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贵金属电镀/Precious Metal Electroplating
随着芯片功能的不断进步，对封装基板（IC Substrate）的要求越来越高。比如多芯片封装(Multi Chip Package;MCP)，即在同一个基板上进行多芯片、多系统（SIP）封装，芯片之间必须通过封装基板进行连接、信号取放和交换，从而达到一个芯片组具备某种功能。 为确保封装具有最佳性能和可靠性，特别是敏感芯片必须充分通过安全的封装进行保护：既要芯片和基板之间可靠连接（散热好、低电阻等），又要对芯片本身进行保护，如使用密封盖对于半导体、MEMS、医疗或光学应用，用于保护设备免受潮气影响。 基板是固定、安装电子器件的载体, 是实现芯片与芯片之间连接的通路，基板的焊盘这是基板和芯片连接的结合点。 焊盘在封装芯片前必须进行表面处理，形成所需要的保护层，表面处理的作用主要有几点： 1. 提高焊盘处的抗氧化能力； 2. 提高焊盘处的焊接能力并改善焊盘的平整度；3. 提供焊盘的导电性等。一般基板的表面处理方式主要有：热风整平；有机可焊性保护涂层；化学镍金/化学镍钯金；电镀镍钯金/电镀合金等。 随着高端型封装基板产品的兴起，对产品的品质要求不断的提高，所属产品的表面处理工艺多为化学沉镍金，化学沉镍金的优点在于导电性高、散热性强，同时具有较好的平整性，化学沉镍金还具有焊接强度的优点，目前很多第三代半导体的封装多用化学镍钯金工艺（EPENIG） 而电镀镍银金对于化学沉镍金而言是一项功能性的提升，其镀层厚度较化学镍钯金由明显提升，对于强电流的稳定以及高放热产品的散热性而言是一项最合适的表面处理新工艺，对于传统技术而言则是技术性的突破，面对日益需求增加的高端型封装载板产品，需要大量的应用到电镀镍银金等贵金属表面处理。 采用贵金属电镀的表面处理具有： 化学稳定性高 抗腐蚀性好 结合力强 接触电阻小 导电性好等 这么多优点的镀层目前多用于功率半导体等高可行性的先进封装。 所涉及的电镀工艺： 1.电镀镍 镍层通常作为贵金属和普通金属衬底镀层，可大大提高耐磨性，同时作为阻挡层时，镍能有效地防止铜和其它金属之间的扩散。 根据镍层特点分为哑光镍和光亮镍，哑光镍/贵金属作为抗蚀刻的金属镀层，而且能适应热压焊与钎焊的要求，同时镍能够作为含氨类蚀刻剂的抗蚀镀层；光亮镍/贵金属用于不需热压焊又要求镀层光亮的基板。 基板表面处理多用氨基磺酸镍体系，其镀层应力低、孔隙率低、硬度高，且具有优越延展性。但氨基磺酸镍稳定性差，其成本相对高。 2.电镀钯 镀钯通常用作镍/钯/金的三层电镀中间层。镀钯作为镍的扩散屏障，通过使镀金厚度变薄，实现成本降低和良好的引线键合性，良好的可焊性。 3. 电镀银/银合金 镀银应用于先进封装基板，主要原因是银具有优异的导电性和导热性；银合金镀层具有更多的物理特性，特别是在电镀金之后表现出优异的耐腐蚀性，适用于具有腐蚀性等恶劣的外部条件。 具有高效导电、导热作用的银/银合金应用广泛应用于电子、汽车和电动汽车（EV）、LED等领域。 电镀银/银合金的镀液有含氰和不含氰的分别，不含氰应用范围越来越广。 4. 电镀金/金合金 电镀分为电镀硬金和软金工艺，镀硬金与软金的工艺基本相同，槽液组成也基本相同，区别是硬金槽内添加了一些微量金属镍或钴或铁等元素，由于电镀工艺中镀层金属的厚度和成分容易控制，并且平整度优良，所以在采用键合工艺的封装基板进行表面处理时，一般采用电镀镍金工艺，铝线的键合一般采用硬金，金线的键合一般都用软金。不管是化学镍金还是电镀镍金，对于键合质量影响的关键是镀层的结晶和表面是否有污染，以及一定要求的镍金厚度。
关于IC Substrate
集成电路载板（IC substrate）是IC封装的基材。除了保护裸露的IC外，还负责IC与PCB之间的连接。因此，载板在很大程度上影响电路性能。 载板由中间核心层和堆叠层组成。此外，IC载板包含钻孔、线路和导体焊盘等，其尺寸较小，密度超过传统PCB的布线密度，因此制造非常复杂。 IC Substance分类： IC载板种类较多，分类方式也不同。通常分类可以按照封装（packaging））类型、键合（bonding）方式/技术，材料（materials）属性/特性来分类。 按封装类型分类： 球栅阵列IC载板（Ball Grid Array IC substrate）：这种类型的载板适用于引脚数大（>300）的IC封装。从本质上讲，我们可以将其归因于其出色的电气性能和散热性。 芯片级封装IC载板（Chip-scale package IC substrate）：这种类型的载板小而薄，适用于引脚数较少的小型单芯片封装 （CSP）。 倒装芯片IC载板（Flip-chip IC substrate）：这种类型的载板适合倒装芯片级封装（FCCSP），它具有良好的散热保护，可防止电路损耗和信号干扰。 多芯片模块IC载板（Multi-chip module IC substrate）：这种封装中的载板可容纳多个IC。每个IC可能具有不同的功能、不同的尺寸，要求基材必须轻巧。由于MCM IC的性质，这种载板必须考虑到信号干扰、布线、或者散热性的等问题。 按键合方式/技术分类： 键合技术描述了集成电路如何连接到封装或外部电路。同样，每个键合可能需要具有独特特性的载板。 引线键合Wire bonding: 这是较为常见的键合类型，将电线从芯片上的连接螺纹连接到封装/载体或外部电路。 胶带自动粘合Tape automated bonding (TAB)：多用于柔性载板（FPC），将集成电路粘合到基于聚合物的载板中的连接点上。 倒装芯片Flip Chip （FC）：最常见方法是使用焊球/凸块。接下来，在将焊球分散到芯片焊盘上后，再将芯片翻转过来，并将其对准到外部电路的焊盘上。 按载板材料分类： 由于集成电路具有不同的功能，因此其载板将需要不同的材料类型和特性。 硬板Rigid：制造商使用树脂来制造这些类型的基材。因此，它们可以由味之素堆积膜（ABF），环氧树脂或双马来酰亚胺三嗪（BT）材料组成。 软板Flex：我们使用聚酰亚胺或酰胺树脂来制造这种类型的基材。它们都具有相似的电气性能和热膨胀系数。 无机材料：如陶瓷，玻璃等，这类材料具有高散热性、低膨胀系数等特点，多应用于功率芯片封装。 IC载板的用途 存储芯片封装 微机电系统 （MEMS） 的封装 射频 （RF） 芯片封装 处理器芯片的封装 高速通信设备中集成电路的封装等 IC Substrate特点 […]
贵金属电镀/Precious Metal Electroplating
随着芯片功能的不断进步，对封装基板（IC Substrate）的要求越来越高。比如多芯片封装(Multi Chip Package;MCP)，即在同一个基板上进行多芯片、多系统（SIP）封装，芯片之间必须通过封装基板进行连接、信号取放和交换，从而达到一个芯片组具备某种功能。 为确保封装具有最佳性能和可靠性，特别是敏感芯片必须充分通过安全的封装进行保护：既要芯片和基板之间可靠连接（散热好、低电阻等），又要对芯片本身进行保护，如使用密封盖对于半导体、MEMS、医疗或光学应用，用于保护设备免受潮气影响。 基板是固定、安装电子器件的载体, 是实现芯片与芯片之间连接的通路，基板的焊盘这是基板和芯片连接的结合点。 焊盘在封装芯片前必须进行表面处理，形成所需要的保护层，表面处理的作用主要有几点： 1. 提高焊盘处的抗氧化能力； 2. 提高焊盘处的焊接能力并改善焊盘的平整度；3. 提供焊盘的导电性等。一般基板的表面处理方式主要有：热风整平；有机可焊性保护涂层；化学镍金/化学镍钯金；电镀镍钯金/电镀合金等。 随着高端型封装基板产品的兴起，对产品的品质要求不断的提高，所属产品的表面处理工艺多为化学沉镍金，化学沉镍金的优点在于导电性高、散热性强，同时具有较好的平整性，化学沉镍金还具有焊接强度的优点，目前很多第三代半导体的封装多用化学镍钯金工艺（EPENIG） 而电镀镍银金对于化学沉镍金而言是一项功能性的提升，其镀层厚度较化学镍钯金由明显提升，对于强电流的稳定以及高放热产品的散热性而言是一项最合适的表面处理新工艺，对于传统技术而言则是技术性的突破，面对日益需求增加的高端型封装载板产品，需要大量的应用到电镀镍银金等贵金属表面处理。 采用贵金属电镀的表面处理具有： 化学稳定性高 抗腐蚀性好 结合力强 接触电阻小 导电性好等 这么多优点的镀层目前多用于功率半导体等高可行性的先进封装。 所涉及的电镀工艺： 1.电镀镍 镍层通常作为贵金属和普通金属衬底镀层，可大大提高耐磨性，同时作为阻挡层时，镍能有效地防止铜和其它金属之间的扩散。 根据镍层特点分为哑光镍和光亮镍，哑光镍/贵金属作为抗蚀刻的金属镀层，而且能适应热压焊与钎焊的要求，同时镍能够作为含氨类蚀刻剂的抗蚀镀层；光亮镍/贵金属用于不需热压焊又要求镀层光亮的基板。 基板表面处理多用氨基磺酸镍体系，其镀层应力低、孔隙率低、硬度高，且具有优越延展性。但氨基磺酸镍稳定性差，其成本相对高。 2.电镀钯 镀钯通常用作镍/钯/金的三层电镀中间层。镀钯作为镍的扩散屏障，通过使镀金厚度变薄，实现成本降低和良好的引线键合性，良好的可焊性。 3. 电镀银/银合金 镀银应用于先进封装基板，主要原因是银具有优异的导电性和导热性；银合金镀层具有更多的物理特性，特别是在电镀金之后表现出优异的耐腐蚀性，适用于具有腐蚀性等恶劣的外部条件。 具有高效导电、导热作用的银/银合金应用广泛应用于电子、汽车和电动汽车（EV）、LED等领域。 电镀银/银合金的镀液有含氰和不含氰的分别，不含氰应用范围越来越广。 4. 电镀金/金合金 电镀分为电镀硬金和软金工艺，镀硬金与软金的工艺基本相同，槽液组成也基本相同，区别是硬金槽内添加了一些微量金属镍或钴或铁等元素，由于电镀工艺中镀层金属的厚度和成分容易控制，并且平整度优良，所以在采用键合工艺的封装基板进行表面处理时，一般采用电镀镍金工艺，铝线的键合一般采用硬金，金线的键合一般都用软金。不管是化学镍金还是电镀镍金，对于键合质量影响的关键是镀层的结晶和表面是否有污染，以及一定要求的镍金厚度。
关于IC Substrate
集成电路载板（IC substrate）是IC封装的基材。除了保护裸露的IC外，还负责IC与PCB之间的连接。因此，载板在很大程度上影响电路性能。 载板由中间核心层和堆叠层组成。此外，IC载板包含钻孔、线路和导体焊盘等，其尺寸较小，密度超过传统PCB的布线密度，因此制造非常复杂。 IC Substance分类： IC载板种类较多，分类方式也不同。通常分类可以按照封装（packaging））类型、键合（bonding）方式/技术，材料（materials）属性/特性来分类。 按封装类型分类： 球栅阵列IC载板（Ball Grid Array IC substrate）：这种类型的载板适用于引脚数大（>300）的IC封装。从本质上讲，我们可以将其归因于其出色的电气性能和散热性。 芯片级封装IC载板（Chip-scale package IC substrate）：这种类型的载板小而薄，适用于引脚数较少的小型单芯片封装 （CSP）。 倒装芯片IC载板（Flip-chip IC substrate）：这种类型的载板适合倒装芯片级封装（FCCSP），它具有良好的散热保护，可防止电路损耗和信号干扰。 多芯片模块IC载板（Multi-chip module IC substrate）：这种封装中的载板可容纳多个IC。每个IC可能具有不同的功能、不同的尺寸，要求基材必须轻巧。由于MCM IC的性质，这种载板必须考虑到信号干扰、布线、或者散热性的等问题。 按键合方式/技术分类： 键合技术描述了集成电路如何连接到封装或外部电路。同样，每个键合可能需要具有独特特性的载板。 引线键合Wire bonding: 这是较为常见的键合类型，将电线从芯片上的连接螺纹连接到封装/载体或外部电路。 胶带自动粘合Tape automated bonding (TAB)：多用于柔性载板（FPC），将集成电路粘合到基于聚合物的载板中的连接点上。 倒装芯片Flip Chip （FC）：最常见方法是使用焊球/凸块。接下来，在将焊球分散到芯片焊盘上后，再将芯片翻转过来，并将其对准到外部电路的焊盘上。 按载板材料分类： 由于集成电路具有不同的功能，因此其载板将需要不同的材料类型和特性。 硬板Rigid：制造商使用树脂来制造这些类型的基材。因此，它们可以由味之素堆积膜（ABF），环氧树脂或双马来酰亚胺三嗪（BT）材料组成。 软板Flex：我们使用聚酰亚胺或酰胺树脂来制造这种类型的基材。它们都具有相似的电气性能和热膨胀系数。 无机材料：如陶瓷，玻璃等，这类材料具有高散热性、低膨胀系数等特点，多应用于功率芯片封装。 IC载板的用途 存储芯片封装 微机电系统 （MEMS） 的封装 射频 （RF） 芯片封装 处理器芯片的封装 高速通信设备中集成电路的封装等 IC Substrate特点 […]
嵌入式多芯片互连桥接EMIB（Intel）