第三讲 封装有机基板简介ppt课件.ppt

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1、封装用一般有机基板封装用一般有机基板材料，是指制造电子封装基板、制造搭载电子元器件的母板(又称印制电路板，简称PCB)的基础材料。传统的PCB是由有机树脂做粘合剂、玻璃纤维布(简称玻璃布)做增强材料，采用传统的工艺法所制成。这类一般有机基板材料从组成结构划分，包括单、双PCB用基板材料(覆铜箔板)和一般多层PCB用基板材料(内芯薄型覆铜箔板、半固化片材料)。有机封装基板用基材，在整个封装印制电路板上，主要担负着导电、绝缘和支撑三大方面的功能。导电----主要是以基板材料所含有的铜箔来实现；绝缘----主要是由所含的有机树脂来实现；

2、支撑----由所含的树脂、补强材料或填充料来实现。封装及其基板(印制电路板)的性能、可靠性、制造中的加工性、制造成本、制造水平以及新技术在封装中的实现等，在很大程度上，取决于基板材料。有机封装基板材料的发展1989年Motorola和CitigenWatch(西铁城时计)公司共同开发成功OMPAC型塑料封装。它促进了面阵列封装，即球栅阵列(BGA)封装的发展和应用。1991年，世界上又出现了刚性有机树脂基板的BGA(即称PBCA)。这一新型封装，首先开始在无线电收发报机、微型电脑，ROM和SRAM中得到应用。1993年，PBGA正

3、式投放市场。它不但驱动了这种新型BGA进入实用化阶段，而且还标志着封装用一般有机基板高速发展时期的开始。广泛采用的有机封装基板产品BGA、CSP的封装，以日本的发展为例，到目前经历了两个发展阶段:1993-1996年为萌芽发展阶段。1997年起，开始步入一定规模的工业化发展阶段。封装基板的调查结果表明：日本所用的BGA基板和CSP基板产值，到2002年分别发展到6000亿日元和940亿日元的规模。调查结果还表明：这类封装基板所用的基材近几年将迅速地走向有机树脂化。从整机产品所用的这类封装基板的主要产品品种，以所用的BGA、CSP的

4、市场规模大小排序分别是:携带型电脑（PC）、PC卡、移动电话、DVD等。从此调查统计数据也可以看出:以PC中的MPU为例，1997-1999年间，出现了有机封装基板迅速替代陶瓷封装基板的趋势。有机封装基板材料的发展特点①在采用树脂方面，如BT树脂(双马来酰亚胺三嗪树脂)、PPE树脂（聚苯醚树脂）等，在世界范围内（主要指在日本、美国、欧洲等）首先在最初的有机封装基板上得到应用。而后高性能环氧树脂（FR-4等）的封装基板紧追而上。它目前已成为占有很大比例的品种。②由于高密度互连（HDI）积层多层板（BUM）在封装基板中越来越占有更加突

5、出的地位，它在有机封装基板中是最有发展前景的一类印制电路板。由此，在封装基板用基材品种上，它所用的基材在技术、生产中，都是比其他封装基板用基材发展更快的一类。③在前沿技术方面，今后有机封装基板用基材，将向高性能（高Tg、低εr、低α）、高可靠性、低成本以及适于环保发展的“绿色型”方向发展。有机树脂基材与陶瓷材料相比，有如下优点:①基板材料制造不像陶瓷材料那样要进行高温烧结，从而节省能源。②它的介电常数(εr)比陶瓷材料低。这有利于导线电路的信息高速传输;③它的密度比陶瓷材料低。表现出基材轻量的优点。④它比陶瓷材料易于机械加工。外形

6、加工较自由。可制作大型基板。⑤易实现微细图形电路加工。⑥易于大批量生产，从而可降低封装的制造成本。二、主要性能要求1、具有高耐热性高玻璃化温度(Tg)高Tg基材所制成的基板，可以提高封装的耐再流焊性(如高温再流焊的适用性、倒装芯片微组装的再流焊反复性、再流焊接稳定性等)。高Tg基材，还可以提高封装基板通孔的可靠性，可以使它在热冲击、超声波作用下的金属线压焊时，基板保持稳定的物理特性(如平整性、尺寸稳定性、稳定的弹性模量和硬度变化等)。2、具有高耐吸湿性极性有机分子易于吸附水分子，因此有机树脂材料比陶瓷材料在高湿条件下易吸湿。根据J

7、EDEC（联合电子器件工程理事会)标准规定:对基板材料的耐湿性考核项目之一，是“耐爆玉米花”性。爆玉米花(popcorn)现象，是指由于基板材料吸湿量较大，而造成在微组装时基板与半导体芯片的界面等易产生像“爆玉米花”似的剥离问题。在耐湿性方面，需要采用诸如耐压力锅蒸煮性试验(PCT)等进行测试，以作为对它的耐湿性可靠性的评价。基材耐湿性的提高，同时还有利于增强其耐金属离子迁移性。3、具有低热膨胀性一般FR-4基板材料的热膨胀系数(α)为：(13-18)×10-6/℃(纵、横方向)。而目前认定α小于8×10-6/℃的低热膨胀系数的基

8、材，才是封装基板材料较理想的基材。这种应力的很大部分会传递到基板与芯片的界面上，并由连接二者的焊球端子来承担，而位于周边端角处的焊球，所受热应力最大。基材热膨胀系数的大小，是影响基板尺寸稳定性的重要因素。为了保证封装基板微细电路的精度，选用低热膨胀