封装基板技术演进:从BT树脂到ABF载板

2026/07/06 02:33857 阅读1791先进封装材料验证平台

封装基板是芯片与PCB之间的桥梁。基板材料和工艺直接决定封装的I/O密度、信号性能和成本。从BT树脂到ABF载板,是封装密度提升的主线。

基板材料分类

BT树脂基板(Bismaleimide Triazine)
- 材料:BT树脂+玻璃纤维布
- 线宽/线距:50/50μm以上
- 层数:2-6层
- 适用:QFP/BGA中低引脚数、存储芯片、电源管理
- 成本:低
- 代表厂商:三菱瓦斯化学(原料)、汕头超声、深南电路

ABF基板(Ajinomoto Build-up Film)
- 材料:ABF增层膜+铜箔
- 线宽/线距:5/5μm-15/15μm
- 层数:4-12层(含Build-up层)
- 适用:CPU/GPU、手机SoC、AI芯片等高I/O密度芯片
- 成本:高(ABF膜依赖日本味之素进口)
- 代表厂商:Ibiden、新光电气、欣兴电子

陶瓷基板(DBC/AMB)
- 材料:氧化铝/氮化铝陶瓷+直接覆铜
- 线宽/线距:100/100μm以上
- 适用:大功率器件(IGBT模块、SiC功率模块)
- 优势:导热好(AlN 170W/m·K)、耐高温、CTE匹配SiC
- 成本:中高

硅基板(Silicon Interposer)
- 材料:硅晶圆
- 线宽/线距:0.4/0.4μm(用晶圆工艺制造)
- 适用:2.5D先进封装(CoWoS)
- 成本:极高

ABF基板的核心工艺

ABF基板用"build-up"(增层)工艺制造:

  1. 1. 核心层(Core):双面覆铜板,机械钻孔,电镀填孔
  2. 增层(Build-up):ABF膜压合→激光钻孔→化学沉铜→电镀加厚→光刻图形化
  3. 重复增层:根据需要重复2-4次build-up
  4. 表面处理:ENIG(化学镍金)或ENEPIG(化学镍钯金)
  5. 阻焊层:液态阻焊油墨

国产ABF基板现状

ABF基板是国产替代的重点方向:

  • - ABF膜:日本味之素占全球90%份额,国内有联茂、欣兴等在开发替代品
  • ABF基板制造:深南电路、珠海越亚已量产,但高层数(8层以上)和细微距(8/8μm以下)仍由Ibiden、新光主导
  • 市场需求:AI芯片需求暴增导致ABF基板产能紧张,国产化紧迫性高

中科芯火与基板验证

中科芯火中试线支持多种基板类型的封装验证:

  • - BT基板:引线键合封装、QFP/BGA
  • ABF基板:倒装封装、SiP
  • 陶瓷基板:功率模块封装
  • 硅基板:2.5D封装验证

帮助客户做基板设计与封装工艺的协同优化,解决基板warpage、bump虚焊、信号完整性等问题。

常见问题

Q:为什么ABF基板比BT基板贵很多?
A:ABF基板工艺步骤多(增层需多次压合+激光钻孔+电镀),材料依赖进口(ABF膜),且良率低(细线路制造难度高)。

Q:功率器件为什么用陶瓷基板?
A:功率器件发热大,需要基板导热好。陶瓷基板(尤其AlN)导热系数是ABF的100倍以上。且CTE匹配SiC芯片,热循环可靠性好。

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