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常用電子封裝基板材料的類型和水基清洗劑介紹

合明科技 ?? 1779 Tags:陶瓷基板材料先進芯片封裝清洗

常用電子封裝基板材料的類型

常用的電子封裝基板材料主要有以下幾類:

  • 有機基板材料:

    • CCL(覆銅板):這是一種在電子封裝中廣泛應用的有機基板材料。它以有機樹脂為粘結劑,玻璃纖維布和無機填料為增強材料,通過熱壓成型工藝制成。例如在一些普通的電路板制作中,CCL覆銅板能夠提供基本的電氣連接和機械支撐功能。在封裝基板中,對其玻璃纖維布的均勻性、一致性和平整性的要求比普通PCB(印刷電路板)更高。其核心材料包括ABF(Ajinomoto Build - up Film)樹脂、BT(雙馬來酰亞胺三嗪)樹脂和MIS基板等,其中ABF樹脂和BT樹脂占據(jù)了70%以上的份額。ABF樹脂具有可接受激光加工和直接鍍銅的表面,能形成更精細的電路圖形,還具有低的熱膨脹系數(shù)、抗剝離性能強、低介電常數(shù)和低介質(zhì)損耗角正切值等優(yōu)點,適用于高頻電路,是實現(xiàn)高密度間距、高絕緣性能、高耐用性的較好選擇,主要用于CPU、GPU、ASIC等高性能運算芯片;BT樹脂主要用于存儲芯片、MEMS芯片、射頻芯片與LED芯片,不過其主要供應商為日本三菱瓦斯化學,出貨量占全球90%以上,日立化成與韓國斗山僅小批量供貨,且新企業(yè)進入市場難度較大,因為存在較高的技術、原材料、客戶壁壘,盡管其專利期限已過。

    • 銅箔:也是有機封裝基板材料的一部分,封裝基板用的低輪廓銅箔要求銅箔抗剝離強度強、厚度均勻、低表面粗糙度、光面抗氧化涂層及微細線路刻蝕性好。在封裝基板產(chǎn)業(yè)鏈中,銅箔是重要的組成部分,隨著技術發(fā)展,封裝基板用銅箔主要為HVLP(極低輪廓)銅箔,光刻膠也從普通PCB用光刻膠升級為高感光線路干膜光刻膠,以適應更高的性能要求。

  • 陶瓷基板材料:常用的陶瓷基片材料包括氧化鋁(Al?O?)、氮化鋁(AlN)、氮化硅(Si?N?)、氧化鈹(BeO)等。陶瓷基板具有多種優(yōu)勢,例如氧化鋁基片純度一般為96%以上(純度越高,性能越好,但成本也高);氮化鋁的最大特點是熱膨脹系數(shù)(CTE)與半導體硅(Si)相當,且熱導率高,但成本很高。陶瓷基板的耐熱性好、布線較易且尺寸穩(wěn)定,已成為大功率電力電子電路結構技術和互連技術的基礎材料,在需要承受較高溫度、對散熱和尺寸穩(wěn)定性要求較高的電子封裝場景中有廣泛應用,如一些高端的功率電子器件封裝。

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  • 金屬及金屬基復合材料基板:這類材料在電子封裝中也有應用,不過相比有機基板和陶瓷基板,可能在某些特定性能上有所差異。金屬基板具有較好的導熱性等特點,在一些對散熱要求較高的電子設備封裝中會被考慮使用。

  • 撓性基板材料:常見的撓性基板材料有PI(聚酰亞胺)、PET(聚酯)、PEEK(聚醚醚酮)、PDMS等。撓性基板的特點是薄且柔性較高,能夠彎曲和折疊,但也存在一些缺點,例如翹曲問題嚴重、加工過程比較復雜難、熱膨脹系數(shù)CTE與其他材料(例如阻焊層)存在較大差異。在一些對基板柔韌性有要求的電子設備封裝,如可穿戴設備等場景中會使用到撓性基板。

此外,根據(jù)絕緣層材料還可分為有機封裝基板、無機封裝基板和復合基板。有機基板由有機樹脂、環(huán)氧樹脂等有機材料制成,介電常數(shù)較低且易加工,適用于導熱性要求不高的高頻信號傳輸;無機基板包括陶瓷基板和金屬基板;復合基板則是根據(jù)不同需求的特性來復合不同有機、無機材料。按照基板的增強材料不同,可劃分為紙基、玻璃纖維布基、復合基(CEM系列)、積層多層板基和特殊材料基(陶瓷、金屬芯基等)五大類;若按板所采用的樹脂膠黏劑不同進行分類,常見的有紙基CCI等。

先進芯片封裝清洗介紹

·         合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

·         水基清洗的工藝和設備配置選擇對清洗精密器件尤其重要,一旦選定,就會作為一個長期的使用和運行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

·         污染物有多種,可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣,通電后發(fā)生電化學遷移,形成樹枝狀結構體,造成低電阻通路,破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層,在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物,還有粒狀污染物,例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點、灰塵、塵埃等,這些污染物會導致焊點質(zhì)量降低、焊接時焊點拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

·         這么多污染物,到底哪些才是最備受關注的呢?助焊劑或錫膏普遍應用于回流焊和波峰焊工藝中,它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分,焊后必然存在熱改性生成物,這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導,從產(chǎn)品失效情況來而言,焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素,離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降,松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大,嚴重者導致開路失效,因此焊后必須進行嚴格的清洗,才能保障電路板的質(zhì)量。

·         合明科技運用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術,滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術要求,打破國外廠商在行業(yè)中的壟斷地位,為芯片封裝材料全面國產(chǎn)自主提供強有力的支持。

 


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