因應「無鉛製程」及「無鹵基板材料」的綠色環保趨勢,整個電子系統朝向輕薄短小、高耐熱性、多功能化、高密度化、高可靠性、且提升電氣的特性,低成本化的方向發展,基板的材料選用就成為很重要的設計方向。良好的基板必須具備高熱傳導性、高耐熱性、低熱膨脹係數。在有機高耐熱基板的材料選擇上,除了BT樹脂外,目前以環氧樹脂為主的耐熱性材料,以 TMA測量所得到的Tg皆在180℃左右,沒有超過200℃的高耐熱材料,而材化所目前所開發環保無鹵無磷型高耐熱性材料其Tg超過260℃,對於未來高耐熱性基板材料的需求,將可提供相當大的助益。
依照銅箔基板的材料上下游產業結構可知,高耐熱且無鹵的樹脂材料主要著眼在酚醛樹脂系統銅箔基板、環氧樹脂系統銅箔基板、與聚醯亞胺PI(Polyimide)樹脂系統銅箔基板等三大類,而普遍使用的高耐熱且無鹵之樹脂種類則為硬質銅箔基板用Epoxy與軟質銅箔基板用PI兩種,另外尚有BT、BMI(Bismaleimide)、CE(Cyanate Ester) 、PAI(Polyamideimide)等樹脂。而PI、BMI、CE 、PAI等樹脂必需以Epoxy改質或結合,才能適合應用於印刷電路板製程及相關特性更高要求。
表 高耐熱基板材料特性比較
ItItem Property |
Mitsubishi Gas Chemical |
Sumitomo Bakelite |
Mitsui Chemical |
Polyclad Laminates |
工研院
材化所 |
Glass transition temperature (℃) |
210℃
(TMA) |
220
(TMA) |
300
(DMA) |
230 |
>260
(TMA) |
Thermal xpansion
(ppm/℃) |
30 |
16 |
28-36 |
--- |
30 |
Flammability (UL-94V) |
V0 |
V0 |
V0 |
V0 |
V0 |
Product Name |
HL832N |
ELC-
4785GS |
BN300GF |
GETEK III |
--- |
Resin Type |
BT |
BT |
BN |
--- |
Thermal plastic modified BMI |
Application |
CSP,BGA, PGA |
FC BGA |
半導體封裝用基板材料 |
IC Substrate |
Prepreg, CCL |
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