封装基板类型与制造工艺技术分析及 封装基板清洗剂介绍

封装基板的类型与制造工艺技术详细分析

一、封装基板的主要类型

1. 按应用领域分类

• 逻辑芯片封装基板：采用FC-BGA/LGA/PBGA工艺、BT材料和国产高性能PP材料，应用于CPU、GPU等高性能计算芯片

• 通信芯片封装基板：采用WB-BGA工艺、BT材料，应用于SIM卡、5G射频前端模组等

• 传感器芯片封装基板：采用WB-CSP工艺、BT材料，应用于指纹传感器、MEMS芯片

• 存储芯片封装基板：包括移动存储（U盘）、固态存储、嵌入式存储、易失性存储（DRAM）等

• 无线射频模块封装基板：应用于模拟IC，如无线射频模块芯片

2. 按材料分类

• 树脂基板：

• BT树脂（双马来酰亚胺三嗪）：高玻璃化转变温度（Tg>180℃）、低热膨胀系数，适合高密度布线，应用广泛

• ABF（味之素积层膜）：通过感光树脂层实现超细线路（线宽/线距≤10μm），支持多层堆叠和高频信号传输，占全球封装基板市场54%份额

• FR4（环氧树脂玻璃纤维布基材）：传统PCB领域最常用的基材，机械强度高且成本低，但线宽精度有限（50-1000μm）

• 陶瓷基板：

• 氧化铝（Al₂O₃）：耐高温、散热性好、机械强度高，但成本较高

• 氮化铝（AlN）：高热导率（20-200W/m·K）、耐高温性，适用于高功率器件

• 柔性基板：

• PI/PET（聚酰亚胺/聚酯）：薄型化（厚度<0.1mm）、可弯曲，但存在翘曲和热膨胀系数差异问题

3. 按封装工艺分类

• 引线键合（WB）基板：

• 工艺：通过金属引线连接芯片与基板

• 特点：成本低，但密度较低，适用于引脚数较少的芯片

• 应用：射频模块、存储芯片及微机电系统（MEMS）

• 倒装芯片（FC）基板：

• 工艺：通过焊球直接连接芯片与基板，无需引线

• 特点：信号传输路径短、密度高，散热性能更优

• 应用：CPU、GPU等高性能芯片

• 球栅阵列（BGA）与芯片级封装（CSP）：

• BGA：底面布置锡球阵列，适用于高I/O数芯片（如PC/服务器处理器）

• CSP：封装面积接近芯片尺寸，用于移动端芯片（如手机AP）

4. 按物理特性分类

• 刚性基板：BT、ABF、陶瓷等硬质材料，机械支撑性强，适合复杂多层结构

• 柔性基板：聚酰亚胺（PI）、聚酯（PET）等薄膜，可弯曲、重量轻，但加工难度大

二、封装基板制造工艺技术的区别

1. 工艺制程方式的区别

2. 主要制造工序与区别

通用工序（适用于各类基板）：

1. 发料烘烤：去除板材潮气水分，稳定基板涨缩尺寸

2. 压膜：将感光干膜压覆在基板铜面上

3. 曝光：激光扫描将图像成像在基板上

4. 显影：通过显影液对曝光部分固化保留

5. 镀铜：在铜箔表面镀上一定厚度的铜

6. 去膜：去除板面覆盖的干膜

7. 蚀刻：快速蚀刻（闪蚀）或普通蚀刻

8. AOI：自动光学检测

9. 压合：形成多层板

10. 钻孔：钻穿覆铜板

11. PTH：镀通孔，使两面铜箔连通

12. 防焊：覆盖线路图形防止氧化

13. 镀金：在裸露金手指上镀金层

14. 成型：铣成标准外形尺寸

15. OSP：铜焊盘抗氧化处理

16. 终检：检测外观、尺寸、性能

不同类型基板的工艺差异：

• ABF基板：

• 采用mSAP制程，实现超细线路（≤10μm）

• 需要多层积层工艺，工艺复杂

• 依赖进口材料，成本高

• 用于CPU、GPU等高性能芯片，占市场54%

• BT基板：

• 可采用Tenting或mSAP制程

• 线路精度中等（30-50μm）

• 成本适中，耐热性好

• 主要用于存储芯片、射频模块

• 陶瓷基板（以氮化铝为例）：

• 粉体制备：Al₂O₃粉碳热还原法、Al粉直接氮化法等

• 基板成型：流延成型（将粉料制成浆料，流延成坯片）

• 关键步骤-烧结：无压烧结、热压烧结、放电等离子烧结(SPS)等

• 特殊处理：需解决粉体水解问题（表面改性或包覆处理）

• 工艺难点：烧结温度均匀性控制、致密度控制

• 柔性基板：

• 材料为PI/PET薄膜，需特殊处理

• 制造工艺需考虑材料的柔性和热膨胀系数

• 加工难度大，易翘曲，可靠性挑战高

• 适用于可穿戴设备、柔性显示屏驱动芯片

3. 高端与低端基板的工艺区别

技术发展趋势与挑战

了解当前格局后，封装基板的发展方向也很明确：

• 高端市场驱动明确：AI、HPC和Chiplet（芯粒）技术的兴起，正强力推动市场对大尺寸、高密度、高多层的FC-BGA基板的需求。这也是国内厂商目前重点攻关的方向。

• 玻璃基板被视为未来：为解决有机材料在超高性能下的性能瓶颈，英特尔等行业巨头正大力研发玻璃基板。它有望提供更好的机械、热和电气性能，实现互连密度提升10倍，是突破下一代封装极限的关键候选。

• 制造工艺持续精进：无论何种基板，工艺都在向 “更细、更小、更薄” 发展。例如，半加成法（SAP） 成为实现精细化线路的核心工艺；无芯技术被用于制造超薄、高多层基板；嵌入式技术可将无源元件甚至芯片直接埋入基板内。

封装基板清洗- 锡膏助焊剂清洗剂介绍：

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要，一旦选定，就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种，可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气，通电后发生电化学迁移，形成树枝状结构体，造成低电阻通路，破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层，在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物，还有粒状污染物，例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等，这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物，到底哪些才是最备受关注的呢？助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中，它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分，焊后必然存在热改性生成物，这些物质在所有污染物中的占据主导，从产品失效情况来而言，焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素，离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降，松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大，严重者导致开路失效，因此焊后必须进行严格的清洗，才能保障电路板的质量。

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