點(diǎn):重量輕且價(jià)格實(shí)惠;具有足夠的柔韌性和彎曲能力。
剛性基板的材料種類?
常見的剛性基板材料:FR4、ABF、BT、陶瓷等。
剛性基板材料 — FR4
FR4在印刷電路板(PCB)的制造中是最常用的一種材料類型。"FR4"代表的是“阻燃第4類”(Flame Retardant Type 4)。玻璃纖維布浸漬在環(huán)氧樹脂里面,再經(jīng)過熱壓以及固化處理形成的復(fù)合材料。具有機(jī)械強(qiáng)度高,電絕緣性能優(yōu),阻燃性好,熱穩(wěn)定性佳等特點(diǎn)。
剛性基板材料 — ABF
ABF(Ajinomoto Build-up Film)是一種應(yīng)用在GPU、CPU等高端的芯片封裝中的高度耐用及高剛性的材料。它是由味之素公司開發(fā)的,所屬范圍是層壓膜類材料,常用在作為封裝基板的內(nèi)層絕緣材料中。而下圖,ABF 層是放置在 PCB和芯片之間,一般情況,芯片的計(jì)算能力需要越高,而需要越多的ABF材料以求保證正常運(yùn)行。
剛性基板材料 — BT
BT材料的名稱來源于其主要化學(xué)成分:Triazine(三嗪)和Bismaleimide(雙馬來酰亞胺),全名是雙馬來酰亞胺三嗪,是性能更高、更先進(jìn)的環(huán)氧樹脂基板,現(xiàn)在已成許多基板制造商的首選層壓基板材料。因?yàn)锽T材料具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,平常來說高于一般的FR4材料;良好的絕緣性;較低的熱膨脹系數(shù)與介電常數(shù)等。BT屬于BGA 封裝的標(biāo)準(zhǔn)基板材料,并且還可以用在CSP封裝的基板材料。
剛性基板材料 — 陶瓷
常用的陶瓷材料有氮化鋁(AlN)、氧化鈹(BeO)、氧化鋁(Al2O3)、碳化硅(SiC)等,是比較早期的層壓材料。陶瓷材料以粉末的形式通過研磨等來獲取合適粒徑的顆粒,再經(jīng)過成型、金屬化、層疊、切割、高溫?zé)Y(jié)、打磨拋光、沉鎳沉金等制得,具有一定的脆性,適用于高功率、高頻和高可靠性要求的芯片產(chǎn)品中。
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