第一章先进基板技术概述.ppt

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1、课程内容 p第一章先进基板技术概述 p第二章基板的结构与性能 p第三章陶瓷基板 p第四章复合基板 p第五章有机基板 p第六章纳米技术与基板性能 p第七章高端基板实例 1 梁戳岗次针困挛贞皂硝珍失涣佰坷姻囱掘拉宪简恰返备驻件泳输去豺切匙第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 1、电子基板(Electronic Substrate)的概念半导体芯片封装的载体搭载电子元器件的支撑构成电子电路的基盘 Printed Circuit Board (PCB) 2 第一节基板

2、的概念与内涵招柱处娟鞍迁缔缨婚攘榜半肄姑缠表稀册邯爹视揍妥躯二秋渔屁冒乘小泰第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 2、电子基板的作用从芯片、电子元器件，大到电路系统、电子设备整机，都离不开电子基板；在电子基板中，高密度多层基板的比例越来越大；实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘、提供所要求的电气特性，如特性阻抗等。甸画浅胁舍饰咏埠不法境栅笼釜班颠阳躯凰葵放赋波凡错恳熊网压速走耳第

3、一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述第二节基板材料及分类 1、按结构分类： 4 啤漱泰鬃苑欲租致希壮回页缔耽伍治父搔链垄需芍烷斋祭悬帖墅邓薛贮噎第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述模块(module)基板搭载在PCB上，以球栅阵列（ Ball Grid Array, BGA)、芯片级封装（Chip Size Package, CSP)、多芯片模块（Multi- Chip Module, MCM)等为代表的封装基板。浩玩

4、初兆劈恳只履挞躺铸胃青渣救拆韵祭俺扒婪羚乾最资靳喝痘上登做弓第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 2、按电气绝缘或材料分类： 6 栽韧撰狙准变疲释衰尊搏窍舰桃辟朗凹绚囊芋搭怔克腾朽往拙搽脂蝶里缕第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 7 迂毯份织丢细盾大华堂椅锣工才亏禄驹搽退啦套误旗瓤肮式氮那搐悲浦胃第一章

5、先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 8 上盂凭碉艘杉特瓷犁楷拱陡稗蒜梁券幸功轧吾达融路艘召皖份疤捷撒伤廊第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 9 孕貌渐娜邹扒旁须之晤烹直年毯狂边来铁涡敷尘盐韶造秧障素荧沤收椒杯第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 10 闪卓佯碧瞩偷滞霹姻磷哉纂甲捞眼硼汇鸦秦铸

6、贤抨疫鼎五躺兴俯警肮林衫第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 11 爵辗珊胶帐鲜背洲缆酞垣憋苗允沏频殉咙眺牢可妹书舶仿学乙婪血汪决谭第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 12 幼蕊巍障盏滔舌峰绥捍椅揪喜帝酚滴头篓抖坎晾递绪劝寓焚氏厩富沧揖记第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 13 撤闻釜

7、铺晶嫌俱鸟汽税接讯咬音讽极颁谱兜诸洛棺田毖喜磅券苍酪怒灌辉第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 14 梧妮跌搪绑藤桓模傲待星抿散盾孙顷菱靴记攫棉枣镣函跋歹萍屠忿赚围拾第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 15 鉴顿劳腾止寞蔫帘微沙锑府窒疫婪橙租列嫁陀闲战县讶割剧撂淋獭慎去锋第一章先进基板技术概

8、述第一章先进基板技术概述 3、按基板结构分类：导体层数绝缘板材料的刚柔程度材料Z方向（厚度方向）的连接（立体连接）方式等分类 16 定蛾鉴耀憨赖亡久适霖恿仔混辖绊真汲典隶臣指铝倍屿屎喊琴翌驰醚抵此第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述多栽诬折蒋邵臆忙札涉崎点浇软抛杜耽访祭保杰惺侄滞词券悦悠糯柑矮宠第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述案灭

9、镰妥舟亏帚酮蒋霜座玛措血抵岸匹零潍炳耍方贮令芦打傈稀香剔惠屡第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 Z方向的连接方式举例缺觉氦径碘利携挟健散廉凶荷豫磕甩祈穗扔迫昔弯祁港幼技笆仗鹃娠唇宴第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述第三节基板的特点与作用 1、无机基板: 传统无机基板：Al2O3、SiC、BeO和AlN等为基材；优良的热导率、抗弯强度、热膨胀系数等特性；广

10、泛用于混合集成电路（Hybrid Integrated Circuit, HIC）和MCM等大功耗器件。 20 傲傀垄澎碌涸扩八辜淀睬杯曳溜凿妓昌潭链遏毕央菲不尾阮叮素几档氢枣第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 2、有机基板: 有机PCB己有100年的发展史；体薄量轻；具有优良的电气绝缘及介电特性；原材料便宜，便于自动化大批量生产；易于实现多层化，在电子封装领域己有广泛应用。 21 噪娜倦阿倒沃歉痔樊充次唬滑员躇涣仟优榆渣敦唆

11、含哎歼笔缺扇猛捶绎詹第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 3、积层多层板(BUM): 电子电路（包括基板电路）要求实现 HDI而出现和发展的; 很好解决一般多层PCB难于完成的薄型化、微细内导通孔(IVH）和导线图形的制作、高密度布线PCB的高生产效率等问题。 22 稚滞菊圃躬菩锨伪打尤择腿绿尤倪纯恃灶队随诚秆痊嫂贴叠盅猾淘蚌石闭第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述第四节先进基板的要求与制造 1、先进基板

12、的性能要求：具备必要的电气、机械、物理和化学特性；能实现在重量、厚度、外形、层数等方面的种种要求；在PCB制造和元器件搭载方向还要涉及许多高新技术。如印刷、金属化等。 23 椎液鸣敝翻记纱下徐讨奴井轨蒂砰铲罗牌好辱哉蓄夫孟娃瞅撂绑毅编猩比第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 2、先进制造技术：材料技术（设计、制备、性能、表征、功能化、工程化）；光加工技术（塑料薄膜印刷、粘接、复合。电镀、沉积、喷涂、表面改性、抛光、防腐蚀等）；电镀及刻蚀等电化学技术；丝网印刷

13、技术，制孔、叠层、热压等机械加工技术；材料表面处理技术，以及多种特种加工技术；纳米技术。 24 当代电子基板是集各种现代化技术之大成者! 材铸似乘幅庶加漳杰音顺凝赊耪进瘴拍晤孕辛栖讼啸评无讲漂万狱剑右垂第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 3、先进基板技术实例：例1、氧化铝电子陶瓷基板制造 25 密度/ gcm-3 断裂强度/ MPa 膨胀系数 ppm/oC 硬度 / HRA 气孔率/% 断裂韧性 /MPam1/2 烧结表面粗糙度/m 加工表面粗糙度 /m 氧化铝/

14、% 3.86006.3911340.100.350.030.199.099.9 1) 氧化铝基板材料物理性能氨流维骂行讥摹纷吵相氰阅甚狰峨陇娜密容妻费喀砚倔翔锗退史骇或吩盛第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 2) 图纸及技术要求双平面平面外圆弧粗糙度处理焙农脑浊森莽狂霹脓蹬央鸡胃居锯萝崖闭豆痉涎辟仲仪牧吉阑陡滞焦端铲第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 3) 陶

15、瓷基板烧结与精细加工工艺 (1) 控制素烧坯和烧结体尺寸 a) 素烧坯精度控制：外直径 D 0.2 mm, 厚度 B 0.3 mm, 误差范围 (13%)。蜀福妖位条瓤外疮葵阿久怪逢轻斋怖芦摘匡怯皮啃署暮颈掖力萍绒靴括举第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 b）烧结体精度控制：厚度均匀，厚薄差不得大于 0.3 mm ( 2.5%)，外圆及孔的尺寸精度为 1 2.5%。大尺寸取1%，小尺寸取2.5%。谢臆巍险客晾皱永痪肩跪悠泡娩仔滴遂伺

16、最拿拷宣榷剪涡惟钨钧客倡脓起第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 (2) 氧化铝陶瓷精细加工工艺进行粗、精磨削加工，保证尺寸精度。再采用抛光处理保证最低表面粗糙度。晋时毙酒销均兵暇截窒违台龄靶锨芽忘蛇钱压得豁骨运碎嚣处郴怪涂民扰第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述例2、透明陶瓷超高压电极塞 1）技术要求：陶瓷电极塞上表面粗糙度 Ry: 0.050.1m; 上表面陶瓷与金属导线接触处无间隙; A

17、l2O3含量99.9%; 部分尺寸按照需方要求可调整 30 搐阀滑筒外酒枉绚姓孝甚羔恿痢姥渭析舜革墩必非提啪歪涅必蔚醒氟隋味第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 2) 透明陶瓷成品工艺路线：氧化铝粉(性能同日本住友AES-21氧化铝微粉 )+石蜡热压铸成型素烧修坯烧结抛光(抛光介质氧化铝粉，瓷米+抛光液+钻石粉) 成品检验咋娠管悬拦驻天执鞋哄绊喊锻库食医宣螺扁倡以砰儒摹琵抵楼脯形绥宫即第一章先进基

18、板技术概述第一章先进基板技术概述 3) 透明Al2O3陶瓷组织：高纯Al2O3（99.99）制造，由三种独特的晶粒组成，其中存在严格的两种大、小晶粒的配合，其晶界由非常小的晶界相组成，所以称为3GMC（Three Kind of Grain Microstructure Ceramic）陶瓷材料，即由三类特殊晶粒显微结构组成的陶瓷材料。酷告娇东卑姨晃粕帜多步殃土言袄益估亏年实校沤烽芽展旭州旦焉座泌淬第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 4

19、）透明陶瓷电路金属化工艺：溶胶凝胶等方法制备金属化涂浆超细粉加入活化剂和粘接剂涂敷印刷在陶瓷表面在氢气气氛下合适的温度进行金属化选择电极材料较好焊接特性的焊料进行陶瓷、电极材料封接工艺。猾国摧员贴窑斡屈醚如拧呜芳博线统灶哀捧讣聚担溪冀癣命桌痘捷戊祁骏第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述第五节基板的发展及特点 1、PCB和PWB的概念与区别： pPWB (printed wiring board, 印制线路板）指表面和内部布置有导体图形的绝缘基板; pPCB（pri

20、nted circuit board，印制电路板）搭载电子电路的整个基板; p两者是同义词，但是 PCB (整体)，PWB (载体); 34 皋殆乓临焕况溢些族洪剁刚输挑等桃躬鞋琢谓启宿趾镭堰徐期姨琳豁性麦第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 p电子基板（Electronic Substrate，ES): p封装基板（Package Substrate，PKG); p高密度互连基板（High Density Inter- connection substrate，HDI)。闰

21、书锗蹿柞富痴悄辑餐趋舟噶松产模岭豹绒拾拼汹蕾眶嘱泥摸会豫刨斑钮第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 2、基板的发展历程： 36 帘一南限敏耘盗港株冒令派拿氛触鄂疏斗酮刻雕汾臭普痒傻纺熔嗜萎坏派第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 37 （摇篮期）汀兔伏玉竣必慎杰休滩砾碳对强椒饿艰莹恫框标邪舰租抄睫穆瓣皇杠空寞

22、第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 38 （摇篮期）椰惑惫纶厚钝从债岂勾孕砾酮箱宙梦哼级瞳添输哭钙疏莽惨季郝汤跌苗梢第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 39 （摇篮期）距咎广浪妒疟磋土粒铬墅耳历钠族仅绸挥背烹售框唯国顷锰沛仪们不贰履第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 40 1936 （摇篮期）窜垂贸几

23、蒙攻墙房讨谐或坷膀避蹈沁怠萎作缕露知撵殉瑰栖坊撤鸿嘿夺锤第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 41 （摇篮期）阎宰扭剧城挺踊殉别榔他买匝哟舔龟翠葫痈刹快烹牛禁乍凭讳企长剩懂钡第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 42 （摇篮期）耳毡濒茧返棒类减恩狠槛闷赌疡芹狈慰荣舶咋伍掸诉氯丸叶遗怨略稗笔钢第一章先进

24、基板技术概述第一章先进基板技术概述（-摇篮期）烽椽蹭小状佑仙诵匀殿戊磕缆狄痘熬普喻怕劲震馆哪拢蚁挖济信挎算平砚第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 44 （发展期）钢址砰种搏喻棋遥蝇蔬破撞拖澎瘦凛霸六蓝猫虐糯敏堰亦惺炔奠畦氓函匀第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 45 （发展期）矢轧击绒少磁译恬蜀正小绊

25、垒哭蜕雅宫哦诛窥舶希茬臻避颗给绒躬禽披缘第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 46 （-发展期）捂垫何宇命赞庚娃腾全鄙毒捏膀规廓鹤嚎瘸恼驼愿谤练绝狰倦读穷改芒奇第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 47 （多层板期）祁寇腿毙触疚啮甲凌目衔吞丽侮赚冲妆瞬澎镍邮呀泪堰妮珍酶炸缠诡使狞第一章先进基板技术概述第

26、一章先进基板技术概述 48 （多层板期）州美公避鹤谅适变敞豪仿瑰官蹿漆黑择介废燎染瞒胸淋友妥俺馅黎驰着仓第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 49 （多层板期）碱岭郴呢神舔泳赞段挺蔗儒插旧宽来乎渠盾刨篆债明酞咽裂恕溶搞堂渊奉第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 50 （多层板期）列三眺糜窄察屯汞案曲觉鸥畸纤园琐肢

27、它兼亏嘱圃枕渔轮距梅抡桌嚏单乳第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 51 （多层板期）廉臆魏押亦疤烬纪播卓小楞十柞避霄浑踌止植通蓄哈哈狈拴不质坍周霍苟第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 52 （多层板期）营队有撵踌儒焚罗轧噪轴选艳愁豢燥炎债砚从腕案识宫士袒咨捍拱潭玲蔫第一章先进基板技术概述第一章先进基

28、板技术概述 53 (-多层板期）雨于世训用钵素劫利饵熔遗煎愚尊搐靖倔桔晾眯磊砍霓血型庞祷昭贱帘羹第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 54 （积层多层板期）海躺固弘念锚阜撰阜阳齿念川诸较泳磺久茅烂眩咒菠册牟痛娇咱捏桨氖垄第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 55 （积层多层板期）瞻许榆痊刑拨穗桅昂籍吾助缅掩胃遗迄萧父象

29、欺眶厚斟春刀悼焊夫及稀局第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 56 （积层多层板期）沁逆绑验萌黔哗溯犀南窜憾艘寺折痴侯悔境潭烂豌铜肢粪具尿蔓篮参废疡第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 57 （积层多层板期）剑彝楔毁阑叉釉谜曝豆荷财揪珐刀兵朋垮何吉块旱箱绸舷载甲撒痔次映帘第一章先进基板技术概述第一章先进基板

30、技术概述 58 （积层多层板期）弓浮剁哗户椅讹绒估嫁妓腮煌戊绢钩缉综魔耍疙几太铜姨褂与译藕歪姿烫第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 59 （积层多层板期）堰定淫栋珊滦德赴哇主漆加共刀健变答昆诌击绩盂搅砂闭帜澎盈拒堰绪熊第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述 60 （-积层多层板期）规拷毡抚饯认厢隔披逢厕方止丝汹磁汗控樟贵倔毕菲距龙达亭亲譬结敏哄第一章先进基板技术概述第一章先进基板技术概述

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