书籍：《炬丰科技-半导体工艺》

文章：半导体封装基板材料技术趋势

编号：JFKJ-21-604

作者：炬丰科技

摘要

电子工业在过去的半个世纪里有了巨大的发展。主要得益于半导体行业。如今，随着对智能手机和平板电脑需求的不断增加，对大容量、高速、低功耗的大规模集成电路和更小更薄的半导体封装提出了更高的要求。与此同时，进一步精细间距设计所涉及的技术挑战将焦点转移到组装技术，组装技术被认为是实现大体积、高集成度半导体封装所需的核心技术。最近 ,能够堆叠不同集成电路封装（例如存储器和逻辑）的3D半导体封装（例如封装上封装（PoP））的市场正在增长。支持这种半导体封装发展的材料包括印刷线路板材料和半导体封装材料。

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介绍

自从20世纪80年代末个人电脑被引入市场以来，互联网和手机已经变得无处不在，智能手机和平板电脑是最近增长的市场。电子元件和材料支撑了电子工业的发展。日本半导体和电子器件占20%国际市场，而电子元器件和材料的份额超过40%,反映了日本高功能材料的优势得到国际社会的认可。印刷线路板是一种电子产品包含在电子设备中的部件，包括印刷线路板材料。日立化学公司开发了先进的电子技术，并持续销售有助于电子工业的电子材料。

PWB的作用是通过铜电路向电子设备（如计算机）中的电子元件｛如半导体硅片）传输电信号。 半导体封装衬底（“PKG衬底”）和PWB。印刷线路板材料，包括覆铜板（芯材），这是PWB的基础，形成电路的光敏干膜和阻 焊层,组成了PKG基板和PWB。

电路通过光敏干膜连接到这些覆铜层压板上，从而产生PWB效应，这种效应根据材料和结构的 “生成”概念进行分类。表1列出了世代和相关材料。由于进化，PKG衬底比PWB密度大得多，一 种被称为半加成工艺(SAP)的方法主要用于制作电路。

FC-PKG基板的问题及发展趋势

除了用于微处理器的FC-BGA。芯片级封装用于应用处理器。FC-PKG衬底有一些问题需要研究，例如微布线的形成，减少翘曲以满足收缩和多凸点半导体的要求。

为了分析抗高温回流性，具有低吸湿性和有效粘附性的封装材料抑制了界面分层，并提高了抗回流性。基于这些结果，将具有低CTE的芯材料和具有高粘附性的封装材料以及优化的CTE相结合，可以减少封装前和封装后的PKG翘曲，并提高耐回流性。除了核心和封装材料（构建材料、阻焊材料、底部填充材料）之外的结构蛆件和材料已经按照要求进行了分析，以研究这些蛆件和材料在PKG偏差和可靠性方面的适用性。

聚焦20年后商业的未来愿景

电子技术将作为各行业的基础技术继续进步，包括电子设备、汽车、医疗设备和机器人。它的应用和最终产品的形式将发生巨大变化。虽然最终产品已经从电视变成了电脑和智能手机，但用于PWB和 PKG基板的材料技术是基于基质层的树脂技术发展起来的。展望未来二十年，材料的发展仍以化学为基础，发展材料可能需要以下技术：1、基于分子设计的聚合物合成技术2、分子单元（纳米粒子）中的界面控制技术3、有机、无机和金属材料以及由不同类型材料制成的混合材料的粘合技术超细感光技术。

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