IC載板：集成電路封裝的基礎

關鍵字：IC封裝載板

層壓板、導線架、鍵合線、封裝材料、底部填充膠、晶片貼裝材料、晶圓級封裝介電材料以及晶圓級封裝電鍍化學品是積體電路封裝中最常用的材料。這些材料用於保護IC晶片並將其連接到外部設備（例如印刷電路板），同時提供熱控與支撐。

由於層壓板佔據了IC封裝載板產業的絕大部分，我們將進一步詳細介紹。積體電路載板是IC封裝中使用的基礎材料，用於保護並促進IC與印刷電路板上線路網絡之間的連接。這些載板包含多層結構、中央支撐核心、鑽孔網絡以及導體焊盤，因此其製造比傳統印刷電路板更為困難。

IC載板的分類

IC載板可根據材料、結構和製造技術進行分類。以下是一些典型的IC載板類別：

• 基於材料的分類：IC載板可由多種材料製成，包括矽、陶瓷以及有機材料（如聚醯亞胺、FR4或BT樹脂）。
• 基於結構的分類：IC載板分為單層或多層兩類。單層載板用於低密度電路，而高密度電路則採用多層載板。
• 基於製造工藝的分類：所使用的製造方法可決定IC載板的分類。方法可能是半加成法、加成法或減成法。
• 基於技術的分類：所採用的技術（如線鍵合或覆晶技術）反映了IC載板的分類。
• 基於應用的分類：其應用領域（如功率器件、CPU、記憶體、感測器等）也可用於分類IC載板。借助這些類別，可根據可靠性、性能和成本為特定應用選擇合適的IC載板。

IC載板分為三大類：封裝類型、鍵合方法以及材料屬性/特性。

封裝類型

IC封裝載板類型描述了用於IC載板的載體。有多種不同的封裝類型，包括：

• 球柵陣列IC載板：此類載板適用於引腳數超過300的積體電路封裝。它提供良好的電氣性能和散熱效果。

• 晶片級封裝IC載板：此類載板體積小且薄，非常適合引腳數較少的單晶片封裝。

• 覆晶IC載板：覆晶IC載板最適合用於覆晶晶片級封裝中的受控塌陷晶片連接。它能提供有效的散熱保護，防止電路損耗和信號干擾。
• 多晶片模組IC載板：此類封裝包含多個具有不同功能的IC。載板必須輕量化，但由於多晶片模組IC的特性，其佈線、散熱或抗信號干擾能力可能不佳。

鍵合技術

這指的是積體電路連接到封裝或外部電路的方式。鍵合技術分為多個類別，包括：

• 線焊：最常見的焊接方式，涉及將導線從晶片的連接器穿引至封裝/載體或外部電路。
• 捲帶自動焊接：此術語描述將積體電路連接到聚合物基板中的精細導體以製造柔性印刷電路的方法。
• 覆晶焊接：通常借助焊球/凸塊形成互連，可透過聚合物黏合劑、焊接點或焊料接觸形成連接。

材料特性

積體電路的材料需求因其功能而異。以下是一些最常用的基板材料：

樹脂用於製造剛性基板，可能包含雙馬來醯亞胺三嗪薄膜、環氧樹脂或味之素積層材料。

• 柔性基板使用聚醯亞胺樹脂或聚醯亞胺材料，兩者皆展現相似的熱膨脹係數與電氣特性。
• 陶瓷材料（如氧化鋁、碳化矽或氮化鋁）常用於製造此類基板。

層壓基板應用領域

在電子產業中，層壓基板具有廣泛的應用範圍。IC載板印刷電路板最常見的應用包括：

• 微處理器：作為電子設備核心的微處理器經常採用IC載板印刷電路板。此類電路板是微處理器運作的關鍵組件，為微處理器晶片提供穩固的安裝基礎。
• 記憶體模組：記憶體模組運用IC載板印刷電路板。這些模組是電子設備的重要部件，印刷電路板作為記憶體晶片的承載基板，同時確保記憶體模組的效能與可靠性。
• 消費性電子：筆記型電腦、平板電腦和智慧型手機等消費性電子產品內部均使用IC載板印刷電路板。此類電路板為設備各組件提供輕薄短小的安裝基礎。
• 工業電子：大量工業應用（包括控制系統、機器人與自動化設備）採用IC載板印刷電路板。這些電路板為系統中的電子組件提供可靠且堅固的承載基板。

汽車電子在資訊娛樂系統、引擎控制單元及其他電子組件中運用IC載板印刷電路板。此類電路板專為承受汽車應用的嚴苛環境而設計，同時提供高效能表現。

層壓基板特性

積體電路基板是電子設備的關鍵組件，其正常運作需具備多項基本特性。IC載板的主要特性包括：

• 電氣特性：IC載板的電氣特性對其成功運作至關重要。為確保正確的信號傳輸，載板必須具備足夠的信號完整性與最低的電阻。
• 導熱性：為有效散發積體電路產生的熱量，IC載板必須具備極高的導熱性。此特性可防止積體電路過熱與故障。
• 機械強度：在組裝與處理過程中，IC載板需承受物理衝擊與應力，因此必須具備極高的強度。
• 介電特性：為維持信號完整性並最小化信號損失，IC載板必須具有高介電常數。
• 耐化學性：在測試與製造過程中，IC載板會接觸多種化學物質，因此必須具備高度耐化學性。
• 表面品質：為使接合線與沉積的薄膜層能牢固附著，IC載板的表面必須具備高附著特性。
• 相容性：為實現高效能與運作，IC載板與IC封裝技術必須彼此相容。
• 成本：為使最終電子設備具成本效益，IC載板的定價必須合理。

結論

本詳盡指南涵蓋了IC封裝載板的所有要素，其與印刷電路板載板類似，但因尺寸與材料而更為專業。成功製造IC與印刷電路板載板需要專業製造商，其能取得最佳材料並運用尖端技術生產優質電路板。為承受汽車應用的嚴苛環境，這些印刷電路板在提供高效能的同時亦經過專門設計。汽車電子在資訊娛樂系統、引擎控制單元及其他電子元件中採用IC載板印刷電路板。為承受汽車應用的嚴苛環境，這些印刷電路板在提供高效能的同時亦經過專門設計。積體電路（IC）載板是IC封裝中使用的基礎材料，用於保護並促進積體電路與印刷電路板上線路網絡之間的連接。