從蛻變中的IC載板製程技術看國內材料產業之機會

刊登日期:2015/10/5
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IC載板主要的功能是作為晶片與印刷電路板( PCB )之間信號的傳遞媒介,向來是一個重要的角色。數十年來 IC除了尺寸越來越輕薄短小外,也因前段製程越來越微縮,更加速後段構裝對於細線路載板的需求,現階段載板材料能否因應下世代先進構裝製程的需求是本文探討的重點。文章從載板製程與材料搭配的演進討論其結構變化與規格趨勢,並比較新舊技術與材料的規格與挑戰,進而探討我國相關材料產業的新機會。
 
載板的結構變化與規格趨勢
歷年來全球的載板製造商與先進材料公司無不致力於研發 IC載板的製程改進與材料系統的突破,以分食半導體封裝的市場大餅,因此,除了 BT 之外,還有先前應用在FR5的環氧樹酯,以及後來應用在有芯/無芯載板製程的 ABF 等樹酯基板系統,最近幾年又有以環氧樹酯為預模,製成基板的半加成法技術。以下針對BT樹酯基板與 ABF 樹酯基板以及模封基板做一簡單比較與說明。
 
圖二、以ABF樹酯為材料之IC載板
 
1. BT樹酯基板
中國智慧手機品牌共有5家廠商進入全球前十大排名,分別為華為、聯想、小米、宇龍酷派及中興,5家廠商全球市占率合計超過 20%。二線品牌 OPPO、金力、魅族之品牌能見度也愈來愈高。聯想則以 18.5%市占率穩居全球第一大筆記型電腦廠商。因此,來自中國品牌電子產品的PCB需求將相當可觀。
 
3. 模封樹酯銅導線基板或稱做模封基板
模封樹酯銅導線基板,亦被國內供應商取名為 C2iM,是以環氧樹酯為主的模封材料為基材,如圖三所示,製程中將水平或垂直的銅導線以電鍍的方式建構在每一層的模封層上,由於製程中以預模的工序為主,加上材料本身也具有模封的效果,最早在 APSi 發展之初,也將此種基板稱做模封基板( MIS )。又由於製程中對於導線的垂直疊構(銅柱)以及水平佈線皆是以電鍍方式處理完成,基本上除了其線路或線寬/線距( L/S )都可以再朝細線化規格走向外,將來也有機會銜接半導體先進封裝用載板的需求規格,
 
圖三、以模封樹酯為材料之IC載板
 
未來構裝趨勢對載板傳輸規格的挑戰
BT 樹酯製成載板的應用始自 1990年代 Motorola掌握關鍵結構,大行其道至今已是歷史悠久、眾所皆知,但是BT樹酯材質較硬,雷射鑽孔難度較高,無法滿足細線路要求,目前穩定規格的線寬/線距僅達 15/15µm,因此在細線路、高腳數、高傳輸的 IC封裝趨勢下,2000年初,載板結構也因Intel需求與主導,漸漸轉往以ABF樹酯為製程材料,目前穩定規格的線寬/線距可達 12/12µm,未來還有機會挑戰 10/10,甚至 8/8µm。從圖四的產品結構成長分析可了解:覆晶( FC )BGA CSP載板需求量自 2013年起即不斷增加,並逐漸取代打線式的載板市場……以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
作者:張致吉/工研院產經中心
★本文節錄自「工業材料雜誌」346期,更多資料請見下方附檔。

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