课件：第章高密度互连积层多层板工艺.ppt

12.5.2 B2it（Buried Bump Interconnection Technology）积层多层板工艺 B2it技术是把印制电路技术与厚膜技术结合起来的一种甚高密度化互连技术，它比ALIVH技术更进一步，不仅不需要印制电路过程的孔化、电镀铜等，而且也不需要数控钻孔、激光蚀孔或其它成孔方法（如光致成孔、等离子体成孔、喷沙成孔等），因此高密度互连积层电路采用B2it技术是印制电路技术的一个重大变革，使印制电路的生产过程简化，获得很高密度，明显降低成本，可用于生产MCM的基板和芯片级（CSP）组装上。 该工艺就是采用一种嵌入式凸块而形成的很高密度的互连技术，而与传统的互连技术是采用金属化孔来实现的不同，其主要区别它是通过导电胶形成导电凸块穿透半固化片连接两面铜箔的表面来实现的一种新颖的工艺方法。其工艺流程如图12-13所示。 1. 主要工艺说明 这种类型积层板的结构类型制造难度较高，需认真地进行结构分析，从结构的特性，找出带有规律性的经验，以便更好的掌握制作技巧。 （1）根据结构的特点，必须对所使用的原材料进行筛选，特别是提高电气互连用的导电胶和带有所要求的玻璃布制造网格尺寸的半固化片。 （2）根据结构特点，要选择的导电胶的树脂材料的玻璃化温度必须高于半固化片玻璃化温度的30～50℃，目的便于穿透已软化的树脂层。 （3）在确保导电凸块与铜箔表面牢固结合的同时，要求导电凸块的高度要均匀一致，严格地控制高度公差在规定的工艺范围内。 （4）严格选择导电胶的种类，确保导电胶粘度的均匀性和最佳的触变性，使网印的导电胶不流动、不偏移和不倾斜。 （5）通过精密的模板，导电胶网印在经过处理的铜箔表面，经烘干后形成导电凸块，并严格控制导电凸块的直径在φ0.20～0.30mm之间，呈自然圆锥形，以顺利地穿透软化半固片层，与另一面已处理过的铜箔表面准确的、紧密的结合。导电凸块高度控制的工艺方法就是根据半固化片的厚度经热压后的变化状态，通过工艺试验来确定适当的导电凸块的高度，然后进行模板材料厚度的选择，以达到高度的均一性，确保经热压后能全部均匀的与铜箔表面牢固接触，形成可靠的3层互连结构。 （6）此种类型结构的印制板，层间互连是通过加压、加热迫使导电凸块穿过半固化片树脂层。关键是控制半固化片玻璃转化温度，使软化的树脂层有利于导电凸块的顺利穿过，并确保导电凸块对树脂具有相应的穿透硬度，而不变形。通常要通过工艺试验来确定两者温度的差值，根据资料提供的温度相差为30～50℃。温度控制过低，树脂层软化未达到工艺要求，就会产生相当的阻力，阻碍导电凸块的穿透；如控制的温度过高，就会造成树脂流动，使导电凸块歪斜和崩塌。所以，从工艺的角度，就必须严格控制树脂的软化温度，当温度和导电凸块外形调整到最佳时，导电凸块就能很容易地穿过半固化片的玻璃纤维布编织的网眼并露出尖端与铜箔实现了可靠的互连，然后再升高到固化所需的温度和压力下进行层压工序。 2. 原材料的选择 （1）半固化片的选择 半固化片选择的原则就是树脂玻璃的转化温度与导电胶树脂的玻璃化温度的差别，并确保相匹配。在进行层压时，使导电凸块能顺利的通过已被软化的半固化片的网眼与表面铜箔牢固接触，但凸块必须均匀地全部与铜箔表面形成粘结。也就说当半固化片处于熔融状态时，而导电凸块内所含的树脂必须处于固化状态，才能顺利地穿透到达另一面铜箔表面上。 （2）导电胶的选择 导电胶主要是起到层间电气互连作用，是此种类型结构的主要原材料。因为导电胶是由具有导电性能的铜粉或银粉、粘结材料（多数采用Tg改性环氧树脂）、固化剂等原材料组成。所形成的导电凸块固化后互连电阻应小于1mΩ，具有高的导电性和热的传导性，而且具有一定合适的粘度，确保与金属材料（颗粒）均匀调合，使其固化后的电阻值符合设计技术要求。 （3）导电材料的选择 导电胶的组成主要是起导电作用的铜粉或银粉，无论采用任何导电材料，必须按照所需要的导电材料所形成的颗粒尺寸大小进行选择，主要依据就是所用的导电材料的颗粒尺寸应小于玻璃布网目边长的1/2、1/3较为适宜。 （4）树脂的要求 为满足安装高速元器件的要求，就必须选择具有低介电常数的树脂，如改型BT树脂、PPE（聚苯撑醚）树脂、改性聚酰亚胺或聚四氟乙烯等。 3. B2it结构的高密度互连积层印制板的类型 具有B2it结构类型的高密度互连积层印制板可分为全B2it结构与混合式B2it等两种构型的高密度互连积层印制板。混合式B2it技术可以认为是把B2it技术与传统的印制板技术结合制成的印制板，如图12-14所示。 混合式B2it板的制造过程是各自预先制备双面或四面等B2it板和传统板，然后经对位层压而成。这种各式各样的混合B2it板比起纯B2it板具有改善散热（传导热）的贯通孔结构，比起传统的多层板又具