先进电子封装用聚合物材料研究进展-杨士勇-csiadd.PPT

化学所层间介质树脂的研究 国产正性PSPI树脂的光刻图形 光敏性苯并环丁烯(BCB)树脂 光敏性BCB树脂的化学过程 光敏性BCB树脂的光刻工艺  五、高密度封装基板  1、低介电常数与损耗 2、耐高温化：260 oC 3、多层高密度化 先进聚合物封装基板 微孔连接 微细布线 多层布线 薄型化 封装基板对材料性能的要求 封装技术发展 无铅化 高密度化 高速高频 系统集成化 高韧性 高Tg 低介电常数 低吸水率 综合性能优异 低CTE 微细互联 多层化 薄型化 高频信号 集肤效应 信号衰减 多类型系统混杂 植入无源有源器件 回流焊温度提高约30oC 液态经历时间延长 降温速率加快 优点： 加工性能好 成本低 缺点： Tg低（~150oC） 韧性差 封装基板用基体树脂 环氧树脂 BT树脂 PI树脂 优点： Tg较高（~200oC） 缺点： 韧性差 优点： 高Tg（~300oC） 高力学性能 综合性能优异 缺点： 加工困难 优点： 1）耐高温: 可耐受无铅焊接温度 及耐受热冲击实验（240-270oC)； 2）力学性能高，尺寸稳定性好， 热膨胀系数小，翘曲度小，平 整性好； 3）化学稳定性好，可耐受电镀 液的侵蚀及其它化学品的腐蚀； 4）电性能优良，e, tand 低，高频 稳定； 5）本征性阻燃，不需要添加阻 燃剂，环境友好。 6）适于高密度互连（HDI）的 积层多层板（BUM）的基板。 高密度PI封装基板材料 有芯板 无芯板 PI/Glass芯板 积层树脂 Tg，oC ≥260 Tg，oC ≥260 介电常数 ≤4.4 介电常数 ≤2.7 线宽，μm ≤17 线宽，μm ≤3 线间距，μm ≤75/75 线间距，μm ≤15/15 层数 2~4 层数 2 焊间距，mm ≤1.00 焊间距，mm ≤0.18 PI无芯基材 积层树脂 Tg，oC ≥260 Tg，oC ≥260 介电常数 ≤4.46 介电常数 ≤2.7 线宽，μm ≤17 线宽，μm ≤3 线间距，μm ≤75/75 线间距，μm ≤15/15 层数 2~3 层数 2 焊间距，mm 1.27~1.00 焊间距，mm ≤0.18 高密度封装基板的性能 测试依据 测试条件 类别 技术指标 热循环 JESD22-A104-B -55~125oC（B） 基板/芯片 ≥500次 热循环 JESD22-A104-B -0~125oC（K） 基板/芯片 ≥700次 热冲击 JESD22-A106-A -55~125oC（C） 基板/芯片 ≥500次 焊锡浸渍 IPC-TN-650 2.6.8 288oC，10Sec 基板 ≥5次 回流焊 255oC，Max.20 Sec 基板/芯片 ≥2次 高温储存 JESD22-A103-B 150oC 基板 ≥500小时 高湿热 JESD22-A101-B 85oC/85% RH 基板 ≥500小时 高湿热 JESD22-A101-B 85oC/85% RH/5.5V 基板 ≥500小时 代表性封装基板性能 * 化学所PI封装基板树脂研究 热塑性聚酰亚胺 热固性聚酰亚胺 性能 HTPI-3/EG HGPI-3/EG Tg，oC 288 299 T5，oC 488 474 CTE，ppm/oC 11,50 12,65 弯曲强度，MPa 730 604 弯曲模量，GPa 24.2 18.6 冲击强度，kJ/m2 54 59 介电常数，（1MHz） 4.3 4.2 介电损耗，（1MHz） 0.0069 0.0063 介电强度，kV/mm 29 25 体积电阻率，Ω·cm ~1016 ~1016 表面电阻率，Ω ~1016 ~1016 吸水率，% 0.60 0.53 剥离强度，N/mm 1.23 1.38 288oC热分层时间（CCL），min 16 60  六、光波导介质材料   PI光波传导介质材料 PI光波传导材料的典型性能 PI d (μm) a nTE b nTM c