芯片先进封装基板种类与材料分析及合明科技IC芯片封装基板清洗剂介绍

我们来对芯片先进封装基板的种类和材料进行一次详细的分析。

引言：为什么需要先进封装基板？

随着摩尔定律逼近物理极限，单纯依靠缩小晶体管尺寸来提升芯片性能变得越来越困难且昂贵。先进封装技术成为延续“超越摩尔定律”发展的关键路径。而封装基板作为连接芯片（Die）与印刷电路板（PCB）的“中间桥梁”，其性能直接决定了最终芯片产品的信号传输速度、功率密度、散热能力和可靠性。

先进封装基板的核心需求是：

• 更高密度：支持更细的线宽线距，以连接数量更多、间距更小的芯片凸点。

• 更高性能：更低的信号损耗（低Dk/Df）、更快的传输速度。

• 更好散热：高效导出高功耗芯片产生的热量。

• 更高可靠性：在热、机械应力下保持稳定。

一、 先进封装基板的种类（按结构和功能分）

先进封装基板主要可以根据其结构和在封装中的功能角色进行分类。

2. 按在封装中的功能角色分类（更为重要）

这是理解先进封装基板的核心分类方式。

二、 先进封装基板的主要材料分析

材料是决定基板性能的根本。不同的材料应用于不同的基板类型和场景。

1. 有机材料（主流选择）

这是目前使用最广泛的封装基板材料，主要通过积层法制造。

• 核心绝缘层材料：

• 优点：耐高温、柔性极好、机械强度高。

• 缺点：吸湿性较高，介电性能一般，成本较高。

• 应用：主要用于柔性基板。

• 优点：介电性能极佳（Dk~3.3，Df~0.005），非常适合高频高速信号传输；可以制作极细的线路（线宽/线距可达10μm/10μm以下）；填充性好。

• 缺点：本身较软，需要芯板支撑。

• 应用：绝对是当前高端封装基板的霸主。几乎所有的CPU、GPU、AI芯片的FC-BGA基板的积层层都使用ABF材料。它是实现高密度互连的关键。

• 优点：刚性高、耐热性好（Tg约180-240°C）、尺寸稳定性好、吸湿性低。

• 缺点：介电性能（Dk/Df）相对较差，不适合最高速的应用。

• 应用：主要用于硬质基板的芯材，以及一些对可靠性要求高的FC-CSP、FC-BGA基板。

• BT树脂：双马来酰亚胺三嗪树脂。

• ABF：味之素堆积膜。

• 聚酰亚胺：

• 导电材料：

• 铜箔：几乎是唯一的导体材料。对于超细线路，需要采用超薄铜箔（如2-5μm）并通过半加成法或改良型半加成法工艺进行加工。

2. 无机材料（用于中介层等特殊场景）

• 硅：

• 优点：可以利用成熟的硅工艺（光刻、刻蚀等）制作线宽/线距极细（<1μm）的超高密度中介层；其热膨胀系数与芯片一致，热机械可靠性极高。

• 缺点：成本高昂；硅是半导体，需要做绝缘处理（如沉积SiO₂）；导电性不如铜。

• 应用：2.5D封装的中介层（如台积电的CoWoS技术）。在硅片上制作TSV和多层布线，实现多颗芯片（如HBM和计算芯片）的互连。

• 玻璃：

• 优点：作为一种新兴材料，具有优异的平整度和可调的热膨胀系数；是天然的绝缘体，高频损耗（Df）极低；成本有望低于硅；易于进行大面积面板级加工。

• 缺点：机械强度和脆性处理是挑战，工艺还不够成熟。

• 应用：被视为下一代中介层和天线基板的潜在理想材料，英特尔等公司正在大力推广其Glass Core技术。

• 陶瓷：

• 优点：耐高温、导热性好、强度高、气密性好。

• 缺点：介电常数高（导致信号延迟）、重量大、难以制作高密度线路、成本高。

• 应用：主要用于航空航天、军事等对可靠性要求极高的领域，在消费电子先进封装中已较少使用。

三、 总结与对比

未来趋势

1. 材料创新：玻璃基板的商业化进程加速，有望在更大尺寸、更高性能的封装中替代硅和有机材料。同时，开发更低Dk/Df、更高导热性的新型有机材料也是重点。

2. 集成度提升：基板内部集成无源元件（IPD）、甚至有源器件（“芯粒”式基板）将成为趋势，进一步提升系统性能和缩小尺寸。

3. 制造工艺：从晶圆级加工向更大尺寸的面板级加工演进，以降低成本，玻璃基板尤其适合此路径。

4. 多材料融合：在一个封装体内，根据不同区域的需求（如高密度区、高速区、散热区）混合使用有机、硅、玻璃等多种材料，实现最优性能。

总而言之，先进封装基板的世界是一个多种技术和材料激烈竞争与融合的舞台。没有一种材料或类型是万能的，选择取决于对性能、成本、尺寸和可靠性的综合权衡。目前，ABF有机基板是绝对的主流，而硅中介层统治着高端2.5D市场，玻璃则代表着未来最具潜力的发展方向。

先进封装基板焊后残留物清洗-合明科技芯片封装前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。

合明科技研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

合明科技运用自身原创的产品技术，满足芯片封装工艺制程清洗的高难度技术要求，打破国外厂商在行业中的垄断地位，为芯片封装材料全面国产自主提供强有力的支持。

推荐使用合明科技水基清洗剂产品。

合明科技致力于为SMT电子表面贴装清洗、功率电子器件清洗及先进封装清洗提供高品质、高技术、高价值的产品和服务。合明科技 （13691709838）Unibright 是一家集研发、生产、销售为一体的国家高新技术、专精特新企业，具有二十多年的水基清洗工艺解决方案服务经验，掌握电子制程环保水基清洗核心技术。水基技术产品覆盖从半导体芯片封测到 PCBA 组件终端的清洗应用。是IPC-CH-65B CN《清洗指导》标准的单位。合明科技全系列产品均为自主研发，具有深厚的技术开发能力，拥有五十多项知识产权、专利，是国内为数不多拥有完整的电子制程清洗产品链的公司。合明科技致力成为芯片、电子精密清洗剂的领先者。以国内自有品牌，以完善的服务体系，高效的经营管理机制、雄厚的技术研发实力和产品价格优势，为国内企业、机构提供更好的技术服务和更优质的产品。合明科技的定位不仅是精湛技术产品的提供商，另外更具价值的是能为客户提供可行的材料、工艺、设备综合解决方案，为客户解决各类高端精密电子、芯片封装制程清洗中的难题，理顺工艺，提高良率，成为客户可靠的帮手。

合明科技凭借精湛的产品技术水平受邀成为国际电子工业连接协会技术组主席单位，编写全球首部中文版《清洗指导》IPC标准（标准编号：IPC-CH-65B CN）(“Guidelines for Cleaning of Printed Boards and Assemblies”)，IPC标准是全球电子行业优先选用标准，是集成电路材料产业技术创新联盟会员成员。

主营产品包括：集成电路与先进封装清洗材料、电子焊接助焊剂、电子环保清洗设备、电子辅料等。

半导体技术应用节点：FlipChip ;2D/2.5D/3D堆叠集成;COB绑定前清洗；晶圆级封装；高密度SIP焊后清洗；功率电子清洗。