IC载板~1
IC载板技术和涉及的没备仪器及材料
（3）专利取得 IC载板生产技术高，目前专利大多掌握在美、日厂商手中。企业投入IC载板生产需取得专
利授权，进入障碍度高。 （4）物料和设备
·生产IC载板的大宗材料掌握外商手中，需有能力取得这些原料，才能从事生产。 ·生产IC载板需投入较多昂贵的高端设备和测试仪器，传统PCB生产设备做不出IC载板。 （5）成品率 IC载板难作，线精细，微孔多，高密度，投产初期成品率不高。需要设备、材料、人员 操作，管理全方位系统配合，磨合相当时间成品率才可逐渐得到改善。良品率提高，可降低生 产成本。
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（6）检测能力和产品可靠性测试技术
·配备一批与传统PCB厂不同的检测设备/仪器。
·掌握与常规不同的可靠性检测技术。
（7）综合起来，生产IC载板涉及的工艺技术有十余个方面：
·图形动态补偿；
·镀铜厚度均匀性的图形电镀工艺；
·全流程材料涨缩控制； ·表面处理工艺，软金加硬金选择性电镀，镀镍/钯/金工艺技术；
多芯片模组图
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IC载板
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2.4.2 以材料性质分 （1）硬板封装载板 ·以环氧树脂，BT树脂，ABF树脂作成的刚性有机封装基板。 ·其产值为IC封装基板的大多数。CTE（热膨胀系数）为13～17ppm/℃。 （2）软板封装载板 ·以PI（聚酰亚胺），PE（聚酯）树脂作成的挠性基材的封装基板，CTE为13～27ppm/℃。 （3）陶瓷基板 ·以氧化铝、氮化铝、碳化硅等陶瓷材料作为的封装基板。CTE很小，6～8ppm/℃。
·一位世界著名的PCB企业老总，询了不少朋友，得出的结论是做IC载板项目量产，起码投资
要1亿美元。
·据说，国内二个企业要投IC载板项目。一个在广东，拟投60亿元；一个在江苏拟投入55亿元
·我的一个要好朋友，学者型老板，对IC载板作了些调研，告诫说产值一两亿元的PCB企业，
浅谈集成电路封装环节的IC载板
封装基板作为芯片封装的核心材料，一方面能够保护、固定、支撑芯片，增强芯片导热散热性能，保证芯片不受物理损坏，另一方面封装基板的上层与芯片配，以及沟通芯片内部与外部电路等功能。
IC 载板性能优良，应用占比持续提升。
与常规 PCB 板相比，封装基板线宽、线距更小，板子尺寸更小，能达到主流芯片的严苛要求。
线宽/线距50μm/50μm 属于PCB 高端产品，而封装基板制造领域，线宽/线距在30μm/30μm 以内属于常规产品。
随着技术朝高密度、高精度发展，高端产品封装基板在PCB板中占比也逐步提升。
根据prismark，2000 年封装基板在PCB板中占比8.43%，2020年封装基板占比为15.68%，预测至2026 年，封装基板占比将达到21.11%，占比稳步提升。
IC 载板主要用于集成电路封装环节，是封装环节价值量最大的耗材。
根据中研网，IC 载板在中低端封装中占材料成本的40~50%，在高端封装中占70~80%。
原材料可分为结构材料（树脂、铜箔、绝缘材等）、化学品（干膜、油墨、金盐、光阻、蚀刻剂、显影剂）以及耗材（钻头）。
其中，树脂、铜箔、铜球为占IC 载板成本比重最大的原材料，比分别为35%，8%，6%。
根据华经产业研究院数据，IC 载板下游主要应用于移动终端（26%）、个人电脑（21%）、通讯设备（19%）、存储（13%）、工控医疗（8%）、航空航天（7%）、汽车电子（6%）。
从产业链上来看，IC 载板运用于集成电路封装阶段。
电子封装是器件到系统的桥梁，这一环节极大影响力微电子产品的质量和竞争力。
随着半导体技术的发展，IC 载板的特征尺寸不断缩小、集成度不断提高，相应的IC 封装向着超多引脚、窄节距、超小型化方向发展。
根据《中国半导体封装业的发展》，迄今为止全球集成电路封装技术一共经历了五个发展阶段。
当前，全球封装行业的主流技术处于以CSP、BGA 为主的第三阶段，并向以系统级封装（SiP）、倒装焊封装（FC）、芯片上制作凸点（Bumping）为代表的第四阶段和第五阶段封装技术迈进。
ic载板工艺
ic载板工艺IC载板工艺IC载板工艺是指将集成电路芯片（IC）焊接到载板上的一种工艺过程。
IC载板工艺对于电子产品的制造和性能有着重要的影响。
本文将介绍IC载板工艺的流程和一些常见的工艺要点。
一、IC载板工艺流程1. 设计原理图和布局：在进行IC载板工艺之前，首先需要根据电路设计的原理图和布局要求进行设计。
原理图是电路的逻辑图，布局是指将电路元件在载板上的位置进行规划。
设计原理图和布局需要考虑电路的功能要求、电磁兼容性和散热等因素。
2. 制作印刷电路板（PCB）：根据设计的原理图和布局要求，制作PCB板。
PCB板是IC载板的主体，上面布有电路线路和焊盘。
制作PCB板的过程包括制作印刷膜、光刻、腐蚀等步骤。
3. 安装元件：将IC芯片和其他电子元件安装到PCB板上。
安装元件的过程包括焊接、贴装等操作。
焊接是将IC芯片焊接到PCB板上的关键步骤，需要保证焊接的质量和可靠性。
4. 进行测试和调试：安装完元件后，需要对IC载板进行测试和调试。
测试和调试的目的是检测电路的功能是否正常，是否符合设计要求。
测试和调试过程中需要使用测试仪器和工具进行测量和分析。
5. 封装和封装测试：测试和调试完成后，将IC载板进行封装。
封装是将IC芯片和其他元件封装在一个外壳中，以保护芯片和便于安装。
封装测试是对封装后的IC芯片进行测试，检测封装的质量和可靠性。
二、IC载板工艺要点1. PCB设计：PCB的设计要考虑电路的功耗、信号完整性、热管理等因素。
合理的布局和布线可以提高电路的性能和可靠性。
2. 焊接工艺：焊接是IC载板工艺中的关键环节。
焊接质量的好坏直接影响到整个电路的可靠性。
常用的焊接工艺有手工焊接、波峰焊接和回流焊接等。
3. 元件安装：元件的安装要求准确、稳固。
安装位置和方向要正确，焊盘要充分涂上焊锡，避免焊接不良。
4. 测试和调试：测试和调试是确保电路性能的重要环节。
要使用合适的测试仪器和工具，并按照测试方案进行测试和分析。
ic载板用途 -回复
ic载板用途-回复IC载板是指将集成电路（IC）焊接在载板上，以实现电子设备的功能。
它在电子制造业中起着至关重要的作用，为电路的稳定性和可靠性提供了有效保障。
IC载板的主要用途包括电子设备制造、电路设计和测试以及电子产品的维修等。
下面将一步一步详细回答这个问题。
首先，IC载板在电子设备制造中发挥着至关重要的作用。
电子设备通常由各种不同的集成电路组成，例如处理器、存储器和传感器等。
这些集成电路需要通过焊接技术固定在载板上，以便在制造过程中进行连线和连接。
IC载板能够提供电路的稳定性和可靠性，确保电子设备在运行时能够正常工作，并保护集成电路免受机械应力和环境因素的影响。
其次，IC载板在电路设计和测试中具有重要意义。
在电路设计过程中，设计师通常会将各种不同的集成电路放置在载板上，以便进行原型的制作和验证。
载板上的电路布局和连线可以有效地模拟真实的电路环境，便于测试和验证电路的功能和性能。
设计师可以通过IC载板来优化电路布局，改进电路的传输速度和功耗，从而实现更好的电路设计。
另外，IC载板在电子产品维修中也扮演着重要的角色。
对于出现故障的电子设备，维修人员通常会使用IC载板来替换损坏的集成电路。
这样可以避免更换整个电路板的复杂和昂贵，节省时间和成本。
维修人员只需将故障的IC从载板上焊下，再焊接上新的IC，就可以快速修复设备，并使其恢复正常工作。
此外，IC载板还可以用于原型制作和小批量生产。
在产品开发的早期阶段，IC载板可以作为快速原型制作的工具，帮助设计师迅速验证产品的功能和性能。
一旦验证成功，设计师可以使用IC载板进行小批量生产，以满足市场需求。
通过IC载板，设计师可以加快产品的开发周期并降低成本，从而更好地满足市场需求。
总结起来，IC载板在电子制造业中发挥着重要作用。
它被广泛应用于电子设备制造、电路设计和测试以及电子产品的维修等领域。
IC载板能够提供电路的稳定性和可靠性，帮助设计师优化电路布局和改进电路性能，同时也是电子产品维修和原型制作的有力工具。
IC载板~1
IC 载板市场与技术三4.4 工艺与设备特点4.4.1设计因素IC载板的设计完全是为符合芯片与封装方式的要求,有关电路布线与互连是由IC设计师们所完成的,对于制造者更关注的是与IC载板制造密切相关的设计因素. 在当前数字化时代所追求的PCB (包括常规PCB和IC载板)是轻薄短小高速化高密度化和多功能化,具体为薄型细线小孔尺寸精确与性能稳定,以及低成本化.设计考虑因素主要有板子功能性,可生产加工性,产品可测试性,经济成本性. 板子功能首先是电性能,涉及到绝缘介质的电性能,信号传输线安排防止干扰等;其次是安装适用性和耐环境可靠性,涉及结构尺寸端点连接耐热耐湿等,这些很大因素取决于基板材料. 可生产加工性是使设计要求与生产条件相匹配,如要有适合的材料,细线宽/线距及微小孔加工能力等. 产品可测试性对于BGA/CSP载板十分必要,产品的复杂性无法用人工目测或简单仪器鉴别,为保证产品质量设计时对性能指标就应有相应检测手段. 经济成本性这是批量生产与市场竞争必需条件.在IC载板结构上最大特点是微通孔(Micro Via). 如图4下表9 列出了芯片尺寸端子节距有关输出入端子数. 芯片边上端子数是按相应的芯片尺寸与端子节距计算的,端子间可布设引线数也可作相应计算.表9 IC载板的设计参数[引自电子技术 2001/6 ]参数项目 2001 2002 2003 2004 2005 2008 2011倒芯片端点节距(m) 175 175 150 150 130 115 100连接盘大小(m) 88 88 75 75 65 58 50芯片尺寸 (mm/边)经济性能型13 14 15 15 15 15 16高性能型18 18 18 19 19 21 22阵列规模=沿芯片边沿端点数经济性能型(最多) 75 79 98 100 118 133 164经济性能型(常规要求) 35 37 39 41 43 50 59高性能型(最多) 101 103 123 126 148 180 221高性能型(常规要求) 52 55 58 61 65 77 91外部行列通路数(取决于输出层数要求)经济性能型 5 5 4 5 5 5 6高性能型8 8 8 8 8 9 10输出要求有效的总布线密度 (cm/cm2 )经济性能型 286 286 267 333 385 435 600高性能型 457 457 533 533 615 783 1000基板上布线(节距通路间3条线)线路宽度(m) 29.2 29.2 32.1 25.0 21.7 19.2 13.6 线路间距(m) 29.2 29.2 32.1 25.0 21.7 19.2 13.6基板上布线(节距通路间6条线)线路宽度(m) 17.5 17.5 15.0 15.0 13.0 10.1 7.9线路间距(m) 17.5 17.5 15.0 15.0 13.0 10.1 7.94.4.2 图形制作印制板线路形成的基本方法有三大类,即全加成法半加成法减去法. 在常规印制板生产中主要采用减去法,而IC载板生产这三类工艺都有采用,目前采用半加成法的较多些. 然而这三类工艺中都涉及到图形转移成像技术.IC载板的线路图形都是精细线条, 采用光致成像技术. 光致成像技术涉及到光致抗蚀剂材料,有干膜型和液态型正性和负性水(弱碱性)显影型和有机溶剂显影型等区分;涉及到曝光设备和光源,有平行光和非平行光紫外光和激光等区分. 而以图像转移方式区别主要技术如下.(1) 接触印制成像(Contact Printing) 这是目前印制板生产通用的技术,采用照相底版覆盖在已有光致抗蚀层基板表面,照射紫外光曝光, 照相底版与有光致抗蚀层基板表面之间是通过抽真空而紧密接触的. 这种方式由于照相底版厚度和光源散射等因素,形成图形线条到2 mil 可说是极限了.(2) 激光投影成像(LPI: Laser Projection Imaging) 这是应用准分子激光源照射照相底版,透射的光再投影到已有光致抗蚀层基板表面,感光出线路图形. 该装置的强力激光经过折射系统后投影到基板的是平行光,因此照相底版与基板是不接触的,又能保持图形精度. 如用30m 厚的光致干膜能产生线宽/线距为35/35m的图形,若用13m厚的液态光致抗蚀刻能产生线宽/线距为10/10m的图形,(3) 激光直接成像(LDI: Laser Direct Imaging) 这是应用聚焦的激光束按程序扫描,使已有光致抗蚀层基板表面曝光产生线路图形. 这过程不需要照相底版,类似于激光绘图机由计算机程序扫描出线路图形. 由于不用照相底版,也就不存在照相底版引起的收缩变形定位偏差和疵点等问题.另外,有激光直接刻板工艺(Laser Direct Structuring Process),其原理与LDI相似, 但是采用锡为图形转移的抗蚀层,而非光致抗蚀剂. 其工艺是在基板面铜层上化学浸锡,经激光束扫描使锡层和极少铜层气化,形成线路图形,留下锡层是以后化学蚀刻铜时的抗蚀层.(4) 步进重复成像(Step and Repeat Imaging) 这是将整块在制板分成若干单元,使成像面积大小(最大5 ~6 in 2 )与单块或多块IC载板面积相一致. 再利用紫外光通过反射到照相底版,透过照相底版和透射镜,把图形投影在基板上一个单元部位,分步重复进行就形成全板面光致抗蚀层曝光. 此方法照相底版与基板也不接触,在小面积内投射光也近似平行光,确保图形精度. 只是分步曝光速度慢产能低.表10 几种光致成像方法的比较成像方法接触印制成像激光投影成像激光直接成像步进重复成像光源汞弧灯准分子激光氩离子激光汞弧灯散射光 , 平行光UV激光照相底版类型聚酯或玻璃(接触) 聚酯或玻璃(投影) (不用) 聚酯或玻璃(投影) 线条分辨力75m, 38m 2.5m 50m 7.5m定位精确度约25m ,约8m 优(约1m) 尚好(约12m) 好(约2.5m) 生产效率大板面,大批量大板面,大批量快速,小批量小面积,中批量设备成本(单价) $20 ~80万元 $50 ~120万元 $50 ~150万元 $40 ~100万元细线条线路图形成像后,半加成法与减去法都有化学蚀刻完成图形. 蚀刻过程与常规印制板加工相同,但为实现细线条需要考虑以下几点: a.应是厚度均匀的薄铜层,被蚀刻铜层厚度应小于线路间距的1/2; 蚀刻剂稳定性好,有护岸效应使侧蚀极小,并与抗蚀剂相匹配; 蚀刻设备状态佳,有较高喷淋压力和均匀摆动,并用汇流排液方式减少水池效应.在图形转移中光致抗蚀剂材料无疑是个重要因素. 无论是干膜型和液态型除了感光性外,要与基板有好的粘附力,并能薄型化. 抗蚀膜层薄可提高解像力实现细线条.另外, 在图形转移中环境条件也极其重要. 需要有恒定温湿度环境外,更需要有洁净环境.在半导体制造中以最小线宽的1/5 ~1/10尘埃为净化对策,那么若印制板L/S=25/25m,不允许有5m以上尘埃,达到ISO 4级(相当100级).4.4.3微通孔形成IC载板的高密度化,除了细线条外就是微通孔. 微通孔加工方法有多种多样,在IPC/JPCA –2315 HDI板和微通孔设计指南标准中介绍了10种微通孔加工方法. 而常用的是机械钻孔光致成孔激光穿孔和等离子蚀孔. 其中又以激光穿孔应用最多,几乎将近占80 %;其次光致成孔约占15 %.微通孔(Micro Via)是指孔径小于0.15mm的互连金属化孔,孔的结构有埋孔盲孔和贯穿孔.埋孔又有两层导通埋孔或多层导通埋孔,盲孔也有两层导通盲孔或多层导通盲孔.激光穿孔是用一种准直光(激光)直射物体形成小孔.激光成孔原理是按激光波长能量不同分为光热烧蚀与光化学烧蚀. 光热烧蚀是指材料在吸收激光能量后,即被加热至熔化并蒸发掉形成小孔,在成孔孔壁留有炭化残渣. CO2 激光是属这种光热烧蚀, CO2 激光器激发出的是红外光和可见光热能. 光化学烧蚀是属紫外光区域的高光子能量破坏材料的分子链,使材料变成更小微粒逸出形成小孔,此孔壁没有产生炭化. UV-YAG激光器发出的是紫外线光,属这种光化学烧蚀成孔.CO 2 激光波长较长(约9m),树脂和玻璃都可吸收CO2 激光,可被加工出小孔. 而铜几乎不吸收CO2 激光,就不能在铜箔上直接加工出小孔. 据此CO2 激光成孔技术面对的工艺: a.树脂层直接成孔,面对的表面为涂布或层压的绝缘层,激光形成盲孔; b.铜面开窗孔后成孔,表面铜箔经掩膜和蚀刻露出树脂层孔点,再激光穿透树脂层形成盲孔; c.超薄铜箔直接成孔,表面铜箔很薄(5m以下)并经黑氧化处理提高对CO 2 激光能量吸收,这样CO2 激光就能穿透薄铜层及绝缘层形成小孔. CO2 激光的穿孔速度较快,效率高,相对成本低,所以应用较多. 不能直接穿透铜,既是缺点,也是容易实现盲孔的优点. 不足的是成孔中会有树脂残渣,在孔金属化前要去除玷污.UV-YAG激光波长短(约355nm),铜纤维布与树脂都能吸收此光能,因此可一次直接形成小孔,而且形成小孔较光洁干净无玷污. UV-YAG激光穿孔相对速度慢些,成本高些. 目前UV-YAG激光的应用量在增大.另外还有准分子(Excimer)激光具有宽的高强度光束,对铜纤维布与树脂都能穿透,成孔质量很好. 但因速度较慢,成本高,所以使用很少.光致成孔工艺在激光成孔前就应用,其关键是绝缘层为感光性树脂. 感光性绝缘树脂(液态或干膜状)涂覆于基板(芯板)后,用有孔点照相底版曝光,经显影就形成小孔.表11 几种激光法与光致成孔法加工性的比较成孔方法CO2 激光UV-YAG激光准分子激光光致成孔等离子体蚀孔加工孔径(m) 70 ~250 25 ~100 10 ~150 50以上70以上铜箔加工不可可可不可不可树脂加工可可可可可纤维布加工可可可不可可成孔品质后处理良优良良生产效率批量中低批量中加工成本中较高高低中4.4.4电镀微通孔要起到层间互连作用,孔内必须金属化导通. 还有积层表面若是没有铜箔的绝缘层,这就需要沉积导体层. 为达到这些要求是采用化学镀铜和电镀铜,基本工艺与常规PCB生产相同. IC载板的特殊性是: 基板薄,搬运操作易损坏; 有微通孔和盲孔,孔内电镀均一难达到; 实现细线条与细间距,必须板面镀层均匀和结合力好; 表面安装芯片,镀层必须平滑均匀.目前较多的是采用水平式直接电镀技术. 水平式直接电镀是把化学镀铜与电镀铜过程联合在一起,已达到薄板自动化传送,减少过程搬运中损坏. 水平传送对板子处理均匀性好,受化学溶液流动清洗阴阳极间距离及电流密度都能相同. 水平传送生产线从去毛刺去玷污化学镀铜与电镀铜成连续自动线,生产效率高.为保证盲孔电镀可靠及板面镀层均匀,在水平传送化学镀铜过程中改变以往浸渍式处理板子为溢水喷射式,各工序流体被强制循环或有超声波装置,确保小孔内清洁无气泡和湿润. 水平电镀铜过程中同样从流体力学角度强制溶液循环,与小孔内充分接触.要达到高厚径比的孔和微孔的孔内镀层厚度均匀及与板面厚度一致,从电镀理论来说是要提高电镀分散能力(Throwing Power),目前是在从三个方面努力改进. 一是电镀槽装置改进,无论时水平式或垂直式电镀,均从流体力学角度使新鲜溶液不断进入孔内,保持溶液离子分布均匀性,同时采用不溶性阳极; 二是电镀电源改进,将直流电源改为正反向周期性变换的脉冲电源,以改变板面与孔内的沉积速率; 三是调整溶液成份,特别是添加剂(光亮剂整平剂),通过添加剂抑制板面镀层沉积而相应提高了孔内镀层沉积速率.目前水平传送周期转向脉冲电镀(PPRP)是较成功的,既有水平传送是溶液喷流长处,又用大电流反向脉冲控制, Throwing Power达到90 %以上. 现还有应用不溶性阳极与无添加剂脉冲电镀,也有好的效果. 也有仍应用直流电源而通过电镀装置改进,采取电镀液喷流实现高厚径比的孔和微孔电镀的. 也有改进添加剂而取得好的微孔好效果,甚至做到硫酸铜电镀盲孔同时实现镀铜塞孔.4.4.5表面处理在IC载板生产过程中需要有二种表面处理过程,一是内层间叠合时为提高层间结合力而需要的内层表面处理; 另一种是表面导体端点和连接盘的表面处理.内层表面处理对象一是绝缘树脂层,要表面层平整,又有微观粗糙度. 这是使与后道沉积的铜层结合牢固,或者与再复合的绝缘层粘合可靠. 内层表面处理对象另一是铜线路层,使铜表面有微观粗糙度,与再复合的绝缘层结合可靠. 处理方法有化学清洗微蚀法机械研磨法化学机械结合法. 对仅铜线路层表面处理主要是化学方法,采取微蚀和黑氧化或棕氧化处理,鉴于这线路细铜层薄,处理过程也是细微的,都采用水平传送设备. 绝缘树脂层或含有铜线路的表面处理主要是化学机械结合法.为IC载板平整化提出化学机械平整(CMP)技术,这是在化学去氧化后再精细地机械研磨,再是化学清洗水洗和纯净水洗干燥. 机械研磨工具不可能是通常的砂轮或尼龙针刷,而是不织布纤维粘合细粒无机氧化硅与氧化铝的抛轮,研磨粒度在1000目以上,并向更细发展. IC载板在最后表面涂覆阻焊剂前,也是采取这种CMP处理.表面导体端点和连接盘的表面处理是在铜端点和连接盘表面涂/镀可焊的保护层,为了与芯片互连及在以后印制板上安装可靠. IC载板上安装连接采取的是焊锡熔焊(Solder Fusing或打线搭接(Wire Bonding)方法,要求连接盘平整可焊. 表面常用镍-金镀层,或无铅的锡银镀层,个别的用贵金属钯铑镀层等.连接盘镍-金镀层现主要应用化学镀镍浸金(ENIG)技术. 在铜面上化学镀镍溶液主盐是氯化镍或硫酸镍,以次磷酸钠为还原剂使已催化铜面产生镍,新生的镍有自身催化性可使镍层不断加厚,一般控制镍层厚度3 ~5m. 化学浸金是置换反应,由镍置换金,当镍层表面全部覆盖金后反应停止. 因此浸金层很薄,约0.05 ~0.1m. 化学镀镍浸金过程是在一条生产线上进行,经过酸洗微蚀催化(活化)和化学镀镍浸金. 对于BGA/CSP细间距载板,采用钯催化会发生间距内微量镍析出,影响板子电性能,因此在改用二甲胺甲硼烷(DMAB)为还原剂介决这问题. 镍层是可焊性关键,不应有黑镍现象.焊锡熔焊的安装连接盘上除镍-金镀层外,还常用无铅的锡或银镀层,并采用化学镀工艺.化学镀无需连接盘连通电,获得的镀层平整均匀性好. 纯锡层较软而易产生锡须,熔点较高,为与原有锡铅熔点相近,采用也是锡合金. 也有锡合金镀层有锡银锡铜锡铋锡锌锡钴等二元合金,以及锡银铜锡铋铜和锡锌铜等三元合金. 按美国JEDEC定义,焊料中铅含量重量比少于0.2 %是无铅,美国NEMI推荐的是锡银铜合金焊料,适合于235再流焊. 因此,化学镀锡银铜合金为佳. 同样有水平式化学镀锡设备,获得好的效果.4.4.6检测IC载板的检测如常规PCB那样包括外观电性能耐环境性等各方面,只是板子的高密度化势必有更高检测技术.外观检查BGA/CSP封装板是不可能单靠人工肉眼观察了,是采用自动观察检查(A VI: Automatic Visual Inspection)系统. 该系统是有光学系统,进行图像扫描摄取; 有计算机处理系统,分析图形正确性,找出各种缺陷; 有自动化系统,达到自动上料检测识别和下料等. 另外有为BGA/CSP封装板提供的新一代光学式自动外观检查(AOI)设备,比一般AOI分辨力高约10倍,解像度2m,适合于L/S=20/20m的细线条板检查.这种设备是输入CAD数据作为检查基准,采用CAD数据比较法(非照相版图形比较法)精确度高.电性能首先是通断路检测,测试原理与常规印制板相同,只是被测试密度高得多了. 用于BGA/CSP封装板通断路检测高效率的是自动接触式电路通断检测机,被测板子节距可小到30m,线宽/线距15/15m,检测时定位误差小于10m,所用夹具寿命可接触100万次. 还有简易些的是多针头的飞针测试机,在A B两面各有2根探针, 检测时定位精度5m以内,可测导线电阻范围0.001 ~399.9,读数精确度0.1m.有全自动裸板综合检查系统,将电气检测与外观检查相结合同步进行,以提高效率. 电气检查可选择测量时电压与电流,采用专用夹具,所测量电阻值从m到M分别设定. 外观检查是采用光学系统,检查内容包括缺损划痕针孔残余物异物分层剥落和偏位等缺陷.根据IC载板性能要求,还有许多检测项目. 如用精密读数测量仪,测量板子尺寸和孔径线宽等; 用X射线镀层测厚仪,检测表面镀层厚度; X射线分析计测仪测定无铅镀层(Sn-Ag Sn-Bi等)的成分与厚度; 时域反射仪(TDR)测量互连导线阻抗,自动阻抗测量机(TDR法)适合批量生产. 另外有环境试验,如热冲击耐焊性吸湿性和耐燃性等.。
ic载板工艺流程
ic载板工艺流程
PCB(印刷电路板)是一种由层压在一起，被覆盖在基板上的每一
层有不同形状和功能的薄片集合体，它们连接元件以形成完整的电路，最终形成可以实现一定功能的产品。
PTH(钻孔和焊接法)是一种常用的
次表面安装技术，用于安装电子元件，传输电路和输出设备，而
SMT(表面安装技术)也是电子元件安装技术中使用最普遍的。
SMT采用
表面安装，比PTH简单，正因此，它也更容易实现PCB板的自动化生产。
实施PCB板工艺流程通常分为以下步骤：线路设计，板材处理及
装配，测试，贴片和焊接，清洗，封装，最后完成成品。
首先，在线路设计阶段，需要根据客户的需求设计板材的布线，
以确定板材的尺寸，每个元件的位置等。
然后，在板材处理及装配阶段，将板材放入设备中，并安装元件，包括晶体管，集成电路，开关
电源等，此时需要安装PTH和SMT元件，这也是PCB制作过程中最关
键的步骤。
在焊接阶段，PCB板使用机器自动焊接，接着进行热控制，使元
件的热处理变得更精确。
然后就是清洗环节，清洗工人使用超声波过
滤器清洗所有PCB板上的电子组件，以确保板材的表面完好无损。
最后，在安装室内封装，装配和打包阶段，完成测试，将板材装入箱子，清洁和密封，最终完成成品PCB。
此外，使用PCB板制造时，还需要考虑在制造流程中可能出现的
缺陷，如未正确安装晶体管、开关电源等元件位置异常，以及短路、
开路的情况。
因此，在实施PCB板工艺流程时，还应全面检查所有步骤，以防止任何可能发生短路的隐患，确保最终产品质量。
ic载板用途 -回复
ic载板用途-回复IC载板是一种用于电子产品的设备，广泛应用于各种电子设备的制造过程中。
它是电子线路板的一种特殊类型，能够有效地固定和连接各种集成电路（IC），从而实现电子设备的正常运行。
IC载板在电子工业中具有广泛的应用，本文将一步一步回答关于IC载板的用途。
第一部分：IC载板的基本概述首先，我们需要了解什么是IC载板。
IC载板是一种由一组金属和非金属材料制成的板状基座，上面有IC引脚的焊盘，并具有与IC引脚排列对应的针座。
通过将IC插入针座，IC载板能够提供可靠的连接和支持，确保电子设备的正常运行。
第二部分：IC载板的主要应用领域IC载板在多个领域中都有重要的应用，其中包括但不限于以下几个方面：1. 通信设备：IC载板被广泛用于各种通信设备，如手机、无线路由器、网络交换机等。
它们可以通过IC载板上的连接器将各个电子元件有效地连接在一起，以实现设备的正常通信功能。
2. 计算机与数据存储设备：IC载板在计算机和数据存储设备的制造过程中起着重要作用。
它们能够提供与主板和其他重要组件的连接接口，确保设备的正常运行。
3. 工业自动化设备：在工业自动化设备中，IC载板被广泛应用于PLC（可编程逻辑控制器）和传感器等设备中。
它们能够提供电子元件之间的可靠连接，确保设备的正常运行。
4. 医疗设备：IC载板也在医疗设备的制造中发挥着重要作用。
例如，它们被用于心脏起搏器、电子血压计和体温计等设备中。
IC载板能够确保设备的稳定性和可靠性，使其能够精确地监测和诊断病情。
第三部分：IC载板设计和制造的关键因素IC载板设计和制造过程中有几个关键因素需要考虑：1. 材料选择：IC载板通常由硬质材料制成，如聚酰亚胺（PI）、聚酰胺酰胺（PAA）、聚酯薄膜等，以确保载板具有足够的强度和稳定性。
2. 焊盘设计：IC载板上的焊盘设计需要根据IC引脚的排列和间距进行合理布局，以确保IC能够正确插入载板并实现可靠的连接。
3. 针座设计：针座是IC载板上用于插入IC引脚的部件。
ic载板的定义
做电子产业相关工作的从业人员，对IC的周边及相关知识都比较在意，今天给大家整理什么是IC封装载板及定义。
从IC封装的过程讲起，IC卡封装框架指的是用于集成电路卡模块封装用的一种关键专用基础材料，主要起到保护芯片并作为集成电路芯片和外界接口的作用，其形式为带状，通常为金黄色。
具体的使用过程如下：首先通过全自动贴片机将集成电路卡芯片贴在IC卡封装框架上面，然后用焊线机将集成电路芯片上面的触点和IC卡封装框架上面的节点连接起来实现电路的联通，最后使用封装材料将集成电路芯片保护起来形成集成电路卡模块，便于后道应用。
目前IC卡封装框架的供应都是依靠进口。
国外也隐现了一些相关企业，如兴森科技、深南电路都在往这方面的业务拓展。
IC载板也是以BGA(Ball Grid Array,植球矩阵排列或植球数组)架构基为础的产品，制造流程与PCB产品相近，但精密度大幅提升，且在材料设计、设备选用、后段制程等与PCB则有差异。
IC载板成为IC封装中关键零组件，逐步取代部份导线架(Lead Frame)之应用。
IC卡封装框架的分类：按照IC卡封装框架的用途和形式可以分为6PIN、8PIN、双界面以及非接触式封装框架几种，所有这些都是严格按照国际标准组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）的标准来制造，以便于后道生产加工的自动化。
但是IC卡封装框架的表面图案可以按照具体的要求来定制。
按照IC卡封装框架的材质可以分为：金属IC卡封装框架、环氧基IC卡封装框架两种。
目前金属IC卡封装框架主要用于非接触式集成电路卡模块的封装，而接触式集成电路卡模块的封装则主要采用环氧基材的IC卡封装框架。
IC卡封装框架的制造流程：IC卡封装框架的制造过程是一个高精密的复杂的过程，目前国内有山东恒汇电子生产，属填补国内空白。
生产过程中所用的基础材料目前主要依靠进口。
具体的生产加工过程如下：首先利用高速精密冲床在玻璃纤维基材上面按照设计的要求冲出相应的空位，然后通过精密贴膜设备将导电材料粘接在一起，利用照相技术将设计好的图案曝光在其表面上面，再通过相应的后处理工序最终形成成品。
芯片载板类载板专业名词简称
芯片载板类载板专业名词简称一、什么是SLPSLP中文简称类载板（SLP），是下一代PCB硬板，可将线宽/线距从HDI的40/50微米缩短到20/35微米，即最小线宽/线距将从HDI的40微米缩短到SLP的30微米以内，目前鹏鼎控股SLP已经可以做到25微米。
从制程上来看，SLP更接近用于半导体封装的IC载板，但尚未达到IC载板的规格，而其用途仍是搭载各种主被动元器件，因此仍属于PCB的范畴。
智能手机用SLP板，同样面积电子元器件承载数量可以达到HDI的两倍。
二、SLP出现的机遇受智能手机、平板电脑和穿戴设备等电子产品不断向智能化、小型化和功能多样化的发展趋势，PCB上需要搭载的元器件大幅度增加但要求的尺寸、重量、体积却不断缩小。
在这样的背景下，PCB导线宽度、间距，微孔盘的直径和孔中心距离，以及导体层和绝缘层的厚度要求都在不断下降，而传统HDI受限于制程难以满足以上要求。
因此堆叠层数更多、线宽线距更小、可以承载更多功能模组的SLP技术成为解决这一问题的必然选择。
PCB线宽/线距技术及导入时间演进用同样功能的PCB，SLP能够大幅度减小HDI板的面积和厚度，厚度减少约30%，面积减小约50%，能够为电子产品腾出更多空间发展新硬件或增加电池容量。
三、SLP技术SLP适配SIP封装技术，SLP需求的一大提升方向在于其与SIP封装技术的契合根据国际半导体路线组织（ITRS）的定义SIP （SysteminaPackage）即系统级封装技术，是多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件，例如包括处理器、存储器、MEMS等功能芯片和光学器件等集成在一个封装内，实现一定功能的单个标准封装件，从而实现一个基本完整的功能，形成一个系统或者子系统的封装技术。
实现电子整机系统的功能通常有两种途径，包括统单芯片SOC （SystemonChip）与系统化封装SIP。
SOC是指将原本不同功能的IC，整合在一颗芯片中实现电子整机系统。
ic载板 sap工艺
ic载板 sap工艺IC载板（Interposer Carrier）是一种用于集成电路（IC）封装和测试的基板。
它通常用于连接芯片和其他电子组件，以便进行测试、封装和集成。
IC载板的设计和制造需要考虑多方面的因素，其中包括芯片封装工艺、电路连接技术、材料选择等。
在IC载板的制造过程中，SAP工艺（Semi-Additive Process）是一种常用的工艺方法。
SAP工艺是一种通过在基板表面逐步添加金属材料来形成电路图案的工艺。
相比传统的镀铜工艺，SAP工艺可以实现更高的线路密度和更精细的线路结构，从而提高了IC载板的性能和可靠性。
从制造角度来看，IC载板的制造需要考虑工艺精度、材料选择、成本控制等因素。
制造过程中需要严格控制工艺参数，确保电路图案的精确性和一致性。
此外，材料的选择也至关重要，因为材料的性能将直接影响到IC载板的电气特性和可靠性。
同时，成本控制也是制造过程中需要考虑的重要因素，制造商需要在保证质量的前提下尽可能降低成本，提高竞争力。
从应用角度来看，IC载板在电子产品的制造和测试过程中起着至关重要的作用。
它可以用于封装各种类型的芯片，包括处理器、存储器、传感器等，为电子产品的性能和功能提供支持。
此外，IC 载板还可以用于电子产品的测试，通过连接芯片和测试设备，对芯片的性能和可靠性进行验证。
综上所述，IC载板和SAP工艺在集成电路封装和测试领域都具有重要的作用。
从制造和应用角度来看，它们需要考虑多方面的因素，包括工艺精度、材料选择、成本控制等。
通过不断的技术创新和工艺改进，IC载板和SAP工艺将继续推动集成电路封装和测试技术的发展。
半导体行业深度报告七之IC载板篇：国产替代加速推进，兴森深南快速成长
2021年8月24日行业研究国产替代加速推进，兴森深南快速成长――半导体行业深度报告七之IC载板篇电子行业IC载板：半导体封装关键元素。
IC载板是集成电路产业链封装环节的关键材料，因其高精度、高密度、小型化和薄型化的特点被广泛应用于主流封装技术。
IC载板品种繁多，可以按照封装种类、基板材料和应用领域来分类。
IC载板进入门槛高，在技术上对生产环节要求苛刻，需制作过程精细；在资金上前期与后期都需持续资金投入。
终端需求：存储器和MEMS技术驱动下游市场规模增长。
根据Prismark预测，2022年全球封装基板产值预估88亿美元，其中封装基板出货量涨幅最快的应用领域为存储模组、数据模组等。
国内IC载板市场对应下游主要为存储芯片和MEMS芯片，存储芯片与MEMS芯片市场景气将给IC载板打开较大的成长空间。
存储器芯片方面，我们判断DRAM、NAND系列存储产品成长空间很大，IC载板迎来成长周期；MEMS芯片方面，我们认为MEMS产品有望实现国产替代带动IC载板行业增长。
全球供给和竞争格局：原材料与制造商双重垄断，制约IC载板市场供给。
寡头垄断是IC载板的市场特征。
欣兴电子、揖斐电等十家企业占据全球80%以上市场份额，目前已形成日本、韩国、中国台湾“三足鼎立”的市场格局，且部分厂商近年收入复合增长率保持在10%以上。
我们判断十大厂商将会长期垄断IC载板市场。
下游需求快速释放使IC载板行业景气度攀升，但高端IC载板主要原材料ABF受日商垄断供给不及需求，产能释放缓慢的问题无法根本性解决。
欣兴电子与揖斐电受火灾等黑天鹅事件直接冲击了IC载板的供应。
我们认为受需求驱动与供给放缓双重因素的影响，IC载板有望长期处于缺货的状态。
中国供给和竞争格局：内资IC载板厂商受益于广阔国产替代空间。
技术与资金是IC载板行业厂商的护城河，而全球半导体产业转移是实现IC载板行业发展的跳板。
根据集微咨询数据统计，中国大陆IC载板产值约为14.8亿美元，全球占比为14.5%，来自于内资企业封装基板产值约为5.4亿美元，全球占比为5.3%。
ic载板 减成法工艺
ic载板减成法工艺
IC（integrated circuit）装载板减成法工艺是指在IC装载板的制造过程中，通过一系列的工艺步骤和技术手段，实现成本的降低。
IC载板是用于电子产品中集成电路的安装和连接的基础板，它是电子产品的重要组成部分。
IC装载板减成法工艺主要包括以下几个方面：
1. 材料选择和优化：在IC载板的制造过程中，选择合适的材料可以降低成本，并提高产品的性能和可靠性。
通过对材料的研究和优化，实现成本的降低。
2. 工艺流程优化：通过对IC载板的制造工艺流程进行优化，可以实现生产效率的提高和成本的降低。
优化工艺流程可以减少生产的时间和能源消耗，降低生产成本。
3. 设备改进和更新：采用先进的设备和工艺技术，可以提高生产效率，降低生产成本。
定期对设备进行维护和更新，保持设备的正常运行状态，减少因设备故障导致的停机时间和损失。
4. 成本控制和管理：在IC载板的制造过程中，实施严格的成本控制和管理措施，包括原材料采购价格的谈判、生产过程中的成本监控和成本降低的策略制定等，可以有效地降低成本。
通过以上几个方面的工艺改进和成本控制，可以实现IC载板减成法工艺，从而降低制造成本，提高产品竞争力。
ic载板线宽线距公差标准
IC载板线宽线距公差标准一、制造工艺在制造IC载板时，线宽和线距的公差是非常重要的参数，它们直接影响到载板的制造工艺和成品率。
根据目前行业内的标准，线宽和线距的公差一般应在±10%以内。
这个公差范围能够保证载板的制造过程中，线路的精度和一致性得到有效控制，从而提高成品率。
二、电气性能线宽和线距的公差也会对载板的电气性能产生影响。
如果线宽和线距过大，会导致线路的电阻增加，从而影响信号的传输质量和速度。
因此，在制定线宽和线距的公差标准时，需要充分考虑电气性能的要求，以确保载板的电气性能稳定可靠。
三、机械性能在IC载板的机械性能方面，线宽和线距的公差也会产生影响。
如果线宽和线距的公差过大，可能会导致载板在制造、使用过程中出现线路变形、断裂等问题，从而影响载板的机械性能。
因此，为了确保载板的机械性能稳定可靠，线宽和线距的公差标准应尽可能缩小。
四、热性能线宽和线距的公差还会对载板的热性能产生影响。
在IC载板工作过程中，线路会产生一定的热量，如果线宽和线距的公差过大，可能会导致线路的散热性能变差，从而影响载板的热性能。
因此，在制定线宽和线距的公差标准时，需要充分考虑热性能的要求，以确保载板的热性能稳定可靠。
五、可靠性最后，可靠性也是制定线宽和线距公差标准时需要考虑的重要因素。
在线路较密的部分，过小的线距和线宽可能会在制程中产生偏差而导致线路间的短路等问题，影响产品的可靠性。
因此，在制定公差标准时，需要权衡各种因素，以确保产品的可靠性。
总的来说，制定合理的线宽和线距公差标准是保证IC载板性能的重要环节。
在满足制造工艺、电气性能、机械性能、热性能和可靠性的前提下，应尽可能缩小公差范围以提高成品率和产品质量。
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IC 载板市场与技术三4.4 工艺与设备特点4.4.1设计因素IC载板的设计完全是为符合芯片与封装方式的要求,有关电路布线与互连是由IC设计师们所完成的,对于制造者更关注的是与IC载板制造密切相关的设计因素. 在当前数字化时代所追求的PCB (包括常规PCB和IC载板)是轻薄短小高速化高密度化和多功能化,具体为薄型细线小孔尺寸精确与性能稳定,以及低成本化.设计考虑因素主要有板子功能性,可生产加工性,产品可测试性,经济成本性. 板子功能首先是电性能,涉及到绝缘介质的电性能,信号传输线安排防止干扰等;其次是安装适用性和耐环境可靠性,涉及结构尺寸端点连接耐热耐湿等,这些很大因素取决于基板材料. 可生产加工性是使设计要求与生产条件相匹配,如要有适合的材料,细线宽/线距及微小孔加工能力等. 产品可测试性对于BGA/CSP载板十分必要,产品的复杂性无法用人工目测或简单仪器鉴别,为保证产品质量设计时对性能指标就应有相应检测手段. 经济成本性这是批量生产与市场竞争必需条件.在IC载板结构上最大特点是微通孔(Micro Via). 如图4下表9 列出了芯片尺寸端子节距有关输出入端子数. 芯片边上端子数是按相应的芯片尺寸与端子节距计算的,端子间可布设引线数也可作相应计算.表9 IC载板的设计参数[引自电子技术 2001/6 ]参数项目 2001 2002 2003 2004 2005 2008 2011倒芯片端点节距(m) 175 175 150 150 130 115 100连接盘大小(m) 88 88 75 75 65 58 50芯片尺寸 (mm/边)经济性能型13 14 15 15 15 15 16高性能型18 18 18 19 19 21 22阵列规模=沿芯片边沿端点数经济性能型(最多) 75 79 98 100 118 133 164经济性能型(常规要求) 35 37 39 41 43 50 59高性能型(最多) 101 103 123 126 148 180 221高性能型(常规要求) 52 55 58 61 65 77 91外部行列通路数(取决于输出层数要求)经济性能型 5 5 4 5 5 5 6高性能型8 8 8 8 8 9 10输出要求有效的总布线密度 (cm/cm2 )经济性能型 286 286 267 333 385 435 600高性能型 457 457 533 533 615 783 1000基板上布线(节距通路间3条线)线路宽度(m) 29.2 29.2 32.1 25.0 21.7 19.2 13.6 线路间距(m) 29.2 29.2 32.1 25.0 21.7 19.2 13.6基板上布线(节距通路间6条线)线路宽度(m) 17.5 17.5 15.0 15.0 13.0 10.1 7.9线路间距(m) 17.5 17.5 15.0 15.0 13.0 10.1 7.94.4.2 图形制作印制板线路形成的基本方法有三大类,即全加成法半加成法减去法. 在常规印制板生产中主要采用减去法,而IC载板生产这三类工艺都有采用,目前采用半加成法的较多些. 然而这三类工艺中都涉及到图形转移成像技术.IC载板的线路图形都是精细线条, 采用光致成像技术. 光致成像技术涉及到光致抗蚀剂材料,有干膜型和液态型正性和负性水(弱碱性)显影型和有机溶剂显影型等区分;涉及到曝光设备和光源,有平行光和非平行光紫外光和激光等区分. 而以图像转移方式区别主要技术如下.(1) 接触印制成像(Contact Printing) 这是目前印制板生产通用的技术,采用照相底版覆盖在已有光致抗蚀层基板表面,照射紫外光曝光, 照相底版与有光致抗蚀层基板表面之间是通过抽真空而紧密接触的. 这种方式由于照相底版厚度和光源散射等因素,形成图形线条到2 mil 可说是极限了.(2) 激光投影成像(LPI: Laser Projection Imaging) 这是应用准分子激光源照射照相底版,透射的光再投影到已有光致抗蚀层基板表面,感光出线路图形. 该装置的强力激光经过折射系统后投影到基板的是平行光,因此照相底版与基板是不接触的,又能保持图形精度. 如用30m 厚的光致干膜能产生线宽/线距为35/35m的图形,若用13m厚的液态光致抗蚀刻能产生线宽/线距为10/10m的图形,(3) 激光直接成像(LDI: Laser Direct Imaging) 这是应用聚焦的激光束按程序扫描,使已有光致抗蚀层基板表面曝光产生线路图形. 这过程不需要照相底版,类似于激光绘图机由计算机程序扫描出线路图形. 由于不用照相底版,也就不存在照相底版引起的收缩变形定位偏差和疵点等问题.另外,有激光直接刻板工艺(Laser Direct Structuring Process),其原理与LDI相似, 但是采用锡为图形转移的抗蚀层,而非光致抗蚀剂. 其工艺是在基板面铜层上化学浸锡,经激光束扫描使锡层和极少铜层气化,形成线路图形,留下锡层是以后化学蚀刻铜时的抗蚀层.(4) 步进重复成像(Step and Repeat Imaging) 这是将整块在制板分成若干单元,使成像面积大小(最大5 ~6 in 2 )与单块或多块IC载板面积相一致. 再利用紫外光通过反射到照相底版,透过照相底版和透射镜,把图形投影在基板上一个单元部位,分步重复进行就形成全板面光致抗蚀层曝光. 此方法照相底版与基板也不接触,在小面积内投射光也近似平行光,确保图形精度. 只是分步曝光速度慢产能低.表10 几种光致成像方法的比较成像方法接触印制成像激光投影成像激光直接成像步进重复成像光源汞弧灯准分子激光氩离子激光汞弧灯散射光 , 平行光UV激光照相底版类型聚酯或玻璃(接触) 聚酯或玻璃(投影) (不用) 聚酯或玻璃(投影) 线条分辨力75m, 38m 2.5m 50m 7.5m定位精确度约25m ,约8m 优(约1m) 尚好(约12m) 好(约2.5m) 生产效率大板面,大批量大板面,大批量快速,小批量小面积,中批量设备成本(单价) $20 ~80万元 $50 ~120万元 $50 ~150万元 $40 ~100万元细线条线路图形成像后,半加成法与减去法都有化学蚀刻完成图形. 蚀刻过程与常规印制板加工相同,但为实现细线条需要考虑以下几点: a.应是厚度均匀的薄铜层,被蚀刻铜层厚度应小于线路间距的1/2; 蚀刻剂稳定性好,有护岸效应使侧蚀极小,并与抗蚀剂相匹配; 蚀刻设备状态佳,有较高喷淋压力和均匀摆动,并用汇流排液方式减少水池效应.在图形转移中光致抗蚀剂材料无疑是个重要因素. 无论是干膜型和液态型除了感光性外,要与基板有好的粘附力,并能薄型化. 抗蚀膜层薄可提高解像力实现细线条.另外, 在图形转移中环境条件也极其重要. 需要有恒定温湿度环境外,更需要有洁净环境.在半导体制造中以最小线宽的1/5 ~1/10尘埃为净化对策,那么若印制板L/S=25/25m,不允许有5m以上尘埃,达到ISO 4级(相当100级).4.4.3微通孔形成IC载板的高密度化,除了细线条外就是微通孔. 微通孔加工方法有多种多样,在IPC/JPCA –2315 HDI板和微通孔设计指南标准中介绍了10种微通孔加工方法. 而常用的是机械钻孔光致成孔激光穿孔和等离子蚀孔. 其中又以激光穿孔应用最多,几乎将近占80 %;其次光致成孔约占15 %.微通孔(Micro Via)是指孔径小于0.15mm的互连金属化孔,孔的结构有埋孔盲孔和贯穿孔.埋孔又有两层导通埋孔或多层导通埋孔,盲孔也有两层导通盲孔或多层导通盲孔.激光穿孔是用一种准直光(激光)直射物体形成小孔.激光成孔原理是按激光波长能量不同分为光热烧蚀与光化学烧蚀. 光热烧蚀是指材料在吸收激光能量后,即被加热至熔化并蒸发掉形成小孔,在成孔孔壁留有炭化残渣. CO2 激光是属这种光热烧蚀, CO2 激光器激发出的是红外光和可见光热能. 光化学烧蚀是属紫外光区域的高光子能量破坏材料的分子链,使材料变成更小微粒逸出形成小孔,此孔壁没有产生炭化. UV-YAG激光器发出的是紫外线光,属这种光化学烧蚀成孔.CO 2 激光波长较长(约9m),树脂和玻璃都可吸收CO2 激光,可被加工出小孔. 而铜几乎不吸收CO2 激光,就不能在铜箔上直接加工出小孔. 据此CO2 激光成孔技术面对的工艺: a.树脂层直接成孔,面对的表面为涂布或层压的绝缘层,激光形成盲孔; b.铜面开窗孔后成孔,表面铜箔经掩膜和蚀刻露出树脂层孔点,再激光穿透树脂层形成盲孔; c.超薄铜箔直接成孔,表面铜箔很薄(5m以下)并经黑氧化处理提高对CO 2 激光能量吸收,这样CO2 激光就能穿透薄铜层及绝缘层形成小孔. CO2 激光的穿孔速度较快,效率高,相对成本低,所以应用较多. 不能直接穿透铜,既是缺点,也是容易实现盲孔的优点. 不足的是成孔中会有树脂残渣,在孔金属化前要去除玷污.UV-YAG激光波长短(约355nm),铜纤维布与树脂都能吸收此光能,因此可一次直接形成小孔,而且形成小孔较光洁干净无玷污. UV-YAG激光穿孔相对速度慢些,成本高些. 目前UV-YAG激光的应用量在增大.另外还有准分子(Excimer)激光具有宽的高强度光束,对铜纤维布与树脂都能穿透,成孔质量很好. 但因速度较慢,成本高,所以使用很少.光致成孔工艺在激光成孔前就应用,其关键是绝缘层为感光性树脂. 感光性绝缘树脂(液态或干膜状)涂覆于基板(芯板)后,用有孔点照相底版曝光,经显影就形成小孔.表11 几种激光法与光致成孔法加工性的比较成孔方法CO2 激光UV-YAG激光准分子激光光致成孔等离子体蚀孔加工孔径(m) 70 ~250 25 ~100 10 ~150 50以上70以上铜箔加工不可可可不可不可树脂加工可可可可可纤维布加工可可可不可可成孔品质后处理良优良良生产效率批量中低批量中加工成本中较高高低中4.4.4电镀微通孔要起到层间互连作用,孔内必须金属化导通. 还有积层表面若是没有铜箔的绝缘层,这就需要沉积导体层. 为达到这些要求是采用化学镀铜和电镀铜,基本工艺与常规PCB生产相同. IC载板的特殊性是: 基板薄,搬运操作易损坏; 有微通孔和盲孔,孔内电镀均一难达到; 实现细线条与细间距,必须板面镀层均匀和结合力好; 表面安装芯片,镀层必须平滑均匀.目前较多的是采用水平式直接电镀技术. 水平式直接电镀是把化学镀铜与电镀铜过程联合在一起,已达到薄板自动化传送,减少过程搬运中损坏. 水平传送对板子处理均匀性好,受化学溶液流动清洗阴阳极间距离及电流密度都能相同. 水平传送生产线从去毛刺去玷污化学镀铜与电镀铜成连续自动线,生产效率高.为保证盲孔电镀可靠及板面镀层均匀,在水平传送化学镀铜过程中改变以往浸渍式处理板子为溢水喷射式,各工序流体被强制循环或有超声波装置,确保小孔内清洁无气泡和湿润. 水平电镀铜过程中同样从流体力学角度强制溶液循环,与小孔内充分接触.要达到高厚径比的孔和微孔的孔内镀层厚度均匀及与板面厚度一致,从电镀理论来说是要提高电镀分散能力(Throwing Power),目前是在从三个方面努力改进. 一是电镀槽装置改进,无论时水平式或垂直式电镀,均从流体力学角度使新鲜溶液不断进入孔内,保持溶液离子分布均匀性,同时采用不溶性阳极; 二是电镀电源改进,将直流电源改为正反向周期性变换的脉冲电源,以改变板面与孔内的沉积速率; 三是调整溶液成份,特别是添加剂(光亮剂整平剂),通过添加剂抑制板面镀层沉积而相应提高了孔内镀层沉积速率.目前水平传送周期转向脉冲电镀(PPRP)是较成功的,既有水平传送是溶液喷流长处,又用大电流反向脉冲控制, Throwing Power达到90 %以上. 现还有应用不溶性阳极与无添加剂脉冲电镀,也有好的效果. 也有仍应用直流电源而通过电镀装置改进,采取电镀液喷流实现高厚径比的孔和微孔电镀的. 也有改进添加剂而取得好的微孔好效果,甚至做到硫酸铜电镀盲孔同时实现镀铜塞孔.4.4.5表面处理在IC载板生产过程中需要有二种表面处理过程,一是内层间叠合时为提高层间结合力而需要的内层表面处理; 另一种是表面导体端点和连接盘的表面处理.内层表面处理对象一是绝缘树脂层,要表面层平整,又有微观粗糙度. 这是使与后道沉积的铜层结合牢固,或者与再复合的绝缘层粘合可靠. 内层表面处理对象另一是铜线路层,使铜表面有微观粗糙度,与再复合的绝缘层结合可靠. 处理方法有化学清洗微蚀法机械研磨法化学机械结合法. 对仅铜线路层表面处理主要是化学方法,采取微蚀和黑氧化或棕氧化处理,鉴于这线路细铜层薄,处理过程也是细微的,都采用水平传送设备. 绝缘树脂层或含有铜线路的表面处理主要是化学机械结合法.为IC载板平整化提出化学机械平整(CMP)技术,这是在化学去氧化后再精细地机械研磨,再是化学清洗水洗和纯净水洗干燥. 机械研磨工具不可能是通常的砂轮或尼龙针刷,而是不织布纤维粘合细粒无机氧化硅与氧化铝的抛轮,研磨粒度在1000目以上,并向更细发展. IC载板在最后表面涂覆阻焊剂前,也是采取这种CMP处理.表面导体端点和连接盘的表面处理是在铜端点和连接盘表面涂/镀可焊的保护层,为了与芯片互连及在以后印制板上安装可靠. IC载板上安装连接采取的是焊锡熔焊(Solder Fusing或打线搭接(Wire Bonding)方法,要求连接盘平整可焊. 表面常用镍-金镀层,或无铅的锡银镀层,个别的用贵金属钯铑镀层等.连接盘镍-金镀层现主要应用化学镀镍浸金(ENIG)技术. 在铜面上化学镀镍溶液主盐是氯化镍或硫酸镍,以次磷酸钠为还原剂使已催化铜面产生镍,新生的镍有自身催化性可使镍层不断加厚,一般控制镍层厚度3 ~5m. 化学浸金是置换反应,由镍置换金,当镍层表面全部覆盖金后反应停止. 因此浸金层很薄,约0.05 ~0.1m. 化学镀镍浸金过程是在一条生产线上进行,经过酸洗微蚀催化(活化)和化学镀镍浸金. 对于BGA/CSP细间距载板,采用钯催化会发生间距内微量镍析出,影响板子电性能,因此在改用二甲胺甲硼烷(DMAB)为还原剂介决这问题. 镍层是可焊性关键,不应有黑镍现象.焊锡熔焊的安装连接盘上除镍-金镀层外,还常用无铅的锡或银镀层,并采用化学镀工艺.化学镀无需连接盘连通电,获得的镀层平整均匀性好. 纯锡层较软而易产生锡须,熔点较高,为与原有锡铅熔点相近,采用也是锡合金. 也有锡合金镀层有锡银锡铜锡铋锡锌锡钴等二元合金,以及锡银铜锡铋铜和锡锌铜等三元合金. 按美国JEDEC定义,焊料中铅含量重量比少于0.2 %是无铅,美国NEMI推荐的是锡银铜合金焊料,适合于235再流焊. 因此,化学镀锡银铜合金为佳. 同样有水平式化学镀锡设备,获得好的效果.4.4.6检测IC载板的检测如常规PCB那样包括外观电性能耐环境性等各方面,只是板子的高密度化势必有更高检测技术.外观检查BGA/CSP封装板是不可能单靠人工肉眼观察了,是采用自动观察检查(A VI: Automatic Visual Inspection)系统. 该系统是有光学系统,进行图像扫描摄取; 有计算机处理系统,分析图形正确性,找出各种缺陷; 有自动化系统,达到自动上料检测识别和下料等. 另外有为BGA/CSP封装板提供的新一代光学式自动外观检查(AOI)设备,比一般AOI分辨力高约10倍,解像度2m,适合于L/S=20/20m的细线条板检查.这种设备是输入CAD数据作为检查基准,采用CAD数据比较法(非照相版图形比较法)精确度高.电性能首先是通断路检测,测试原理与常规印制板相同,只是被测试密度高得多了. 用于BGA/CSP封装板通断路检测高效率的是自动接触式电路通断检测机,被测板子节距可小到30m,线宽/线距15/15m,检测时定位误差小于10m,所用夹具寿命可接触100万次. 还有简易些的是多针头的飞针测试机,在A B两面各有2根探针, 检测时定位精度5m以内,可测导线电阻范围0.001 ~399.9,读数精确度0.1m.有全自动裸板综合检查系统,将电气检测与外观检查相结合同步进行,以提高效率. 电气检查可选择测量时电压与电流,采用专用夹具,所测量电阻值从m到M分别设定. 外观检查是采用光学系统,检查内容包括缺损划痕针孔残余物异物分层剥落和偏位等缺陷.根据IC载板性能要求,还有许多检测项目. 如用精密读数测量仪,测量板子尺寸和孔径线宽等; 用X射线镀层测厚仪,检测表面镀层厚度; X射线分析计测仪测定无铅镀层(Sn-Ag Sn-Bi等)的成分与厚度; 时域反射仪(TDR)测量互连导线阻抗,自动阻抗测量机(TDR法)适合批量生产. 另外有环境试验,如热冲击耐焊性吸湿性和耐燃性等.。