【文章內(nèi)容簡介】 ，接近于芯片尺寸的超小型封裝，為了區(qū)別 SMT中的 BGA，而把接近芯片尺寸的 BGA封裝亦稱為芯片級封裝 CSP(chip scale package)。LOGOv CSP一出現(xiàn)便受到人們極大的關(guān)注，是因為它能提供比BGA(指連接盤節(jié)距 ≥ )更高的組裝密度。雖比采用倒裝芯片 (FC)級組裝密度低，但其組裝工藝較簡單，而且沒有 FC(flip chip)的裸芯片處理問題，基本上與 SMT的組裝工藝相一致，并且可以像 SMT那樣進行預(yù)測試和返工。同時， CSP的 I／ 0數(shù)、熱性能和電氣性能都與 FC相近，加上沒有 KGD問題，只是封裝尺寸稍大一點，正因為這些無可比擬的優(yōu)點，才使 CSP得以迅速的發(fā)展，并已有明顯的跡象將成為 21世紀(jì) IC封裝的主流。LOGOv CSP是在倒裝片、 BGA和高可靠塑封技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它使芯片封裝后的尺寸接近或等于裸芯片尺寸，因而， CSP一問世便得到全世界電子界的重視。目前至少有 30多家世界著名的公司推出各種不同工藝的 CSP商品。如美國的 GE、 Tessera、 Motorola、 Texas、 National、 Amkor等，日本的富士通、 NEC、三菱、松下、夏普、日立、東芝等，以色列的 Shallease，韓國的 LC等。如有 48個 I／ 0，節(jié)距為 X1’link 之 X9536的 CSP，其尺寸只有7mm7mm 大小，比起現(xiàn)行的 BGA、 QFP等要小很多倍。所以， CSP將會像 SMT取代 THT一樣， CSP也會逐步取代 SMT，這是一種的必然趨勢。目前 CSP的發(fā)展態(tài)勢非?？?，每年都以超過 100％的速度增長著。預(yù)計 2023年將會成為主導(dǎo)產(chǎn)品。 PCB業(yè)未來幾年的發(fā)展預(yù)測v 根據(jù)日本印制電路行業(yè)協(xié)會 (JPCA)近期對世界 PCB市場的預(yù)測，世界 PCB市場的需要量，在 2023年將達到 美元，在從 2023年到 2023年的五年間，年平均增長率會達到 ％左右。而從另一方面所得到的預(yù)測 (據(jù) TMRI的預(yù)測資料 )，在 2023年為 ，到 2023年將增加到， 2023年到 2023年間的年平均增長率約為％。LOGOv 從印制電路板業(yè)的發(fā)展趨勢上看，會有廣闊的市場前景。這是由于 PCB已經(jīng)成為電子系統(tǒng)的主要產(chǎn)品。它幾乎在所有的電子產(chǎn)品中得到使用。現(xiàn)在，由于電子信息化的數(shù)據(jù)處理以及通信系統(tǒng)等都在迅速的增加，使得印制電路板的需求量也隨之?dāng)U大。其中，下一代的電子系統(tǒng)對 PCB的要求，突出表現(xiàn)在更加高密度化。隨著電子整機產(chǎn)品的多功能化、小型化、輕量化的發(fā)展，多層板、撓性印制電路板、 HDI/BUM基板、 IC封裝基板 (BGA、 CSP)等 PCB品種成為了擴大需要量的中心產(chǎn)品 。 LOGOv 世界印制電路板市場的需求量增加，主要依賴于通信產(chǎn)品和計算機產(chǎn)品部分的增加。增加的 PCB需要量，主要是HDI／ BUM基板和 IC封裝基板。根據(jù) Prismark的市場分析，1999年世界 HDI/BUM印制電路基板的生產(chǎn)值，達到了 億美元，為世界 PCB市場份額的 9％。預(yù)測在 2023年，這類高性能 PCB的產(chǎn)值約能實現(xiàn) ，它占整個世界PCB市場的 ％。預(yù)測 HDI／ BUM基板的生產(chǎn)值，在 1999年 —2023 年五年間的年平均增長率可超過 30％。LOGOv 在 1996—2023 年期間，中國內(nèi)地 PCB產(chǎn)值年平均增長率在％。其年產(chǎn)值由 1996年的 90億元擴大到 2023年的 313億元人民幣， 2023年 PCB的產(chǎn)值又提高到 360億元人民幣，首次在產(chǎn)值上超過中國臺灣，僅次于日本、美國，成為居第三位的世界 PCB生產(chǎn)地。到了 2023年，我國 PCB的產(chǎn)量產(chǎn)值已超過美國，成為近次于日本的世界第二大 PCB強國 .2023年我國 PCB的產(chǎn)量產(chǎn)值達到 128億美元，已超過日本，成為世界最大的 PCB生產(chǎn)大國。LOGOv 在中國內(nèi)地的 PCB生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)有約 600家。加之與 PCB業(yè)相關(guān)的設(shè)備、材料生產(chǎn)廠家的數(shù)量，生產(chǎn)廠家已超過 1000家。在廠家的規(guī)模上 ,中小型企業(yè)的數(shù)量占 90％以上。在中國內(nèi)地，中外合資企業(yè)和海外獨資企業(yè)占有相當(dāng)高的數(shù)量比例。在投資規(guī)模、生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)量方面，外資企業(yè)也占有很大的比例。 PCB生產(chǎn)企業(yè)多集中在中國東南部的沿海地區(qū)，并以長江三角洲和珠江三角洲為最多?，F(xiàn)在 ,分布在長江三角洲和珠江三角洲的 PCB廠家的數(shù)量比約在 l： 2。從發(fā)展角度看，長江三角洲在數(shù)年后，其企業(yè)數(shù)量和生產(chǎn)規(guī)模將有更大的擴充。LOGOv 中國內(nèi)地低層數(shù) PCB產(chǎn)品 (單面板、雙面板 )的生產(chǎn)技術(shù)，現(xiàn)已經(jīng)達到國際水平。此方面的生產(chǎn)技術(shù)已趨于成熟，并在國內(nèi)市場上具有優(yōu)勢。在 20世紀(jì) 90年代中期興起的 “ 高密度互連基板 ” (HDI／ BUM基板 )，和 IC封裝基板的生產(chǎn)方面，中國內(nèi)地已經(jīng)有數(shù)十家生產(chǎn)廠具備有生產(chǎn)這種基板的先進設(shè)備。中國內(nèi)地 HDI／ BUM基板的生產(chǎn)量，近年也在迅速增加。LOGOv 印制電路板用的主體材料 —— 覆銅板，在中國內(nèi)地已經(jīng)可以進行大量的生產(chǎn)，其產(chǎn)品的品質(zhì)也基本可以滿足要求，而高品質(zhì)的覆銅板和適應(yīng)于環(huán)境保護要求的綠色型覆銅板現(xiàn)還正處于研究試驗階段。 PCB基板材料用的浸漬纖維紙、玻璃纖維布、樹脂和銅箔，大部分還是依賴進口。生產(chǎn)規(guī)模大、自動化程度高、精密性和可靠性要求高的 PCB設(shè)備，在中國內(nèi)地仍需要由海外的 PCB設(shè)備生產(chǎn)廠家提供。印制電路板制造中產(chǎn)生的廢水對環(huán)境影響的問題 ,已經(jīng)在中國內(nèi)地 PCB業(yè)界開始得到重視。雖然對這類廢液的處理工作已經(jīng)開展起來，但處理的水平還有待提高。對于防止廢液處理中的二次污染問題，目前大多數(shù)的 PCB企業(yè)仍未有足夠的重視。水資源的綜合利用還未提到議事日程。LOGOv 預(yù)測今后幾年內(nèi)，中國內(nèi)地的 PCB生產(chǎn)量還會由于國內(nèi)需求量的繼續(xù)增長而擴大，且在出口量上也會有更進一步的提高。由于海外的電子整機產(chǎn)品大量的移入到中國內(nèi)地進行生產(chǎn)，而世界電子工業(yè)整體上尚處于低增長的趨勢，因此中國內(nèi)地的 PCB業(yè)在 “ 十五規(guī)劃 ” 期間 (2023年 —2023 年)，其年均增長率會保持在 22％左右。 印制電路板制造技術(shù)的發(fā)展趨勢v 前言v 近年來，印制電路板在電子安裝業(yè)界中越來越占據(jù)重要地位。印制電路板的應(yīng)用市場，也由原來傳統(tǒng)的搭載半導(dǎo)體元器件和電子元件的 “ 母板 ” ,“ 派生 ” 出作為半導(dǎo)體封裝的 “ 載板 ” ，使印制電路板產(chǎn)品在應(yīng)用領(lǐng)域上分出兩大類有很大區(qū)別的品種。v 印制電路板作為半導(dǎo)體元器件和電子元件的 “ 母板 ”，它的制造技術(shù)，與所組裝的整機電子產(chǎn)品的電氣性能、可靠性以及成本有很大的關(guān)聯(lián)。而印制電路板作為半導(dǎo)體封裝的 “ 載板 ” ，它的制造技術(shù)，對于半導(dǎo)體的運作頻率、能源消耗、連接性、可靠性以及成本也都會帶來很大的影響。對于印制電路板技術(shù)在電子安裝業(yè)發(fā)展中的重要地位，應(yīng)該提高到上述重要影響的方面去加以認識。所提及的這些影響也是印制電路板技術(shù)競爭的重要要素：LOGOv 當(dāng)前，無論是整機電子產(chǎn)品還是半導(dǎo)體封裝，它們對印制電路板制造技術(shù)的要求，主要表現(xiàn)在以下六個方面。v 一是適應(yīng)高密度化、高頻化；v 二是適應(yīng)綠色化；v 三是適應(yīng)復(fù)合安裝化；v 四是適應(yīng)新功能元件搭載；v 五是適應(yīng)低成本化；六是適應(yīng)短交貨期化v 下面對印制電路業(yè)根據(jù)上述的六方面的要求，在工藝技術(shù)、設(shè)備與基板材料、生產(chǎn)體制的變革等方面的發(fā)展未來作預(yù)測和展望。 LOGOv 適應(yīng)高密度化、高頻化要求的發(fā)展預(yù)測 1. 實現(xiàn)高密度化、高頻化的中、長期目標(biāo)v 在國際半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展指南委員會 (ITRS)在所發(fā)布的 2023年版 “ 指南報告書 ” 中，出于半導(dǎo)體芯片所能達到的散熱設(shè)計界限的考慮，將未來的半導(dǎo)體芯片的最大尺寸限定在310mm2以內(nèi)，這就給原來半導(dǎo)體芯片的大型化趨勢劃上了一個 “ 句號 ” 。但是，半導(dǎo)體 IC的 I／ O數(shù)依然有增加的趨勢。由于 “ 指南報告書 ” 中對半導(dǎo)體芯片尺寸的選取作了最大尺寸限定，這樣就促進了半導(dǎo)體 IC載板上的芯片一側(cè)端子間距的微細程度會進一步增加。這也引起在 IC載板的端子及信號線間距方面，有著向極端微細化發(fā)展的趨向、今后在尖端的電子產(chǎn)品中，將會出現(xiàn)信號線間距在 20m的配線要求。圖 199表示了未來在 IC載板方面最小信號線間距的發(fā)展趨向。LOGO圖 19－ 9 未來在 IC載板方面最小信號線間距的發(fā)展LOGOv 在 BGA載板高密度安裝要求方面，預(yù)測未來實現(xiàn)最小信號線間距的數(shù)值是：在倒裝芯片 (FC)安裝形式所用載板的端子設(shè)置上，將超過現(xiàn)有的微細限度，出現(xiàn) “ 3導(dǎo)線／ 4焊球凸點 (3Line／ 4Row)” 的設(shè)計制造，即這種的配線尺寸使線寬／間距實現(xiàn) m／ m。v 2. 在實現(xiàn)高密度化、高頻化進程中，制造工藝與基板材料的發(fā)展有機樹脂的 IC載板的制造，傳統(tǒng)的工藝法是采用全加成法，它與銅箔的銅鍍層厚度減薄發(fā)展關(guān)系趨向相適應(yīng)。而采用這種加成法，當(dāng)線條間距蝕刻作到 30μ m時，由于導(dǎo)線橫剖面已形成梯形狀，對于傳輸線路來說已經(jīng)不適應(yīng)。而容易制作出導(dǎo)線橫剖面呈矩形的工藝法是半加成法，此種工藝法在今后將成為主流。圖 1910所示了這兩種電路制作工藝法，所制出的導(dǎo)線橫剖面的情況。LOGO圖 19－ 10 制造方法的比較（ 30 μ m線寬）LOGOv 采用半加成法去解決微細電路圖形的制造問題是有較大難度的。它在形成電路圖形時，要形成必要的基礎(chǔ)層 (seed)，在其上進行高成本的噴鍍 (sputtering)加工等來形成電路圖形。這樣在設(shè)備投資和要求絕緣層表面的清潔度等方面部受到制約。為了實現(xiàn)電路圖形的超高密度化，如果設(shè)定導(dǎo)通孔與最小線路寬幅是一同形成的，那么現(xiàn)在最小孔徑的要求值為 lOμ m，而到 2023年將發(fā)展到 5μ m。v 現(xiàn)在主流的孔加工技術(shù)是采用 C02激光鉆孔方式。它在加工 75μ m以下的孔徑時，就會在光學(xué)特性能力上表現(xiàn)惡劣。尖端印制電路板的制造者，是采用 YAG激光鉆孔機去完成。但用此類的激光機加工 5μ m 孔徑時，也會發(fā)生困難。在這項課題面前，等離子體 (plasma)蝕刻加工超微小孔，成為了一種解決的途徑。 Dyconex公司在此方面已經(jīng)獲得了工業(yè)化的經(jīng)驗。由此可以看出，為了解決超微小通孔加工中，所用的新