PBGA载板制程简介.ppt

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1、PBGA基板製程簡介XXX2001.1.1710929085016BGA(BallGridArray，球狀陣列封裝)技術係指以基板及錫球代替傳統QFP封裝型態(以金屬導線架作為IC引腳)，而錫球採矩陣方式排列在封裝體底部的一種封裝方式。由於BGA單位面積可容納之I/O數目更多，晶粒到電路板的路徑較短，且無QFP之平行排腳，其優點為電容電感引發雜訊較少、散熱性及電性較好、可接腳數增加，且可提高良率，故1995年Intel採用之後，逐漸開始普及。目前主要應用於接腳數超過300PIN之IC產品，如CPU、晶片組、繪圖晶片及Flash、SRAM等。若依載板之材質不同，可分為PBGA(

2、PlasticBGA)、CBGA(CeramicBGA)、TBGA(TapeBGA)及MBGA(MetalBGA)等。其中PBGA為以BT樹脂及玻纖布複合而成，材料輕且便宜，玻璃轉移溫度高，可承受封裝時打線接合及灌膠製程之高溫，為目前應用最廣泛之基板，國內業者多以PBGA為切入點(包含日月宏、耀文、旭德、全懋、大祥、力太、台豐、頎基等)。2玻璃轉移溫度Tg(glasstransitiontemperature)若材料在某一溫度以下，表現出類似玻璃般既硬又易碎的特性，則稱此材料處於玻璃狀態(glassstate)，該臨界溫度(範圍)即為Tg玻璃化(vitrification

3、):熔融液態玻璃態。玻璃轉移現象並非聚合物所專有，例如SiO2在1200℃左右也有此現象。比容玻璃態橡膠態液態TgT1T2玻璃化溫度聚合物比容液態溫度一般低分子化合物Tm固態聚合物(polymer)高分子(macromolecule)例:分子量<1000Tm?3發料內層線路內層AOI黑化or棕化壓合X-Ray鑽靶鑽孔鍍銅外層線路外層AOI綠漆鍍鎳鍍金成型電測FVI包裝出貨PROCESSFLOW4梭織物，經緯紗交織結構之實際狀態1denier=1g／9000m1tex=1g／1000m=9denier1支(公制)=1000m／1g織紋隱現(weavetexture)經紗W

4、arpYarn緯紗WeftYarn不織布經編組織緯編組織針織纖維(Fiber)5短纖(Staple)棉長纖(Filament)絲BT樹脂的全名為bismaleimide-triazineresin，是一種熱固性樹脂(thermosettingresin)，為以上兩種(B及T)成分之結合體，由日本三菱瓦斯公司於1982年經由Bayer公司技術指導後，使用連續合成法進行商業化之量產，目前全球僅其一家生產，產能為250噸/年，因有鑑BGA之快速成長，故1997年即投資24.5～32.7百萬美元增加生產線，使產能擴充至600～700噸/年。BT樹脂(Bismaleimi

5、deTriazineResin)6NCCCCHHCHHNCCOOOOCCHHBismaleimideCCH3CH3OOOOCCNNTriazineResinMonomerBTResin7發料內層線路壓合棕化黑化四層板壓合PP(Prepreg)CopperFoil玻纖+B-StageBTResin壓合(Lamination)8當體型縮聚反應進行到一定程度時，黏度突然增加，並出現不能流動而具有彈性的凝膠狀物質，此時之反應程度稱為凝膠點。根據反應進行的程度，體型縮聚反應可分為3個階段:A-stage(反應初期)A-stage樹脂:在凝膠點之前將反應停止下來而得到的產物。此時

6、樹脂為黏稠液體，或可熔化的固體，可溶於某些溶劑中。B-stage(反應中期)B-stage樹脂:反應程度接近凝膠點時的產物。此時樹脂分子間已輕微交聯。可受熱而軟化，但不能完全熔融。C-stage(反應後期)C-stage樹脂:高度交聯而呈不溶、不熔性質的體型縮聚物。9發料內層線路壓合(Lamination)棕化六層板壓合PP(Prepreg)CopperFoil10CopperFoilCoreCopperFoil鑽孔(Drilling)GlassFiber+BTResin銅箔可分為壓延銅箔及電解銅箔，壓延銅箔定義為厚度100mm以下之銅及銅合金帶。11Desmear去膠渣

7、PCB在鑽孔的摩擦高熱中，當其溫度超過樹脂的Tg時，樹脂將呈現軟化甚至形成流體而隨鑽頭的旋轉塗滿孔壁，冷卻後形成固著的膠糊渣(smear)，使得內層銅孔環與後來所做的銅孔壁之間形成隔閡。故在進行PTH(鍍通孔)之初，就應對已形成的膠渣進行清除。Desmearsmear膨潤裂解中和12Desmear(去膠渣)經鈀膠體活化與後來速化處理後，孔壁上非導體表面將均勻分佈著催化活性的鈀層，於是在鈀的催化及鹼性條件下，甲醛會解離產生氫:HCHO+OH－H2+HCOO－Pd接著銅離子被還原:Cu2++H2+2