随着电子产品微小型化、多功能化和信号传输高频高速数字化,要求pcb迅速走向高密度化、高性能化和高可靠性发展。为了适应这个要求,不仅pcb迅速走向hdibum板、嵌入(集成)元件pcb等,而且ic封装基板已经迅速由无机基板(陶瓷基板)走向有机基板(pcb板)。有机ic封装基板是在hdi/bum板的基础上继续‘深化(高密度化)’而发展起来的,或者说ic封装基板是具更高密度化的hdi/bum板。
1 封装基板的提出及其类型
1.1 有机封装基板的提出 封装基板是用于把多个一级(可用二级)封装ic组件再封(组)装形成更大密度与容量 的一种基板。由于这类基板的封装密度很高,因此,其尺寸都不大,大多数为≤50*70mm2 。过去主要是采用陶瓷基板,现在迅速走向高密度pcb封装基板。
(1)陶瓷封装基板。 陶瓷封装基板的应用已有几十年的历史了,基优点是cte较小,导热率较高。但是,随 着高密度化、特别是信号传输高频高速数字化的发展,陶瓷封装基板遇到了严厉的挑战。
① 介电常数这就是说,采用较小的介电常数εr,就可以得到较高的信号传输速度。还有特性阻抗值等问题。
②密度低。l/s≥o.1mm,加上厚度厚、孔径大,不能满足ic高集成度的要求。 ③电阻大。大多采用钼形成的导线,其电阻率(烧结后)比铜大三倍多或更大,发热 量大和影响电气性能。
④基板尺寸不能大,影响密度和容量提高。由于陶瓷基板的脆性大,不仅尺寸不能大,而且生产、组装和应用等都要格外小心。
⑤薄型化困难。厚度较厚,大多数为1mm以上。
⑥成本高。
(2)有机(pcb)基板。
有机(pcb)基板,刚好与陶瓷封装基板相反。
①介电常数εr小(可选择性大,大多用3∽4的材料)。
②高密度化好。l/s可达到20∽50μm,介质层薄,孔径小。
③电阻小。发热低,电气性能好。
④基板尺寸可扩大。大多数为≤70*100mm2 。
⑤可薄型化,目前,双面/四层板,可达到100∽300μm。
⑥成本低。
在1991年,由日本野洲研究所开发的用于树脂密封的倒芯片安装和倒芯片键合(连接)的pcb和hdi/bum板,这些有机封装基板和hdi/bum板等比陶瓷基板有更优越的的有利因素和条件,使它作为ic的裸芯片封装用基板是非常合适的,特别是用于倒芯片(fc)的金属丝的封装上,既解决了封装的cte匹配问题,又解决了高密度芯片的安装的可行性问题。关于pcb基板的cte较大和导热差方面,可以通过改进和选择ccl基材得到较好的解决1.2 ic封装基板的类型 。