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文檔簡介
封裝用一般有機(jī)基板封裝用一般有機(jī)基板封裝用一般有機(jī)基板材料,是指制造電子封裝基板、制造搭載電子元器件的母板(又稱印制電路板,簡稱PCB)的基礎(chǔ)材料。傳統(tǒng)的PCB是由有機(jī)樹脂做粘合劑、玻璃纖維布(簡稱玻璃布)做增強(qiáng)材料,采用傳統(tǒng)的工藝法所制成。這類一般有機(jī)基板材料從組成結(jié)構(gòu)劃分,包括單、雙PCB用基板材料(覆銅箔板)和一般多層PCB用基板材料(內(nèi)芯薄型覆銅箔板、半固化片材料)。封裝用一般有機(jī)基板材料,是指制造電子封裝基板、制造搭載電子元有機(jī)封裝基板用基材,在整個(gè)封裝印制電路板上,主要擔(dān)負(fù)著導(dǎo)電、絕緣和支撐三大方面的功能。導(dǎo)電----主要是以基板材料所含有的銅箔來實(shí)現(xiàn);絕緣----主要是由所含的有機(jī)樹脂來實(shí)現(xiàn);支撐----由所含的樹脂、補(bǔ)強(qiáng)材料或填充料來實(shí)現(xiàn)。封裝及其基板(印制電路板)的性能、可靠性、制造中的加工性、制造成本、制造水平以及新技術(shù)在封裝中的實(shí)現(xiàn)等,在很大程度上,取決于基板材料。有機(jī)封裝基板用基材,在整個(gè)封裝印制電路板上,主要擔(dān)負(fù)著導(dǎo)電、有機(jī)封裝基板材料的發(fā)展1989年Motorola和CitigenWatch(西鐵城時(shí)計(jì))公司共同開發(fā)成功OMPAC型塑料封裝。它促進(jìn)了面陣列封裝,即球柵陣列(BGA)封裝的發(fā)展和應(yīng)用。1991年,世界上又出現(xiàn)了剛性有機(jī)樹脂基板的BGA(即稱PBCA)。這一新型封裝,首先開始在無線電收發(fā)報(bào)機(jī)、微型電腦,ROM和SRAM中得到應(yīng)用。1993年,PBGA正式投放市場。它不但驅(qū)動(dòng)了這種新型BGA進(jìn)入實(shí)用化階段,而且還標(biāo)志著封裝用一般有機(jī)基板高速發(fā)展時(shí)期的開始。有機(jī)封裝基板材料的發(fā)展1989年Motorola和Citi廣泛采用的有機(jī)封裝基板產(chǎn)品BGA、CSP的封裝,以日本的發(fā)展為例,到目前經(jīng)歷了兩個(gè)發(fā)展階段:1993-1996年為萌芽發(fā)展階段。1997年起,開始步入一定規(guī)模的工業(yè)化發(fā)展階段。封裝基板的調(diào)查結(jié)果表明:日本所用的BGA基板和CSP基板產(chǎn)值,到2002年分別發(fā)展到6000億日元和940億日元的規(guī)模。調(diào)查結(jié)果還表明:這類封裝基板所用的基材近幾年將迅速地走向有機(jī)樹脂化。廣泛采用的有機(jī)封裝基板產(chǎn)品BGA、CSP的封裝,以日本的發(fā)展從整機(jī)產(chǎn)品所用的這類封裝基板的主要產(chǎn)品品種,以所用的BGA、CSP的市場規(guī)模大小排序分別是:攜帶型電腦(PC)、PC卡、移動(dòng)電話、DVD等。從此調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也可以看出:以PC中的MPU為例,1997-1999年間,出現(xiàn)了有機(jī)封裝基板迅速替代陶瓷封裝基板的趨勢。從整機(jī)產(chǎn)品所用的這類封裝基板的主要產(chǎn)品品種,以所用的BGA、有機(jī)封裝基板材料的發(fā)展特點(diǎn)①在采用樹脂方面,如BT樹脂(雙馬來酰亞胺三嗪樹脂)、PPE樹脂(聚苯醚樹脂)等,在世界范圍內(nèi)(主要指在日本、美國、歐洲等)首先在最初的有機(jī)封裝基板上得到應(yīng)用。而后高性能環(huán)氧樹脂(FR-4等)的封裝基板緊追而上。它目前已成為占有很大比例的品種。②由于高密度互連(HDI)積層多層板(BUM)在封裝基板中越來越占有更加突出的地位,它在有機(jī)封裝基板中是最有發(fā)展前景的一類印制電路板。由此,在封裝基板用基材品種上,它所用的基材在技術(shù)、生產(chǎn)中,都是比其他封裝基板用基材發(fā)展更快的一類。③在前沿技術(shù)方面,今后有機(jī)封裝基板用基材,將向高性能(高Tg、低εr、低α)、高可靠性、低成本以及適于環(huán)保發(fā)展的“綠色型”方向發(fā)展。有機(jī)封裝基板材料的發(fā)展特點(diǎn)①在采用樹脂方面,如BT樹脂(雙有機(jī)樹脂基材與陶瓷材料相比,有如下優(yōu)點(diǎn):①基板材料制造不像陶瓷材料那樣要進(jìn)行高溫?zé)Y(jié),從而節(jié)省能源。②它的介電常數(shù)(εr)比陶瓷材料低。這有利于導(dǎo)線電路的信息高速傳輸;③它的密度比陶瓷材料低。表現(xiàn)出基材輕量的優(yōu)點(diǎn)。④它比陶瓷材料易于機(jī)械加工。外形加工較自由。可制作大型基板。⑤易實(shí)現(xiàn)微細(xì)圖形電路加工。⑥易于大批量生產(chǎn),從而可降低封裝的制造成本。有機(jī)樹脂基材與陶瓷材料相比,有如下優(yōu)點(diǎn):二、主要性能要求
1、具有高耐熱性
高玻璃化溫度(Tg)高Tg基材所制成的基板,可以提高封裝的耐再流焊性(如高溫再流焊的適用性、倒裝芯片微組裝的再流焊反復(fù)性、再流焊接穩(wěn)定性等)。高Tg基材,還可以提高封裝基板通孔的可靠性,可以使它在熱沖擊、超聲波作用下的金屬線壓焊時(shí),基板保持穩(wěn)定的物理特性(如平整性、尺寸穩(wěn)定性、穩(wěn)定的彈性模量和硬度變化等)。二、主要性能要求
1、具有高耐熱性高玻璃化溫度(Tg)2、具有高耐吸濕性極性有機(jī)分子易于吸附水分子,因此有機(jī)樹脂材料比陶瓷材料在高濕條件下易吸濕。根據(jù)JEDEC(聯(lián)合電子器件工程理事會)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:對基板材料的耐濕性考核項(xiàng)目之一,是“耐爆玉米花”性。爆玉米花(popcorn)現(xiàn)象,是指由于基板材料吸濕量較大,而造成在微組裝時(shí)基板與半導(dǎo)體芯片的界面等易產(chǎn)生像“爆玉米花”似的剝離問題。在耐濕性方面,需要采用諸如耐壓力鍋蒸煮性試驗(yàn)(PCT)等進(jìn)行測試,以作為對它的耐濕性可靠性的評價(jià)。基材耐濕性的提高,同時(shí)還有利于增強(qiáng)其耐金屬離子遷移性。2、具有高耐吸濕性極性有機(jī)分子易于吸附水分子,因此有機(jī)樹脂材3、具有低熱膨脹性一般FR-4基板材料的熱膨脹系數(shù)(α)為:(13-18)×10-6/℃(縱、橫方向)。而目前認(rèn)定α小于8×10-6/℃的低熱膨脹系數(shù)的基材,才是封裝基板材料較理想的基材。這種應(yīng)力的很大部分會傳遞到基板與芯片的界面上,并由連接二者的焊球端子來承擔(dān),而位于周邊端角處的焊球,所受熱應(yīng)力最大。基材熱膨脹系數(shù)的大小,是影響基板尺寸穩(wěn)定性的重要因素。為了保證封裝基板微細(xì)電路的精度,選用低熱膨脹系數(shù)的基材制作封裝基板。3、具有低熱膨脹性一般FR-4基板材料的熱膨脹系數(shù)(α)為4、具有低介電常數(shù)特性有機(jī)封裝基板用基材,一般具有較低的介電常數(shù)(εr),與陶瓷基材相比,更適用于高頻信號的傳輸,因此更適應(yīng)電路信號高速化的發(fā)展趨勢。盡管如此,隨著高速電路封裝技術(shù)的發(fā)展,以及封裝體內(nèi)信號傳輸速度的提高,對降低有機(jī)封裝基板用基材的介電常數(shù),提出更高的要求。4、具有低介電常數(shù)特性有機(jī)封裝基板用基材,一般具有較低的介電OMPAC型塑料封裝的發(fā)展OMPAC型塑料封裝的發(fā)展不同類型封裝對基板材料性能需求的側(cè)重點(diǎn)
圖(a)所示結(jié)構(gòu)的封裝(OMPAC型PKG):基材在高溫條件下的硬度保持不下降,以保證高的金屬絲焊接的可靠性。同時(shí)要求高溫下彈性模量高。這樣在再流焊時(shí),基板的翹曲度會小。圖(b)所示結(jié)構(gòu)的封裝(FCPKG),已從金屬絲對芯片的鍵合連接方式,轉(zhuǎn)變成FC微組裝方式。后者的連接方式,目前主要通過高溫焊料、金-金連接、金-錫連接等。這樣對基板材料性能的重點(diǎn)要求,就著眼于在高溫焊接中具有優(yōu)異的耐熱性和高溫下彈性模量高等方面。以達(dá)到在高溫下的焊接可靠性和FC連接時(shí)好的基板平滑性。由此可以看出,F(xiàn)C連接方式的封裝,更加注重基板材料的高Tg性。圖(c)所示結(jié)構(gòu)的封裝(薄型PKG),更強(qiáng)調(diào)要求在微組裝時(shí)的工藝性良好。如基板材料要具有較高的高溫彈性模量,薄型化絕緣基材,在它的耐濕性,保證導(dǎo)通孔可靠性方面,對基板材料也有更嚴(yán)的要求。不同類型封裝對基板材料性能需求的側(cè)重點(diǎn)圖(a)所示結(jié)構(gòu)三、有機(jī)封裝基板用基板材料的分類從總體上按狀態(tài)劃分為剛性與撓性兩大類。剛性基材又分為含有纖維增強(qiáng)的一般型PCB用基材、積層多層板用基材、復(fù)合化多層板用基材。撓性基材主要作為帶載型封裝用有機(jī)基材。它主要有薄膜類(聚酞亞胺樹脂薄膜、其他特殊性樹脂薄膜)和玻璃布/環(huán)氧樹脂卷狀薄型覆銅板等。三、有機(jī)封裝基板用基板材料的分類從總體上按狀態(tài)劃分為剛性與撓第三講---封裝有機(jī)基板簡介課件剛性基材:玻璃布/環(huán)氧樹脂基材(一般FR-4基材);纖維(有機(jī)或無機(jī))/樹脂的高Tg、低α基材;積層多層板用基材。高Tg基材(Tg>150℃)一般也同時(shí)具有低介電常數(shù)(εr)特性。高Tg和低α性的封裝基板用基材常用的有:高耐熱性的環(huán)氧樹脂(簡稱EP樹脂)、雙馬來酰亞胺三嗪樹脂(簡稱BT樹脂)、熱固性聚苯醚樹脂(簡稱PPE樹脂)、聚酞亞胺樹脂(簡稱PI樹脂)、聚氰酸樹脂等。剛性基材:玻璃布/環(huán)氧樹脂基材(一般FR-4基材);纖維(有三大類基材,絕大多數(shù)具有阻燃特性。阻燃性達(dá)到UL標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的UL94-V0級的,其傳統(tǒng)技術(shù)是加入含鹵素的阻燃劑或阻燃樹脂。而近幾年來,隨著對環(huán)境保護(hù)的重視,在阻燃型基材中,又產(chǎn)生出一類不含鹵素化合物的新基材品種。它們被稱為綠色型基材,或稱作“環(huán)境協(xié)調(diào)性”基材。這種基材,目前已在上述主要三大類有機(jī)封裝基板上得到應(yīng)用。三大類基材,絕大多數(shù)具有阻燃特性。阻燃性達(dá)到UL標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的第三講---封裝有機(jī)基板簡介課件四、制造基板材料的主要原材料一般有機(jī)封裝基板的基板材料(包括單、雙覆銅板和多層板基材)在生產(chǎn)中所用的主要原材料:1、銅箔2、增強(qiáng)材料(玻璃纖維布、芳香族聚酰胺纖維無紡布)四、制造基板材料的主要原材料一般有機(jī)封裝基板的基板材料(包1、銅箔銅箔生產(chǎn)是在1937年由美國新澤西州的Anaconda公司煉銅廠最早開始的。1955年,美國Yates公司開始專門生產(chǎn)印制電路用的電解銅箔。經(jīng)過四十幾年的發(fā)展,目前這類銅箔在全世界的年產(chǎn)量已達(dá)到約14萬噸。日本是世界上目前最大的PCB基材用銅箔生產(chǎn)國,其次為中國臺灣。月產(chǎn)銅箔能力在1000t以上的廠家有:日本三井金屬株式會社(Mitsui、國內(nèi)部分)、日本古河電氣公司(Furukawa、國內(nèi)部分),中國臺灣銅箔公司、日本能源公司等。日本福田金屬箔粉工業(yè)公司在日本、中國內(nèi)地、英國、美國各投資廠生產(chǎn)的銅箔,總共月產(chǎn)能力也達(dá)到1800t左右。電解銅箔是PCB基材用最大量的一類銅箔(約占98%以上)。近幾年適于PCB制作微精細(xì)圖形、處理面為低輪廓度的電解銅箔產(chǎn)品,無論在技術(shù)上,還是市場上都得到迅速發(fā)展。它已成為基板材料所采用的,具有更高技術(shù)含量、有廣闊發(fā)展前景的新型電解銅箔。1、銅箔銅箔生產(chǎn)是在1937年由美國新澤西州的Anacond銅箔的種類分為壓延銅箔(rolledcopperfoil)和電解銅箔(electrodedepositedcopperfoil)兩大類;在IPC標(biāo)準(zhǔn)(IPC-MF-150)中,將兩大類銅箔分別稱為W類和E類。銅箔的種類分為壓延銅箔(rolledcopperfoi(1)壓延銅箔一般制造過程是:原銅材→熔融/鑄造→銅錠加熱→回火韌化→刨削去垢→在重冷軋機(jī)中冷軋→連續(xù)回火韌化及去垢→逐片焊合→最后軋薄→處理→回火韌化→切邊→收卷成毛箔產(chǎn)品。毛箔生產(chǎn)后,還要進(jìn)行粗化處理由于耐折性優(yōu)良,彈性模量高,經(jīng)熱處理韌化后仍可保留的延展性大于電解銅箔等,非常適用于制作撓性覆銅板它的純度(>99.9%)高于一般電解銅箔(>99.8%),而且其表面也比電解銅箔平滑,因此有利于信號的快速傳輸(1)壓延銅箔一般制造過程是:原銅材→熔融/鑄造→銅錠加熱國外還推出一些壓延銅箔的新品種:加入微量Nb、Ti、Ni、Zn、Mn、Ta、S等元素的合金壓延銅箔(以提高、改善撓性、彎曲性、導(dǎo)電性等)超純壓延銅箔(純度在>99.9%)高韌性壓延銅箔(如:三井金屬的FX-BSH;BDH;BSO等牌號),具有低溫結(jié)晶特性的壓延銅箔等。國外還推出一些壓延銅箔的新品種:第三講---封裝有機(jī)基板簡介課件(2)電解銅箔電解銅箔是通過專用電解機(jī)連續(xù)生產(chǎn)出初產(chǎn)品(稱為毛箔),毛箔再經(jīng)表面處理(單面或雙面處理),得到最終產(chǎn)品。對毛箔所要進(jìn)行的耐熱層鈍化處理,可按不同的處理方式分為:鍍黃銅處理(TC處理)呈灰色的鍍鋅處理TS處理或稱TW處理)處理面呈紅色的鍍鎳和鍍鋅處理(CT處理)壓制后處理面呈黃色的鍍鎳和鍍鋅處理(CY處理)等種類。(2)電解銅箔電解銅箔是通過專用電解機(jī)連續(xù)生產(chǎn)出初產(chǎn)品(稱為電解銅箔按IPC-MF-150標(biāo)準(zhǔn),可劃分為四大類(又稱為四個(gè)等級)。但就目前國外電解銅箔技術(shù)和品種的發(fā)展,常用的電解銅箔種類,已超過這四種的范圍。而該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的第4級-ANN型銅箔(為一般電解銅箔的再作熱處理退火韌化品種)目前市場需求量甚少。電解銅箔按IPC-MF-150標(biāo)準(zhǔn),可劃分為四大類(又稱為四按電解銅箔的厚度劃分,目前市場上常見的有9μm、12μm、18μm、35μm、70μm規(guī)格目前,國外已可以批量生產(chǎn)帶有載體9μm厚的銅箔(3μm、5μm等)。在有機(jī)封裝基板上常用的電解銅箔厚度規(guī)格有12μm、18μm、35μm、70μm厚。按電解銅箔的厚度劃分,目前市場上常見的有9μm、12μm、1電解銅箔的生產(chǎn)制造電解銅箔生產(chǎn)的工藝流程:造液(生成硫酸銅液)→電解(生成毛箔)→表面處理(粗化處理、耐熱鈍化層形成、光面處理)。電解銅箔的生產(chǎn)制造電解銅箔生產(chǎn)的工藝流程:造液過程:在造液槽中,通過加入硫酸和銅料,在加熱條件(一般在70-90℃)下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),并通過多道工序的過濾,而生成硫酸銅溶液。再用專用泵打到電解液儲槽中。電解機(jī)中通過大電流的電解而連續(xù)生產(chǎn)出初產(chǎn)品—毛箔。電解機(jī)是由鈦合金材料制成的陰極輥筒、半圓形鉛鋅陽極板,及可裝硫酸銅的電解槽等組成。在施加直流電壓條件下,電解機(jī)內(nèi)硫酸銅電鍍液中的二價(jià)銅離子不斷移向陰極輥界面處,又經(jīng)還原反應(yīng)生成銅原子,并聚集結(jié)晶在不停轉(zhuǎn)動(dòng)的光滑陰極輥表面。隨著電解過程的進(jìn)行,滾筒表面形成銅結(jié)晶核心質(zhì)點(diǎn),并逐漸成為均勻、細(xì)小的等軸晶體。待電沉積達(dá)到一定厚度,形成牢固的金屬相銅層時(shí),隨著滾筒向電解槽中電解液液面以外滾動(dòng),并將所形成的毛箔連續(xù)地從陰極輥上剝離而出。再經(jīng)烘干、切邊、收卷生產(chǎn)出毛箔產(chǎn)品。造液過程:在造液槽中,通過加入硫酸和銅料,在加熱條件(一般在靠陰極一側(cè)為毛箔的光面(shing面,簡稱S面),是PCB的電路面。它的質(zhì)量與陰極輥表面拋光精度與質(zhì)量,輥表面的維護(hù)、雜物的清除程度有密切關(guān)系。另一側(cè)為毛面(matt面,簡稱為M面)。是PCB基材結(jié)合的面,它的表面粗糙度和質(zhì)量,與硫酸銅溶液過濾加工的質(zhì)量、添加劑、電流密度、輥筒轉(zhuǎn)速及其它工藝條件的控制有密切關(guān)系。靠陰極一側(cè)為毛箔的光面(shing面,簡稱S面),是PCB的毛面處理:第一步,是通過鍍銅粗化處理在毛面上形成許多凸出的小突點(diǎn),再在這些小突點(diǎn)上鍍一層銅,把它們封閉起來,達(dá)到“固化”的作用,使之與毛面底基牢固結(jié)合。第二步,是在粗化層上鍍一薄層單一金屬或二元、三元合金,如黃銅、鋅、鎳-鋅、鋅鈷等,建立耐熱鈍化層。第三步,是在鈍化層上噴射、涂敷有機(jī)物等,而形成耦合層。毛面處理:光面處理:是為了提高光面的耐高溫變色性、焊料浸潤型、防銹蝕性和耐樹脂粉模型等。一般在光面鍍上鋅、鎳、磷之類元素中的一種或多種,并進(jìn)行含鉻化物(或其它有機(jī)防氧化物)的涂敷。光面處理:主要性能①厚度在IPC、IEC、JIS三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中,均以標(biāo)稱厚度、單位面積質(zhì)量來表示銅箔的厚度。②外觀銅箔表面要求無異物、無銅粉、無變色。不允許光面(S面)凹凸不平。目前用戶一般都要求不允許出現(xiàn)針孔、滲透孔存在。在對銅箔儲存、運(yùn)輸、高溫壓制加工層壓板中,銅箔的光面,應(yīng)保持不生銹、不變色的性能。③抗拉強(qiáng)度與延伸率一般銅箔(STD)在高溫下的延伸率與抗拉強(qiáng)度是較低的。同時(shí),由于它與基板材料在一定溫度下加工,若熱態(tài)延展性不好,則會發(fā)生銅箔斷裂問題。④剝離強(qiáng)度銅箔與基材在高溫高壓條件下經(jīng)壓制加工后,它們之間的粘接強(qiáng)度,稱為銅箔剝離強(qiáng)度(又稱抗剝強(qiáng)度)。剛性覆銅箔板的剝離強(qiáng)度測定成垂直(90°)方向受力(撓性板有的成180°受力測定)。從銅箔角度來講,決定此性能高低的因素,有銅箔的種類、粗化處理水平和質(zhì)量、耐熱層處理方式和水平等。主要性能①厚度在IPC、IEC、JIS三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中,均以第三講---封裝有機(jī)基板簡介課件銅箔抗拉強(qiáng)度、延伸率在不同溫度下的變化對比銅箔抗拉強(qiáng)度、延伸率在不同溫度下的變化對比⑤耐折性
壓延銅箔比電解銅箔耐折性高。壓延銅箔在縱、橫方向上,該性能有明顯的差異。縱向在不同熱處理溫度下,耐折回?cái)?shù)比較穩(wěn)定。橫向在150℃的熱處理溫度下,低于電解銅箔。在150℃以上,才逐漸顯示出較高的耐折性。電解銅箔耐折性橫向高于縱向。⑥表面粗糙度
Rt表示銅箔表面最高波峰和最低凹點(diǎn)的之差Ra表示粗糙輪廓線所得到的中心線的平均粗糙度,是表示銅箔粗糙度均勻性的特定指標(biāo)。日本JIS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電解銅箔的光面(S面)Ra值應(yīng)在0.4μm以下。粗化面(M面)的粗糙度程度,IPC-MF-150F標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定Rz在10.2μm以下的為低粗糙度(又稱低輪廓)的銅箔,用LP(lowprofile)表示。Rz在5.1μm以下,被規(guī)定為VLP型低粗糙度(又稱超低輪廓)的銅箔。⑤耐折性第三講---封裝有機(jī)基板簡介課件第三講---封裝有機(jī)基板簡介課件⑦質(zhì)量電阻率銅箔的電阻,一般用質(zhì)量電阻率來表示。它影響著PCB的信號電路傳輸速度。質(zhì)量電阻率(ρw)是通過測定電阻率,再經(jīng)計(jì)算得到。⑧刻蝕性低輪廓的銅箔由于粗糙度比STD型銅箔小,結(jié)晶粒子細(xì)膩,因此它的蝕刻性優(yōu)異。它具有蝕刻時(shí)間短、并保證細(xì)導(dǎo)線幅寬的尺寸精度、克服“側(cè)蝕”等優(yōu)點(diǎn)。⑨抗高溫氧化性在JIS標(biāo)準(zhǔn)中,對銅箔抗高溫氧化性的檢測方法是:在180℃熱空氣中處理30min后,觀察光面是否變色。覆銅板在加熱成形時(shí),銅箔承受加熱(160-180℃,2h)處理后,其光面應(yīng)不改變顏色或不出現(xiàn)顏色不均勻的問題。這種抗高溫氧化性與光面鈍化處理的質(zhì)量水平有關(guān)。⑦質(zhì)量電阻率銅箔的電阻,一般用質(zhì)量電阻率來表示。它影響著電解銅箔的新技術(shù)發(fā)展極薄銅箔物理性能高可靠的銅箔表面無缺陷化的銅箔在兩側(cè)的光面進(jìn)行粗化處理具有高熱態(tài)延展性為積層多層板配套,提供新型基材的附樹脂銅箔(RCC)可適于多層PCB微細(xì)圖形制造,提高生產(chǎn)效率的CAC(銅箔-鋁箔-銅箔)新型低輪廓的粗化電解銅箔電解銅箔的新技術(shù)發(fā)展極薄銅箔2、玻璃纖維布(1)種類與生產(chǎn)過程
由玻璃纖維紡織而成的。PCB用基板材料所用的玻璃布采用平紋布。它比其他織法的玻璃布(斜紋、緞紋等),具有斷裂強(qiáng)度大,尺寸穩(wěn)定性好,不易變形,重量厚度均勻等優(yōu)點(diǎn)。PCB用玻璃布基基板材料,所用的是電子級(又稱E型)玻璃布。電子級玻璃布的玻璃成分為鋁硼硅酸鹽類。其堿金屬氧化物含量小于0.8%(JIS標(biāo)準(zhǔn))。成分組成為:SiO253%~56%;Al2O3:14%~l8%;CaO:20%-24%;MgO<1%;R2O(Na2O+K2O)<1%;B2O3:5%~10%。2、玻璃纖維布(1)種類與生產(chǎn)過程第三講---封裝有機(jī)基板簡介課件玻璃纖維布種類:E型(高絕緣性)D型或Q型(低介電常數(shù))、S型(高機(jī)械強(qiáng)度)H型(高介電常數(shù))。國外在一些特殊性覆銅板上,用這些玻璃布作為增強(qiáng)材料。玻璃纖維布種類:電子級玻璃又稱E型玻璃,具有高絕緣性能體積電阻率在1014-1015Ω·g/m2在1MHz下,介電常數(shù)(εr)為6.2-6.6介質(zhì)損耗因數(shù)(tanδ)為(1.0-2.0)×10-13熱膨脹系數(shù)(α)為2.39×10-6/℃導(dǎo)熱系數(shù)為1.0W/m·K在不同溶液中沸煮1h后失重率分別為1.7%(蒸餾水),48.2和9.7。吸濕率為0.2。在相對濕度為91%-96%的條件下,吸濕率可達(dá)到1.7%-3.8%。電子級玻璃又稱E型玻璃,具有高絕緣性能玻璃布的主要性能經(jīng)紗、緯紗的種類織布的密度(經(jīng)、緯紗單位長度的根數(shù))厚度單位面積的重量、幅寬斷裂強(qiáng)度(抗拉強(qiáng)度)玻璃布的主要性能經(jīng)紗、緯紗的種類
在生產(chǎn)薄基板玻璃布基覆銅板和多層板用半固化片時(shí),最常用1080、2116布
D、E、G分別表示單纖維絲表稱直徑5、7、9微米。
751/0:英制支數(shù)為75,即每磅纖維為75×100碼的長度。
1/0:單股紗所旋捻。在生產(chǎn)薄基板玻璃布基覆銅板和多層板用半固化片時(shí),最常用103、芳酰胺纖維無紡布芳香族聚酰胺(aramlid,簡稱芳酰胺)是指酰胺鍵直接與兩個(gè)芳環(huán)連接而成的線型聚合物。用這種聚合物制成的纖維即芳香族聚酰胺纖維。在我國,它的商品名稱為:芳綸。利用這種纖維,進(jìn)行短切加工,加入少量粘結(jié)劑,通過造紙工藝技術(shù),將其制成芳酰胺纖維無紡布(non-wovenaramidfabric)。又稱芳酰胺纖維非織布。這種芳酰胺纖維無紡布,作為目前PCB基板材料用一種新型重要的增強(qiáng)材料,具有很廣闊的發(fā)展前景。3、芳酰胺纖維無紡布芳香族聚酰胺(aramlid,簡稱芳酰采用芳香族聚酰胺纖維無紡布制作代PCB基材,顯示如下優(yōu)點(diǎn):①由于玻璃纖維對CO2激光的紅外波長(約為9.6μm)的吸收率很低(10%),激光加工時(shí),大部分激光被反射或透射出去,因此CO2紅外激光燒除玻璃布十分困難。即使增加了激光能量,燒熔了玻璃纖維,所形成的孔也不能得到很好的孔壁質(zhì)量。而芳酰胺纖維,具有很高的對紅外波長的吸收率(吸收率大于80%),紅外光轉(zhuǎn)化為熱能,破壞分子間的范德華力(分子鍵),引起溫升、熔化直至燃燒。這樣能形成所需要的微小孔。②芳酞胺纖維具有很低的熱膨脹系數(shù)CET。其縱向熱膨脹率為負(fù)值。經(jīng)環(huán)氧樹脂浸潰上膠,所制成的半固化片的CET均為(5~7)×10-6/℃。與陶瓷、裸芯片的CET接近。低于FR-4半固化片CET的50%(FR-4的CET:(13~14)×10-6/℃)。芳酞胺纖維的低CET性,作為封裝基板的材料,有重要意義。基板材料CET與封裝器件CET相同或接近,對于高密度互連的可靠性,是極其重要的保證條件。低熱膨脹性,還帶來了基板材料的高尺寸穩(wěn)定性。采用芳香族聚酰胺纖維無紡布制作代PCB基材,顯示如下優(yōu)點(diǎn):③具有高的玻璃化溫度(PPTA型芳酞胺纖維的Tg為345℃)。④具有低的介電常數(shù)。它的εr在3.5~3.7(1MHz),僅為E型玻璃纖維εr值的55%。⑤有很高的強(qiáng)度和彈性模量。同時(shí)具有低密度(1.44~1.45g/cm3),僅是E型玻璃纖維的57%。它具有自熄性,極限氧指數(shù)(LOI)約為20。⑥對普通有機(jī)溶劑、鹽類溶液等有很好的耐化學(xué)藥品性。⑦所制成的基板表面平滑性好。利于精細(xì)導(dǎo)線圖形在基板表面成像。芳酰胺纖維無紡布作為增強(qiáng)材料所制的FR-4板(CEL-541),與一般FR-4板(E型玻璃纖維布做增強(qiáng)材料)表面粗糙度的對比。③具有高的玻璃化溫度(PPTA型芳酞胺纖維的Tg為345℃)第三講---封裝有機(jī)基板簡介課件芳香族聚酰胺纖維目前從化學(xué)結(jié)構(gòu)上來劃分,主要有三大類型:對位型(聚對苯二甲酰對苯二胺,即PPTA),生產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的一類品種;杜邦公司的此品種牌號為“Kevlar”,生產(chǎn)合成中所用的單體為:苯二胺(PPD)和對苯二甲酰氯(TCL)。國外一些積層多層板基材(如松下電子部品株式會社開發(fā)的ALIVH)及其他廠家用其所生產(chǎn)的剛性CCL、撓性CCL等,多采用對位型芳酰胺纖維所制的無紡布品種。間位型(聚間苯二甲酰間苯二胺,即PMIA)
technora纖維芳香族聚酰胺纖維目前從化學(xué)結(jié)構(gòu)上來劃分,主要有三大類型:
芳酰胺纖維,同芳香族聚酯纖維、高強(qiáng)度聚烯烴纖維、碳纖維、金屬纖維等,是近年來纖維高分子材料領(lǐng)域發(fā)展迅速的一類特種纖維一高性能纖維。不但具有很高的強(qiáng)度和彈性模量,而且表現(xiàn)出優(yōu)良的耐熱穩(wěn)定性。芳酰胺纖維,同芳香族聚酯纖維、高強(qiáng)度聚烯烴纖維、碳纖維、金五、一般環(huán)氧玻璃布基的基板材料一般環(huán)氧玻璃布基的基板材料包括環(huán)氧玻璃布基覆銅箔板和多層印制電路板生產(chǎn)用基材(內(nèi)芯薄型環(huán)氧玻璃布基覆銅箔板、環(huán)氧玻璃布的半固化片)。PCB用一般環(huán)氧玻璃布基覆銅箔板(CCL),是指NEMA標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的牌號G-10,G-11,FR-4,FR-5四類CCL。其中G-10,G-11為非阻燃型的基材。FR-4,FR-5為阻燃型的基材。在基材的耐熱性、熱機(jī)械強(qiáng)度方面,G-11和FR-5要高于G-10,FR-4。目前在全世界范圍中,F(xiàn)R-4基材(包括CCL和多層板用半固化片)的用量,占整個(gè)玻璃布基基材總量的90%以上。一般型FR-4基材也在封裝用有機(jī)基板的基材中,在用量上占有重要的比例。五、一般環(huán)氧玻璃布基的基板材料一般環(huán)氧玻璃布基的基板材料包括一般型FR-4覆銅箔板的增強(qiáng)材料,采用E型平紋玻璃纖維布。常用型號(按IPC標(biāo)準(zhǔn))為7628、2116、1080三種。其中,7628型布用量最大。所用銅箔,是經(jīng)鍍鋅或鍍黃銅處理的電解粗化銅箔。常用銅箔厚度規(guī)格為0.0l8mm、0.035mm、0.070mm三種。國外還少量采用了0.009mm、0.012mm薄銅箔。一般型FR-4覆銅箔板,按其厚度規(guī)格劃分為兩種:一種是FR-4剛性板,此板厚度為0.8~3.2mm;另一種為多層PCB芯部用的薄型板,其厚度在0.78mm以下(IPC標(biāo)準(zhǔn)):剛性FR-4板的規(guī)格、厚度偏差要求及其板的參考凈重。薄型內(nèi)芯板的厚度,為實(shí)測板厚度減去所覆的銅箔厚度。一般型FR-4覆銅箔板的增強(qiáng)材料,采用E型平紋玻璃纖維布。常1、制造用主要化工原材料制造一般型FR-4基板材料用的主要化工原材料有溴化環(huán)氧樹脂、環(huán)氧樹脂固化劑及固化促進(jìn)劑、溶劑等。(1)溴化環(huán)氧樹脂在一般型FR-4基材的樹脂組成體系中,最主要的樹脂,是溴化型環(huán)氧樹脂。溴化型環(huán)氧樹脂的構(gòu)成,是雙酚A縮水甘油醚(DGEBA)型環(huán)氧樹脂中的雙酚A結(jié)構(gòu)全部或部分地由四溴雙酚A(TBBPA)所替代,由此構(gòu)成具有阻燃性能的溴化雙酚A型環(huán)氧樹脂。雙酚A縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂(簡稱雙酚A型環(huán)氧樹脂)是由環(huán)氧氯丙烷(ECH)與二酚基丙烷(DPP,又稱雙酚A、BPA),在苛性鈉水溶液作用下縮聚而成的。1、制造用主要化工原材料制造一般型FR-4基板材料用的主要(2)固化劑和固化促進(jìn)劑
FR-4環(huán)氧玻璃布基基板材料的樹脂組成體系中,環(huán)氧樹脂的固化劑為潛伏型堿性胺類的雙氰胺。固化促進(jìn)劑是咪唑類或是芐基二甲胺。雙氰胺(dicyrsndiarrmide,Dicy),又稱二氰二胺。為白色晶體,熔點(diǎn)207~209℃,分子量84。其結(jié)構(gòu)式為雙氰胺可溶于水和乙醇,微溶于醚和苯,但很難溶于環(huán)氧樹脂。因而在FR-4樹脂漆的制造中,要首先用點(diǎn)甲基甲酸胺(DMF)或甲基溶纖劑(EGME)將其很好溶解,然后再與環(huán)氧樹脂混合.否則,溶解加工控制不當(dāng)或配比不當(dāng),都會在玻璃布浸漬該樹脂時(shí)產(chǎn)生平固化片表面的雙氰胺結(jié)晶問題。這種結(jié)品殘留,對層壓板壓制時(shí)的樹脂流功星和成形產(chǎn)品的耐熱性等都會帶來不良影響。(2)固化劑和固化促進(jìn)劑FR-4環(huán)氧玻璃布基基板材料的樹脂(3)溶劑在FR-4基材的樹脂組成體系中,所用的溶劑多為二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲基溶纖劑(乙二醇單甲醚)等。(3)溶劑在FR-4基材的樹脂組成體系中,所用的溶劑多為二2、制造中的工藝技術(shù)(1)工藝過程一般型FR-4基板材料的基本樹脂配方,是以低溴環(huán)氧樹脂(雙酚A型)為主樹脂,以雙氰胺為固化劑,以2一甲基咪唑(或節(jié)基二甲胺)為促進(jìn)劑而構(gòu)成的。樹脂體系中的溶劑多采用甲基溶纖劑(EGME)、二甲基甲酞胺(DMF、二甲基乙酞胺(DMA)。制造過程:樹脂漆的配制→半成品浸漬與干燥(制造出半固化片)→配料→鋪板→成形壓制→卸板→裁切→檢驗(yàn)→包裝、入庫。作為玻璃布基的基材,它的浸漬干燥加工大都采用立式浸潰干燥機(jī)。壓制成形加工,多在真空壓機(jī)中進(jìn)行。2、制造中的工藝技術(shù)(1)工藝過程第三講---封裝有機(jī)基板簡介課件六、高Tg、低α、低ε性樹脂基板材料已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、較普遍應(yīng)用于封裝基板材料所用樹脂,主要有:聚酰亞胺樹脂(PI)雙馬來酰亞胺三嗪樹脂(BT)聚苯醚樹脂(即PPE)高性能環(huán)氧樹脂(EP)六、高Tg、低α、低ε性樹脂基板材料已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、較普遍應(yīng)1、聚酰亞胺樹脂的基板材料聚酰亞胺(PI)是分子主鍵中含有酰亞胺環(huán)狀結(jié)構(gòu)的環(huán)鏈高聚物。它通常由芳香族二酐和二胺為單體,在非離子極性溶劑中形成預(yù)聚體—聚酰胺酸,然后通過脫水成環(huán)的加工(又稱聚酰胺酸的酰亞胺化)生成的。1908年由Bogert和Renshaw首創(chuàng),并于20世紀(jì)40年代中期首次出現(xiàn)樹脂合成專利,真正的工業(yè)化,是60年代由航空航天技術(shù)發(fā)展而推動(dòng)、興起的。80年代以來,它成為了制造高耐熱性玻璃布基覆銅板和多層PCB的基材用樹脂。既具備高耐熱性(Tg達(dá)到200~300℃)、又兼有低介電常數(shù)性(改性PI型基材,已可達(dá)到3.3~3.6)的高性能樹脂。這兩項(xiàng)重要性能都優(yōu)異的基材用樹脂,目前普遍公認(rèn)只有PI樹脂的BMI類和聚苯醚樹脂(PPE)。1、聚酰亞胺樹脂的基板材料聚酰亞胺(PI)是分子主鍵中含有
根據(jù)基板材料業(yè)制造加工的獨(dú)特性,以及電子產(chǎn)品、PCB的性能要求,目前基板材料所用的PI樹脂的類型是加聚型聚酰亞胺(又稱交聯(lián)型聚酰亞胺)。加聚型的PI,在粘接及固化過程中無揮發(fā)物產(chǎn)生,并且預(yù)聚物溶解性好、熔融流動(dòng)性較佳,這些特性都有利于基板材料加工制造。在加聚型PI中,備受基板材料制造業(yè)青睞的還屬聚氨基雙馬來酰亞胺(PABMI)樹脂。實(shí)際上基板材料所用的PI,多指雙馬來酰亞胺類的PI樹脂。主要有三大類:未改性PI樹脂、環(huán)氧改性PI樹脂、低εr的改性PI樹脂根據(jù)基板材料業(yè)制造加工的獨(dú)特性,以及電子產(chǎn)品、PCB的性第三講---封裝有機(jī)基板簡介課件2、BT樹脂的基板材料以雙馬來酰亞胺(bismalimides)和三嗪(triazine)為主樹脂成分,并加入環(huán)氧樹脂、聚苯醚樹脂(PPE)、烯丙基化合物等作為改性成分,形成的熱固性樹脂,稱為BT樹脂(bisrnadilnides,triazine,resin)。
1963年德國E.Grigat首次發(fā)現(xiàn)了采用由鹵化氰與酚合成氰酸酯的簡易工藝法。1972年,三菱化學(xué)開始研究BT樹脂,并于1977年開始實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。20世紀(jì)80年代中期,此樹脂在應(yīng)用于覆銅板制造方面初見成效。到90年代末,該公司的BT樹脂基板材料已發(fā)展到十幾個(gè)品種。由于這類基材具有高Tg、低εr的特性,近年來在日本、美國、歐洲等國家(地區(qū))制造高性能、高頻電路用PCB中,越來越得到更多的采用。BT樹脂基材也是有機(jī)封裝基板最早選用的基材。它在20世紀(jì)90年代中期,優(yōu)于環(huán)氧樹脂等樹脂基材,率先在封裝基板上得到應(yīng)用。這一點(diǎn)在歐美地區(qū)更為突出。2、BT樹脂的基板材料以雙馬來酰亞胺(bismalimid3、PPE樹脂的基板材料聚苯醚(polyphenyleneether)樹脂簡稱為PPE樹脂。PPE樹脂首先由美國通用電氣公司(GE公司)于1965年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。PE具有優(yōu)異的力學(xué)性能和介電性能,但它的熔融粘度很高,熔點(diǎn)257℃與玻璃化溫度(Tg:210℃)相差甚小,從熔融狀態(tài)到形成結(jié)晶的時(shí)間很短,使它真正使用價(jià)值大大削弱。所以目前采用的PPE的品種,絕大多數(shù)是通過改性的樹脂。3、PPE樹脂的基板材料聚苯醚(polyphenylenPPE具有優(yōu)良的機(jī)械性能:抗拉強(qiáng)度為70~77MPa,抗拉模量高達(dá)2500~2700MPa具有很好的低溫性,脆化溫度為-170℃。PPE分子不含極性基團(tuán),故有優(yōu)良的電絕緣性。介電常數(shù)為2.45(1MHz),介質(zhì)損耗因數(shù)為0.0007(1MHz),體積電阻為107Ω·cm,表面電阻為1015~1016PPE具有高耐熱性,熱變形溫度為190℃。玻璃化溫度為210℃。可耐高濃度的無機(jī)酸、有機(jī)酸及其鹽的水溶液,具有優(yōu)良的耐水解性。相對密度只有1.06。PPE具有優(yōu)良的機(jī)械性能:思考題1、試述作為陶瓷基板應(yīng)該具備的條件。2、試述陶瓷基板金屬化方法3、試述有機(jī)封裝基板對材料主要性能的要求有哪些。4、試述電解銅箔的生產(chǎn)制造過程及主要性能指標(biāo)。思考題本章完本章完愛是什么?
一個(gè)精靈坐在碧綠的枝葉間沉思。
風(fēng)兒若有若無。
一只鳥兒飛過來,停在枝上,望著遠(yuǎn)處將要成熟的稻田。
精靈取出一束黃澄澄的稻谷問道:“你愛這稻谷嗎?”
“愛。”
“為什么?”
“它驅(qū)趕我的饑餓。”
鳥兒啄完稻谷,輕輕梳理著光潤的羽毛。
“現(xiàn)在你愛這稻谷嗎?”精靈又取出一束黃澄澄的稻谷。
鳥兒抬頭望著遠(yuǎn)處的一灣泉水回答:“現(xiàn)在我愛那一灣泉水,我有點(diǎn)渴了。”
精靈摘下一片樹葉,里面盛了一汪泉水。
鳥兒喝完泉水,準(zhǔn)備振翅飛去。
“請?jiān)倩卮鹞乙粋€(gè)問題,”精靈伸出指尖,鳥兒停在上面。
“你要去做什么更重要的事嗎?我這里又稻谷也有泉水。”
“我要去那片開著風(fēng)信子的山谷,去看那朵風(fēng)信子。”
“為什么?它能驅(qū)趕你的饑餓?”
“不能。”
“它能滋潤你的干渴?”
“不能。”愛是什么?
一個(gè)精靈坐在碧綠的枝葉間沉思。
風(fēng)兒若有若無。
一只鳥兒飛過來,停在枝上,望著遠(yuǎn)處將要成熟的稻田。
精靈取出一束黃澄澄的稻谷問道:“你愛這稻谷嗎?”
“愛。”
“為什么?”
“它驅(qū)趕我的饑餓。”
鳥兒啄完稻谷,輕輕梳理著光潤的羽毛。
“現(xiàn)在你愛這稻谷嗎?”精靈又取出一束黃澄澄的稻谷。
鳥兒抬頭望著遠(yuǎn)處的一灣泉水回答:“現(xiàn)在我愛那一灣泉水,我有點(diǎn)渴了。”
精靈摘下一片樹葉,里面盛了一汪泉水。
鳥兒喝完泉水,準(zhǔn)備振翅飛去。
“請?jiān)倩卮鹞乙粋€(gè)問題,”精靈伸出指尖,鳥兒停在上面。
“你要去做什么更重要的事嗎?我這里又稻谷也有泉水。”
“我要去那片開著風(fēng)信子的山谷,去看那朵風(fēng)信子。”
“為什么?它能驅(qū)趕你的饑餓?”
“不能。”
“它能滋潤你的干渴?”
“不能。”愛是什么?
一個(gè)精靈坐在碧綠的枝葉間沉思。
風(fēng)兒若有若無。
其實(shí),世上最溫暖的語言,“不是我愛你,而是在一起。”
所以懂得才是最美的相遇!只有彼此以誠相待,彼此尊重,相互包容,相互懂得,才能走的更遠(yuǎn)。相遇是緣,相守是愛。緣是多么的妙不可言,而懂得又是多么的難能可貴。否則就會錯(cuò)過一時(shí),錯(cuò)過一世!擇一人深愛,陪一人到老。一路相扶相持,一路心手相牽,一路笑對風(fēng)雨。在平凡的世界,不求愛的轟轟烈烈;不求誓言多么美麗;唯愿簡單的相處,真心地付出,平淡地相守,才不負(fù)最美的人生;不負(fù)善良的自己。人海茫茫,不求人人都能刻骨銘心,但求對人對己問心無愧,無怨無悔足矣。大千世界,與萬千人中遇見,只是相識的開始,只有彼此真心付出,以心交心,以情換情,相知相惜,才能相伴美好的一生,一路同行。然而,生活不僅是詩和遠(yuǎn)方,更要面對現(xiàn)實(shí)。如果曾經(jīng)的擁有,不能天長地久,那么就要學(xué)會華麗地轉(zhuǎn)身,學(xué)會忘記。忘記該忘記的人,忘記該忘記的事兒,忘記苦樂年華的悲喜交集。人有悲歡離合,月有陰晴圓缺。對于離開的人,不必折磨自己脆弱的生命,虛度了美好的朝夕;不必讓心靈痛苦不堪,弄丟了快樂的自己。擦汗眼淚,告訴自己,日子還得繼續(xù),誰都不是誰的唯一,相信最美的風(fēng)景一直在路上。人生,就是一場修行。你路過我,我忘記你;你有情,他無意。誰都希望在正確的時(shí)間遇見對的人,然而事與愿違時(shí),你越渴望的東西,也許越是無情無義地棄你而去。所以美好的愿望,就會像肥皂泡一樣破滅,只能在錯(cuò)誤的時(shí)間遇到錯(cuò)的人。歲月匆匆像一陣風(fēng),有多少故事留下感動(dòng)。愿曾經(jīng)的相遇,無論是錦上添花,還是追悔莫及;無論是青澀年華的懵懂賞識,還是成長歲月無法躲避的經(jīng)歷……愿曾經(jīng)的過往,依然如花芬芳四溢,永遠(yuǎn)無悔歲月賜予的美好相遇。其實(shí),人生之路的每一段相遇,都是一筆財(cái)富,尤其親情、友情和愛情。在漫長的旅途上,他們都會豐富你的生命,使你的生命更充實(shí),更真實(shí);豐盈你的內(nèi)心,使你的內(nèi)心更慈悲,更善良。所以生活的美好,緣于一顆善良的心,愿我們都能善待自己和他人。一路走來,愿相親相愛的人,相濡以沫,同甘共苦,百年好合。愿有情有意的人,不離不棄,相惜相守,共度人生的每一個(gè)朝夕……直到老得哪也去不了,依然是彼此手心里的寶,感恩一路有你!其實(shí),世上最溫暖的語言,“不是我愛你,而是在一起。”
第三講---封裝有機(jī)基板簡介課件封裝用一般有機(jī)基板封裝用一般有機(jī)基板封裝用一般有機(jī)基板材料,是指制造電子封裝基板、制造搭載電子元器件的母板(又稱印制電路板,簡稱PCB)的基礎(chǔ)材料。傳統(tǒng)的PCB是由有機(jī)樹脂做粘合劑、玻璃纖維布(簡稱玻璃布)做增強(qiáng)材料,采用傳統(tǒng)的工藝法所制成。這類一般有機(jī)基板材料從組成結(jié)構(gòu)劃分,包括單、雙PCB用基板材料(覆銅箔板)和一般多層PCB用基板材料(內(nèi)芯薄型覆銅箔板、半固化片材料)。封裝用一般有機(jī)基板材料,是指制造電子封裝基板、制造搭載電子元有機(jī)封裝基板用基材,在整個(gè)封裝印制電路板上,主要擔(dān)負(fù)著導(dǎo)電、絕緣和支撐三大方面的功能。導(dǎo)電----主要是以基板材料所含有的銅箔來實(shí)現(xiàn);絕緣----主要是由所含的有機(jī)樹脂來實(shí)現(xiàn);支撐----由所含的樹脂、補(bǔ)強(qiáng)材料或填充料來實(shí)現(xiàn)。封裝及其基板(印制電路板)的性能、可靠性、制造中的加工性、制造成本、制造水平以及新技術(shù)在封裝中的實(shí)現(xiàn)等,在很大程度上,取決于基板材料。有機(jī)封裝基板用基材,在整個(gè)封裝印制電路板上,主要擔(dān)負(fù)著導(dǎo)電、有機(jī)封裝基板材料的發(fā)展1989年Motorola和CitigenWatch(西鐵城時(shí)計(jì))公司共同開發(fā)成功OMPAC型塑料封裝。它促進(jìn)了面陣列封裝,即球柵陣列(BGA)封裝的發(fā)展和應(yīng)用。1991年,世界上又出現(xiàn)了剛性有機(jī)樹脂基板的BGA(即稱PBCA)。這一新型封裝,首先開始在無線電收發(fā)報(bào)機(jī)、微型電腦,ROM和SRAM中得到應(yīng)用。1993年,PBGA正式投放市場。它不但驅(qū)動(dòng)了這種新型BGA進(jìn)入實(shí)用化階段,而且還標(biāo)志著封裝用一般有機(jī)基板高速發(fā)展時(shí)期的開始。有機(jī)封裝基板材料的發(fā)展1989年Motorola和Citi廣泛采用的有機(jī)封裝基板產(chǎn)品BGA、CSP的封裝,以日本的發(fā)展為例,到目前經(jīng)歷了兩個(gè)發(fā)展階段:1993-1996年為萌芽發(fā)展階段。1997年起,開始步入一定規(guī)模的工業(yè)化發(fā)展階段。封裝基板的調(diào)查結(jié)果表明:日本所用的BGA基板和CSP基板產(chǎn)值,到2002年分別發(fā)展到6000億日元和940億日元的規(guī)模。調(diào)查結(jié)果還表明:這類封裝基板所用的基材近幾年將迅速地走向有機(jī)樹脂化。廣泛采用的有機(jī)封裝基板產(chǎn)品BGA、CSP的封裝,以日本的發(fā)展從整機(jī)產(chǎn)品所用的這類封裝基板的主要產(chǎn)品品種,以所用的BGA、CSP的市場規(guī)模大小排序分別是:攜帶型電腦(PC)、PC卡、移動(dòng)電話、DVD等。從此調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也可以看出:以PC中的MPU為例,1997-1999年間,出現(xiàn)了有機(jī)封裝基板迅速替代陶瓷封裝基板的趨勢。從整機(jī)產(chǎn)品所用的這類封裝基板的主要產(chǎn)品品種,以所用的BGA、有機(jī)封裝基板材料的發(fā)展特點(diǎn)①在采用樹脂方面,如BT樹脂(雙馬來酰亞胺三嗪樹脂)、PPE樹脂(聚苯醚樹脂)等,在世界范圍內(nèi)(主要指在日本、美國、歐洲等)首先在最初的有機(jī)封裝基板上得到應(yīng)用。而后高性能環(huán)氧樹脂(FR-4等)的封裝基板緊追而上。它目前已成為占有很大比例的品種。②由于高密度互連(HDI)積層多層板(BUM)在封裝基板中越來越占有更加突出的地位,它在有機(jī)封裝基板中是最有發(fā)展前景的一類印制電路板。由此,在封裝基板用基材品種上,它所用的基材在技術(shù)、生產(chǎn)中,都是比其他封裝基板用基材發(fā)展更快的一類。③在前沿技術(shù)方面,今后有機(jī)封裝基板用基材,將向高性能(高Tg、低εr、低α)、高可靠性、低成本以及適于環(huán)保發(fā)展的“綠色型”方向發(fā)展。有機(jī)封裝基板材料的發(fā)展特點(diǎn)①在采用樹脂方面,如BT樹脂(雙有機(jī)樹脂基材與陶瓷材料相比,有如下優(yōu)點(diǎn):①基板材料制造不像陶瓷材料那樣要進(jìn)行高溫?zé)Y(jié),從而節(jié)省能源。②它的介電常數(shù)(εr)比陶瓷材料低。這有利于導(dǎo)線電路的信息高速傳輸;③它的密度比陶瓷材料低。表現(xiàn)出基材輕量的優(yōu)點(diǎn)。④它比陶瓷材料易于機(jī)械加工。外形加工較自由。可制作大型基板。⑤易實(shí)現(xiàn)微細(xì)圖形電路加工。⑥易于大批量生產(chǎn),從而可降低封裝的制造成本。有機(jī)樹脂基材與陶瓷材料相比,有如下優(yōu)點(diǎn):二、主要性能要求
1、具有高耐熱性
高玻璃化溫度(Tg)高Tg基材所制成的基板,可以提高封裝的耐再流焊性(如高溫再流焊的適用性、倒裝芯片微組裝的再流焊反復(fù)性、再流焊接穩(wěn)定性等)。高Tg基材,還可以提高封裝基板通孔的可靠性,可以使它在熱沖擊、超聲波作用下的金屬線壓焊時(shí),基板保持穩(wěn)定的物理特性(如平整性、尺寸穩(wěn)定性、穩(wěn)定的彈性模量和硬度變化等)。二、主要性能要求
1、具有高耐熱性高玻璃化溫度(Tg)2、具有高耐吸濕性極性有機(jī)分子易于吸附水分子,因此有機(jī)樹脂材料比陶瓷材料在高濕條件下易吸濕。根據(jù)JEDEC(聯(lián)合電子器件工程理事會)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:對基板材料的耐濕性考核項(xiàng)目之一,是“耐爆玉米花”性。爆玉米花(popcorn)現(xiàn)象,是指由于基板材料吸濕量較大,而造成在微組裝時(shí)基板與半導(dǎo)體芯片的界面等易產(chǎn)生像“爆玉米花”似的剝離問題。在耐濕性方面,需要采用諸如耐壓力鍋蒸煮性試驗(yàn)(PCT)等進(jìn)行測試,以作為對它的耐濕性可靠性的評價(jià)。基材耐濕性的提高,同時(shí)還有利于增強(qiáng)其耐金屬離子遷移性。2、具有高耐吸濕性極性有機(jī)分子易于吸附水分子,因此有機(jī)樹脂材3、具有低熱膨脹性一般FR-4基板材料的熱膨脹系數(shù)(α)為:(13-18)×10-6/℃(縱、橫方向)。而目前認(rèn)定α小于8×10-6/℃的低熱膨脹系數(shù)的基材,才是封裝基板材料較理想的基材。這種應(yīng)力的很大部分會傳遞到基板與芯片的界面上,并由連接二者的焊球端子來承擔(dān),而位于周邊端角處的焊球,所受熱應(yīng)力最大。基材熱膨脹系數(shù)的大小,是影響基板尺寸穩(wěn)定性的重要因素。為了保證封裝基板微細(xì)電路的精度,選用低熱膨脹系數(shù)的基材制作封裝基板。3、具有低熱膨脹性一般FR-4基板材料的熱膨脹系數(shù)(α)為4、具有低介電常數(shù)特性有機(jī)封裝基板用基材,一般具有較低的介電常數(shù)(εr),與陶瓷基材相比,更適用于高頻信號的傳輸,因此更適應(yīng)電路信號高速化的發(fā)展趨勢。盡管如此,隨著高速電路封裝技術(shù)的發(fā)展,以及封裝體內(nèi)信號傳輸速度的提高,對降低有機(jī)封裝基板用基材的介電常數(shù),提出更高的要求。4、具有低介電常數(shù)特性有機(jī)封裝基板用基材,一般具有較低的介電OMPAC型塑料封裝的發(fā)展OMPAC型塑料封裝的發(fā)展不同類型封裝對基板材料性能需求的側(cè)重點(diǎn)
圖(a)所示結(jié)構(gòu)的封裝(OMPAC型PKG):基材在高溫條件下的硬度保持不下降,以保證高的金屬絲焊接的可靠性。同時(shí)要求高溫下彈性模量高。這樣在再流焊時(shí),基板的翹曲度會小。圖(b)所示結(jié)構(gòu)的封裝(FCPKG),已從金屬絲對芯片的鍵合連接方式,轉(zhuǎn)變成FC微組裝方式。后者的連接方式,目前主要通過高溫焊料、金-金連接、金-錫連接等。這樣對基板材料性能的重點(diǎn)要求,就著眼于在高溫焊接中具有優(yōu)異的耐熱性和高溫下彈性模量高等方面。以達(dá)到在高溫下的焊接可靠性和FC連接時(shí)好的基板平滑性。由此可以看出,F(xiàn)C連接方式的封裝,更加注重基板材料的高Tg性。圖(c)所示結(jié)構(gòu)的封裝(薄型PKG),更強(qiáng)調(diào)要求在微組裝時(shí)的工藝性良好。如基板材料要具有較高的高溫彈性模量,薄型化絕緣基材,在它的耐濕性,保證導(dǎo)通孔可靠性方面,對基板材料也有更嚴(yán)的要求。不同類型封裝對基板材料性能需求的側(cè)重點(diǎn)圖(a)所示結(jié)構(gòu)三、有機(jī)封裝基板用基板材料的分類從總體上按狀態(tài)劃分為剛性與撓性兩大類。剛性基材又分為含有纖維增強(qiáng)的一般型PCB用基材、積層多層板用基材、復(fù)合化多層板用基材。撓性基材主要作為帶載型封裝用有機(jī)基材。它主要有薄膜類(聚酞亞胺樹脂薄膜、其他特殊性樹脂薄膜)和玻璃布/環(huán)氧樹脂卷狀薄型覆銅板等。三、有機(jī)封裝基板用基板材料的分類從總體上按狀態(tài)劃分為剛性與撓第三講---封裝有機(jī)基板簡介課件剛性基材:玻璃布/環(huán)氧樹脂基材(一般FR-4基材);纖維(有機(jī)或無機(jī))/樹脂的高Tg、低α基材;積層多層板用基材。高Tg基材(Tg>150℃)一般也同時(shí)具有低介電常數(shù)(εr)特性。高Tg和低α性的封裝基板用基材常用的有:高耐熱性的環(huán)氧樹脂(簡稱EP樹脂)、雙馬來酰亞胺三嗪樹脂(簡稱BT樹脂)、熱固性聚苯醚樹脂(簡稱PPE樹脂)、聚酞亞胺樹脂(簡稱PI樹脂)、聚氰酸樹脂等。剛性基材:玻璃布/環(huán)氧樹脂基材(一般FR-4基材);纖維(有三大類基材,絕大多數(shù)具有阻燃特性。阻燃性達(dá)到UL標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的UL94-V0級的,其傳統(tǒng)技術(shù)是加入含鹵素的阻燃劑或阻燃樹脂。而近幾年來,隨著對環(huán)境保護(hù)的重視,在阻燃型基材中,又產(chǎn)生出一類不含鹵素化合物的新基材品種。它們被稱為綠色型基材,或稱作“環(huán)境協(xié)調(diào)性”基材。這種基材,目前已在上述主要三大類有機(jī)封裝基板上得到應(yīng)用。三大類基材,絕大多數(shù)具有阻燃特性。阻燃性達(dá)到UL標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的第三講---封裝有機(jī)基板簡介課件四、制造基板材料的主要原材料一般有機(jī)封裝基板的基板材料(包括單、雙覆銅板和多層板基材)在生產(chǎn)中所用的主要原材料:1、銅箔2、增強(qiáng)材料(玻璃纖維布、芳香族聚酰胺纖維無紡布)四、制造基板材料的主要原材料一般有機(jī)封裝基板的基板材料(包1、銅箔銅箔生產(chǎn)是在1937年由美國新澤西州的Anaconda公司煉銅廠最早開始的。1955年,美國Yates公司開始專門生產(chǎn)印制電路用的電解銅箔。經(jīng)過四十幾年的發(fā)展,目前這類銅箔在全世界的年產(chǎn)量已達(dá)到約14萬噸。日本是世界上目前最大的PCB基材用銅箔生產(chǎn)國,其次為中國臺灣。月產(chǎn)銅箔能力在1000t以上的廠家有:日本三井金屬株式會社(Mitsui、國內(nèi)部分)、日本古河電氣公司(Furukawa、國內(nèi)部分),中國臺灣銅箔公司、日本能源公司等。日本福田金屬箔粉工業(yè)公司在日本、中國內(nèi)地、英國、美國各投資廠生產(chǎn)的銅箔,總共月產(chǎn)能力也達(dá)到1800t左右。電解銅箔是PCB基材用最大量的一類銅箔(約占98%以上)。近幾年適于PCB制作微精細(xì)圖形、處理面為低輪廓度的電解銅箔產(chǎn)品,無論在技術(shù)上,還是市場上都得到迅速發(fā)展。它已成為基板材料所采用的,具有更高技術(shù)含量、有廣闊發(fā)展前景的新型電解銅箔。1、銅箔銅箔生產(chǎn)是在1937年由美國新澤西州的Anacond銅箔的種類分為壓延銅箔(rolledcopperfoil)和電解銅箔(electrodedepositedcopperfoil)兩大類;在IPC標(biāo)準(zhǔn)(IPC-MF-150)中,將兩大類銅箔分別稱為W類和E類。銅箔的種類分為壓延銅箔(rolledcopperfoi(1)壓延銅箔一般制造過程是:原銅材→熔融/鑄造→銅錠加熱→回火韌化→刨削去垢→在重冷軋機(jī)中冷軋→連續(xù)回火韌化及去垢→逐片焊合→最后軋薄→處理→回火韌化→切邊→收卷成毛箔產(chǎn)品。毛箔生產(chǎn)后,還要進(jìn)行粗化處理由于耐折性優(yōu)良,彈性模量高,經(jīng)熱處理韌化后仍可保留的延展性大于電解銅箔等,非常適用于制作撓性覆銅板它的純度(>99.9%)高于一般電解銅箔(>99.8%),而且其表面也比電解銅箔平滑,因此有利于信號的快速傳輸(1)壓延銅箔一般制造過程是:原銅材→熔融/鑄造→銅錠加熱國外還推出一些壓延銅箔的新品種:加入微量Nb、Ti、Ni、Zn、Mn、Ta、S等元素的合金壓延銅箔(以提高、改善撓性、彎曲性、導(dǎo)電性等)超純壓延銅箔(純度在>99.9%)高韌性壓延銅箔(如:三井金屬的FX-BSH;BDH;BSO等牌號),具有低溫結(jié)晶特性的壓延銅箔等。國外還推出一些壓延銅箔的新品種:第三講---封裝有機(jī)基板簡介課件(2)電解銅箔電解銅箔是通過專用電解機(jī)連續(xù)生產(chǎn)出初產(chǎn)品(稱為毛箔),毛箔再經(jīng)表面處理(單面或雙面處理),得到最終產(chǎn)品。對毛箔所要進(jìn)行的耐熱層鈍化處理,可按不同的處理方式分為:鍍黃銅處理(TC處理)呈灰色的鍍鋅處理TS處理或稱TW處理)處理面呈紅色的鍍鎳和鍍鋅處理(CT處理)壓制后處理面呈黃色的鍍鎳和鍍鋅處理(CY處理)等種類。(2)電解銅箔電解銅箔是通過專用電解機(jī)連續(xù)生產(chǎn)出初產(chǎn)品(稱為電解銅箔按IPC-MF-150標(biāo)準(zhǔn),可劃分為四大類(又稱為四個(gè)等級)。但就目前國外電解銅箔技術(shù)和品種的發(fā)展,常用的電解銅箔種類,已超過這四種的范圍。而該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的第4級-ANN型銅箔(為一般電解銅箔的再作熱處理退火韌化品種)目前市場需求量甚少。電解銅箔按IPC-MF-150標(biāo)準(zhǔn),可劃分為四大類(又稱為四按電解銅箔的厚度劃分,目前市場上常見的有9μm、12μm、18μm、35μm、70μm規(guī)格目前,國外已可以批量生產(chǎn)帶有載體9μm厚的銅箔(3μm、5μm等)。在有機(jī)封裝基板上常用的電解銅箔厚度規(guī)格有12μm、18μm、35μm、70μm厚。按電解銅箔的厚度劃分,目前市場上常見的有9μm、12μm、1電解銅箔的生產(chǎn)制造電解銅箔生產(chǎn)的工藝流程:造液(生成硫酸銅液)→電解(生成毛箔)→表面處理(粗化處理、耐熱鈍化層形成、光面處理)。電解銅箔的生產(chǎn)制造電解銅箔生產(chǎn)的工藝流程:造液過程:在造液槽中,通過加入硫酸和銅料,在加熱條件(一般在70-90℃)下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),并通過多道工序的過濾,而生成硫酸銅溶液。再用專用泵打到電解液儲槽中。電解機(jī)中通過大電流的電解而連續(xù)生產(chǎn)出初產(chǎn)品—毛箔。電解機(jī)是由鈦合金材料制成的陰極輥筒、半圓形鉛鋅陽極板,及可裝硫酸銅的電解槽等組成。在施加直流電壓條件下,電解機(jī)內(nèi)硫酸銅電鍍液中的二價(jià)銅離子不斷移向陰極輥界面處,又經(jīng)還原反應(yīng)生成銅原子,并聚集結(jié)晶在不停轉(zhuǎn)動(dòng)的光滑陰極輥表面。隨著電解過程的進(jìn)行,滾筒表面形成銅結(jié)晶核心質(zhì)點(diǎn),并逐漸成為均勻、細(xì)小的等軸晶體。待電沉積達(dá)到一定厚度,形成牢固的金屬相銅層時(shí),隨著滾筒向電解槽中電解液液面以外滾動(dòng),并將所形成的毛箔連續(xù)地從陰極輥上剝離而出。再經(jīng)烘干、切邊、收卷生產(chǎn)出毛箔產(chǎn)品。造液過程:在造液槽中,通過加入硫酸和銅料,在加熱條件(一般在靠陰極一側(cè)為毛箔的光面(shing面,簡稱S面),是PCB的電路面。它的質(zhì)量與陰極輥表面拋光精度與質(zhì)量,輥表面的維護(hù)、雜物的清除程度有密切關(guān)系。另一側(cè)為毛面(matt面,簡稱為M面)。是PCB基材結(jié)合的面,它的表面粗糙度和質(zhì)量,與硫酸銅溶液過濾加工的質(zhì)量、添加劑、電流密度、輥筒轉(zhuǎn)速及其它工藝條件的控制有密切關(guān)系。靠陰極一側(cè)為毛箔的光面(shing面,簡稱S面),是PCB的毛面處理:第一步,是通過鍍銅粗化處理在毛面上形成許多凸出的小突點(diǎn),再在這些小突點(diǎn)上鍍一層銅,把它們封閉起來,達(dá)到“固化”的作用,使之與毛面底基牢固結(jié)合。第二步,是在粗化層上鍍一薄層單一金屬或二元、三元合金,如黃銅、鋅、鎳-鋅、鋅鈷等,建立耐熱鈍化層。第三步,是在鈍化層上噴射、涂敷有機(jī)物等,而形成耦合層。毛面處理:光面處理:是為了提高光面的耐高溫變色性、焊料浸潤型、防銹蝕性和耐樹脂粉模型等。一般在光面鍍上鋅、鎳、磷之類元素中的一種或多種,并進(jìn)行含鉻化物(或其它有機(jī)防氧化物)的涂敷。光面處理:主要性能①厚度在IPC、IEC、JIS三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中,均以標(biāo)稱厚度、單位面積質(zhì)量來表示銅箔的厚度。②外觀銅箔表面要求無異物、無銅粉、無變色。不允許光面(S面)凹凸不平。目前用戶一般都要求不允許出現(xiàn)針孔、滲透孔存在。在對銅箔儲存、運(yùn)輸、高溫壓制加工層壓板中,銅箔的光面,應(yīng)保持不生銹、不變色的性能。③抗拉強(qiáng)度與延伸率一般銅箔(STD)在高溫下的延伸率與抗拉強(qiáng)度是較低的。同時(shí),由于它與基板材料在一定溫度下加工,若熱態(tài)延展性不好,則會發(fā)生銅箔斷裂問題。④剝離強(qiáng)度銅箔與基材在高溫高壓條件下經(jīng)壓制加工后,它們之間的粘接強(qiáng)度,稱為銅箔剝離強(qiáng)度(又稱抗剝強(qiáng)度)。剛性覆銅箔板的剝離強(qiáng)度測定成垂直(90°)方向受力(撓性板有的成180°受力測定)。從銅箔角度來講,決定此性能高低的因素,有銅箔的種類、粗化處理水平和質(zhì)量、耐熱層處理方式和水平等。主要性能①厚度在IPC、IEC、JIS三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中,均以第三講---封裝有機(jī)基板簡介課件銅箔抗拉強(qiáng)度、延伸率在不同溫度下的變化對比銅箔抗拉強(qiáng)度、延伸率在不同溫度下的變化對比⑤耐折性
壓延銅箔比電解銅箔耐折性高。壓延銅箔在縱、橫方向上,該性能有明顯的差異。縱向在不同熱處理溫度下,耐折回?cái)?shù)比較穩(wěn)定。橫向在150℃的熱處理溫度下,低于電解銅箔。在150℃以上,才逐漸顯示出較高的耐折性。電解銅箔耐折性橫向高于縱向。⑥表面粗糙度
Rt表示銅箔表面最高波峰和最低凹點(diǎn)的之差Ra表示粗糙輪廓線所得到的中心線的平均粗糙度,是表示銅箔粗糙度均勻性的特定指標(biāo)。日本JIS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電解銅箔的光面(S面)Ra值應(yīng)在0.4μm以下。粗化面(M面)的粗糙度程度,IPC-MF-150F標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定Rz在10.2μm以下的為低粗糙度(又稱低輪廓)的銅箔,用LP(lowprofile)表示。Rz在5.1μm以下,被規(guī)定為VLP型低粗糙度(又稱超低輪廓)的銅箔。⑤耐折性第三講---封裝有機(jī)基板簡介課件第三講---封裝有機(jī)基板簡介課件⑦質(zhì)量電阻率銅箔的電阻,一般用質(zhì)量電阻率來表示。它影響著PCB的信號電路傳輸速度。質(zhì)量電阻率(ρw)是通過測定電阻率,再經(jīng)計(jì)算得到。⑧刻蝕性低輪廓的銅箔由于粗糙度比STD型銅箔小,結(jié)晶粒子細(xì)膩,因此它的蝕刻性優(yōu)異。它具有蝕刻時(shí)間短、并保證細(xì)導(dǎo)線幅寬的尺寸精度、克服“側(cè)蝕”等優(yōu)點(diǎn)。⑨抗高溫氧化性在JIS標(biāo)準(zhǔn)中,對銅箔抗高溫氧化性的檢測方法是:在180℃熱空氣中處理30min后,觀察光面是否變色。覆銅板在加熱成形時(shí),銅箔承受加熱(160-180℃,2h)處理后,其光面應(yīng)不改變顏色或不出現(xiàn)顏色不均勻的問題。這種抗高溫氧化性與光面鈍化處理的質(zhì)量水平有關(guān)。⑦質(zhì)量電阻率銅箔的電阻,一般用質(zhì)量電阻率來表示。它影響著電解銅箔的新技術(shù)發(fā)展極薄銅箔物理性能高可靠的銅箔表面無缺陷化的銅箔在兩側(cè)的光面進(jìn)行粗化處理具有高熱態(tài)延展性為積層多層板配套,提供新型基材的附樹脂銅箔(RCC)可適于多層PCB微細(xì)圖形制造,提高生產(chǎn)效率的CAC(銅箔-鋁箔-銅箔)新型低輪廓的粗化電解銅箔電解銅箔的新技術(shù)發(fā)展極薄銅箔2、玻璃纖維布(1)種類與生產(chǎn)過程
由玻璃纖維紡織而成的。PCB用基板材料所用的玻璃布采用平紋布。它比其他織法的玻璃布(斜紋、緞紋等),具有斷裂強(qiáng)度大,尺寸穩(wěn)定性好,不易變形,重量厚度均勻等優(yōu)點(diǎn)。PCB用玻璃布基基板材料,所用的是電子級(又稱E型)玻璃布。電子級玻璃布的玻璃成分為鋁硼硅酸鹽類。其堿金屬氧化物含量小于0.8%(JIS標(biāo)準(zhǔn))。成分組成為:SiO253%~56%;Al2O3:14%~l8%;CaO:20%-24%;MgO<1%;R2O(Na2O+K2O)<1%;B2O3:5%~10%。2、玻璃纖維布(1)種類與生產(chǎn)過程第三講---封裝有機(jī)基板簡介課件玻璃纖維布種類:E型(高絕緣性)D型或Q型(低介電常數(shù))、S型(高機(jī)械強(qiáng)度)H型(高介電常數(shù))。國外在一些特殊性覆銅板上,用這些玻璃布作為增強(qiáng)材料。玻璃纖維布種類:電子級玻璃又稱E型玻璃,具有高絕緣性能體積電阻率在1014-1015Ω·g/m2在1MHz下,介電常數(shù)(εr)為6.2-6.6介質(zhì)損耗因數(shù)(tanδ)為(1.0-2.0)×10-13熱膨脹系數(shù)(α)為2.39×10-6/℃導(dǎo)熱系數(shù)為1.0W/m·K在不同溶液中沸煮1h后失重率分別為1.7%(蒸餾水),48.2和9.7。吸濕率為0.2。在相對濕度為91%-96%的條件下,吸濕率可達(dá)到1.7%-3.8%。電子級玻璃又稱E型玻璃,具有高絕緣性能玻璃布的主要性能經(jīng)紗、緯紗的種類織布的密度(經(jīng)、緯紗單位長度的根數(shù))厚度單位面積的重量、幅寬斷裂強(qiáng)度(抗拉強(qiáng)度)玻璃布的主要性能經(jīng)紗、緯紗的種類
在生產(chǎn)薄基板玻璃布基覆銅板和多層板用半固化片時(shí),最常用1080、2116布
D、E、G分別表示單纖維絲表稱直徑5、7、9微米。
751/0:英制支數(shù)為75,即每磅纖維為75×100碼的長度。
1/0:單股紗所旋捻。在生產(chǎn)薄基板玻璃布基覆銅板和多層板用半固化片時(shí),最常用103、芳酰胺纖維無紡布芳香族聚酰胺(aramlid,簡稱芳酰胺)是指酰胺鍵直接與兩個(gè)芳環(huán)連接而成的線型聚合物。用這種聚合物制成的纖維即芳香族聚酰胺纖維。在我國,它的商品名稱為:芳綸。利用這種纖維,進(jìn)行短切加工,加入少量粘結(jié)劑,通過造紙工藝技術(shù),將其制成芳酰胺纖維無紡布(non-wovenaramidfabric)。又稱芳酰胺纖維非織布。這種芳酰胺纖維無紡布,作為目前PCB基板材料用一種新型重要的增強(qiáng)材料,具有很廣闊的發(fā)展前景。3、芳酰胺纖維無紡布芳香族聚酰胺(aramlid,簡稱芳酰采用芳香族聚酰胺纖維無紡布制作代PCB基材,顯示如下優(yōu)點(diǎn):①由于玻璃纖維對CO2激光的紅外波長(約為9.6μm)的吸收率很低(10%),激光加工時(shí),大部分激光被反射或透射出去,因此CO2紅外激光燒除玻璃布十分困難。即使增加了激光能量,燒熔了玻璃纖維,所形成的孔也不能得到很好的孔壁質(zhì)量。而芳酰胺纖維,具有很高的對紅外波長的吸收率(吸收率大于80%),紅外光轉(zhuǎn)化為熱能,破壞分子間的范德華力(分子鍵),引起溫升、熔化直至燃燒。這樣能形成所需要的微小孔。②芳酞胺纖維具有很低的熱膨脹系數(shù)CET。其縱向熱膨脹率為負(fù)值。經(jīng)環(huán)氧樹脂浸潰上膠,所制成的半固化片的CET均為(5~7)×10-6/℃。與陶瓷、裸芯片的CET接近。低于FR-4半固化片CET的50%(FR-4的CET:(13~14)×10-6/℃)。芳酞胺纖維的低CET性,作為封裝基板的材料,有重要意義。基板材料CET與封裝器件CET相同或接近,對于高密度互連的可靠性,是極其重要的保證條件。低熱膨脹性,還帶來了基板材料的高尺寸穩(wěn)定性。采用芳香族聚酰胺纖維無紡布制作代PCB基材,顯示如下優(yōu)點(diǎn):③具有高的玻璃化溫度(PPTA型芳酞胺纖維的Tg為345℃)。④具有低的介電常數(shù)。它的εr在3.5~3.7(1MHz),僅為E型玻璃纖維εr值的55%。⑤有很高的強(qiáng)度和彈性模量。同時(shí)具有低密度(1.44~1.45g/cm3),僅是E型玻璃纖維的57%。它具有自熄性,極限氧指數(shù)(LOI)約為20。⑥對普通有機(jī)溶劑、鹽類溶液等有很好的耐化學(xué)藥品性。⑦所制成的基板表面平滑性好。利于精細(xì)導(dǎo)線圖形在基板表面成像。芳酰胺纖維無紡布作為增強(qiáng)材料所制的FR-4板(CEL-541),與一般FR-4板(E型玻璃纖維布做增強(qiáng)材料)表面粗糙度的對比。③具有高的玻璃化溫度(PPTA型芳酞胺纖維的Tg為345℃)第三講---封裝有機(jī)基板簡介課件芳香族聚酰胺纖維目前從化學(xué)結(jié)構(gòu)上來劃分,主要有三大類型:對位型(聚對苯二甲酰對苯二胺,即PPTA),生產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的一類品種;杜邦公司的此品種牌號為“Kevlar”,生產(chǎn)合成中所用的單體為:苯二胺(PPD)和對苯二甲酰氯(TCL)。國外一些積層多層板基材(如松下電子部品株式會社開發(fā)的ALIVH)及其他廠家用其所生產(chǎn)的剛性CCL、撓性CCL等,多采用對位型芳酰胺纖維所制的無紡布品種。間位型(聚間苯二甲酰間苯二胺,即PMIA)
technora纖維芳香族聚酰胺纖維目前從化學(xué)結(jié)構(gòu)上來劃分,主要有三大類型:
芳酰胺纖維,同芳香族聚酯纖維、高強(qiáng)度聚烯烴纖維、碳纖維、金屬纖維等,是近年來纖維高分子材料領(lǐng)域發(fā)展迅速的一類特種纖維一高性能纖維。不但具有很高的強(qiáng)度和彈性模量,而且表現(xiàn)出優(yōu)良的耐熱穩(wěn)定性。芳酰胺纖維,同芳香族聚酯纖維、高強(qiáng)度聚烯烴纖維、碳纖維、金五、一般環(huán)氧玻璃布基的基板材料一般環(huán)氧玻璃布基的基板材料包括環(huán)氧玻璃布基覆銅箔板和多層印制電路板生產(chǎn)用基材(內(nèi)芯薄型環(huán)氧玻璃布基覆銅箔板、環(huán)氧玻璃布的半固化片)。PCB用一般環(huán)氧玻璃
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