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《先進(jìn)電子封裝用聚合物材料研究進(jìn)展》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、楊士勇主任/研究員中國科學(xué)院化學(xué)研究所高技術(shù)材料實(shí)驗(yàn)室Tel:010-62564819E-mail:shiyang@iccas.ac.cn先進(jìn)電子封裝用聚合物材料研究進(jìn)展2010全國半導(dǎo)體器件技術(shù)研討會(huì),杭州,2010.07.16報(bào)告內(nèi)容一、電子封裝技術(shù)對(duì)封裝材料的需求二、高性能環(huán)氧塑封材料三、液體環(huán)氧底填料四、聚合物層間介質(zhì)材料五、多層高密度封裝基板材料六、光波導(dǎo)介質(zhì)材料結(jié)束語小型化輕薄化高性能化多功能化高可靠性低成本DIPQFPBGA/CSPPGA/BGA60-70’S80’s90’s00’s微電子封裝技術(shù)--發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)MCM/SiP05’s3DHighSpeed
2、/HighIntegrationQFPPBGAStackedCSPBOCFCBGAEBGASystemInPackagemBGA3stackedBGATBGABCCStackedFBGALQFPVFBGAFPBGACurrentStackedPTPTSOPSOICWaferLevelCSPQFNFutureAssemblyTechnologyMiniaturizationNearFutureCSP微電子封裝技術(shù)-發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)微電/光子混合封裝技術(shù)聚合物封裝材料的重要作用關(guān)鍵性封裝材料1、高性能環(huán)氧塑封材料5、導(dǎo)電/熱粘結(jié)材料3、高密度多層封裝基板......2
3、、層間介電絕緣材料4、光波傳導(dǎo)介質(zhì)材料重要的聚合物材料1、功能性環(huán)氧樹脂2、高性能聚酰亞胺3、特種有機(jī)硅樹脂4、光敏性BCB樹脂5、高性能氰酸酯樹脂……9H:HighThermalStabilityHighDimensionalStabilityHighTgsHighMechanicalPropertiesHighElectricalInsulatingHighChemicalPurityHighOpticalTransparencyHighSolubilityHighAdhesive9L:LowViscosityLowCuringTemperatureLowDielec
4、tricConstantLowThermalExpansionLowMoistureAbsorptionLowStressLowIonContentsLowPriceLowShrinkage聚合物封裝材料的性能需求二、高性能環(huán)氧模塑材料1、本征阻燃化:無毒無害2、耐高溫化:260-280oC3、工藝簡(jiǎn)單化:低成本、易加工環(huán)氧塑封材料的無鹵阻燃化WEEE&RoHS燃燒有毒氣體大量煙塵不利火災(zāi)疏散救援工作環(huán)氧樹脂的阻燃性實(shí)現(xiàn)環(huán)氧塑封材料無鹵阻燃的途徑無鹵阻燃金屬氫氧化物含氮阻燃體系含硅阻燃體系本征阻燃體系含磷阻燃體系本征阻燃性環(huán)氧塑封材料玻璃化溫度介電常數(shù)吸水率650℃殘?zhí)縤
5、nN2FBE/FBN151℃3.80.2755.8%PBE/PBN129℃4.20.3632.7%FBEFBN極限氧指數(shù)UL-9437.6V-035.9V-1本征阻燃性環(huán)氧塑封材料Wateruptake%SiO2%FseriesBseries80%0.130.1481%0.120.1383%0.080.1185%0.070.10樣品尺寸:φ50*3mm測(cè)試條件:沸水中浸泡8小時(shí)本征阻燃性環(huán)氧樹脂的阻燃機(jī)理主鏈中含有聯(lián)苯結(jié)構(gòu)和苯撐結(jié)構(gòu)的酚醛型環(huán)氧樹脂和酚醛型環(huán)氧固化劑在固化反應(yīng)后形成了高度阻燃的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),其阻燃性主要?dú)w功于在高溫下的低彈性和高抗分解性導(dǎo)致燃燒時(shí)形成穩(wěn)定的泡沫
6、層。泡沫層主要由樹脂體,炭和分解時(shí)產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)構(gòu)成,有效地阻隔了熱傳遞。最近研制無鹵阻燃塑封料的性能性能單位指標(biāo)粘度Pas40螺旋流動(dòng)長(zhǎng)度175oC/cm112彎曲強(qiáng)度MPa145彎曲模量GPa27玻璃化溫度oC155CTE1ppm/oC8.2CTE2ppm/oC28.1阻燃(無鹵阻燃)UL-94V-0t1+t2(s)1.21.23.51.14.3tf(s)11.3高耐熱PI塑封材料注射溫度:360oC注射壓力:150MPa模具溫度:150oC拉伸強(qiáng)度MPa拉伸模量GPa斷裂伸長(zhǎng)率%彎曲強(qiáng)度MPa彎曲模量GPa注塑件1002.9501423.2模壓件993.07.41
7、523.4薄膜1082.37.4--三、液體環(huán)氧底填料Underfill的作用:1)增強(qiáng)機(jī)械穩(wěn)定性2)降低CTE及內(nèi)應(yīng)力3)防塵防潮防污染環(huán)氧底填料的填充工藝1、毛細(xì)管流動(dòng)型填充工藝a)標(biāo)準(zhǔn)毛細(xì)管流動(dòng)填充b)真空輔助毛細(xì)管填充c)加壓輔助毛細(xì)管填充d)重力輔助毛細(xì)管填充2、非流動(dòng)型填充工藝3、模壓填充工藝4、圓片級(jí)填充工藝環(huán)氧底填料成為工藝成敗的關(guān)鍵因素1、粘度:4000-5000mPa.s(25oC)2、玻璃化溫度:150℃3、熱膨脹系數(shù):20ppm/℃。4、彎曲模量:9.5GPa。5、吸水率:0.8%(85℃/85RH/7