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October 19, 2020

Matériel de substrat d'IC (BT material/ABF/C2iM)

Le professionnel de HOREXS en carte PCB de substrat d'IC embarque la fabrication pendant 10 années. Produit principal tel que tout le genre de carte de mémoire, IoT, MiniLED, médical, d'autres.

Les substrats d'IC ont provenu du Japon et ont été développés pendant plus de 30 années. Les sociétés japonaises dans l'industrie de substrat d'IC sont les pionniers des substrats d'IC, avec la force technique la plus forte et la technologie de substrat d'unité centrale de traitement la plus rentable ; Le Japon a un avantage de premier-moteur que la chaîne d'industrie de substrat d'IC est très complète ; en même temps, le Japon fabrique l'équipement de précision (graver à l'eau-forte, galvanoplastie, exposition, stratification de vide, etc.) et les matériaux ascendants (matériaux de BT, matériaux d'ABF, aluminium de cuivre ultra-mince VIP, encre, produits chimiques, etc.) sont en grande partie en position de monopole ou de semi-monopole, ayant pour résultat la plupart des bénéfices dans la chaîne entière d'industrie de chaîne d'industrie électronique ou de transporteur d'IC, qui vont finalement aux conseils japonais de transporteur d'IC et aux sociétés ascendantes, alors que les fabricants domestiques de panneau de transporteur d'IC se fondent seulement sur la gestion de coût et le processus de fabrication pour gagner des bénéfices relativement maigres (comparés à produits à extrémité élevé FCBGA, etc.), tandis que les bénéfices des fabricants et des fabriquants d'équipement matériels japonais devrait être considérable, et eux ayez le pouvoir de négociation et la voix forts de produit ; La matière première (feuille) faite du conseil explique 10-20% du coût de fabrication. Cet article récapitule les informations collectées de divers aspects, et récapitule les matières premières actuellement utilisées en substrats d'IC, de sorte que nous puissions apprendre de nouvelles choses à l'avenir.

Le marché global de substrat d'IC en 2017 était 6,7 milliards de dollars US ; Le Japon a occupé les marchés à extrémité élevé tels que des substrats de FCBGA/FCCSP/embedded ; et a temporairement occupé la demande à extrémité élevé de l'électronique grand public (SAMSUNG emploie des substrats de MCeP de shinko ; L'utilisation d'unité centrale de traitement d'Intel ibiden le substrat de FCBGA) ; Les sociétés de panneau de transporteur de la Corée du Sud et de Taïwan IC coopèrent étroitement avec la chaîne locale d'industrie. La Corée du Sud a environ 70% de la capacité de production globale de mémoire. Le produit de Semco fournit principalement les produits des clients FCPOP de SAMSUNG, DAEDUCK/KCC/LC/Simmetch, etc. Chacun des deux ont des usines de substrat d'IC ; Taïwan a 65% de la capacité de la fonderie du monde, et des substrats d'IC sont fournis par Nandian, Jingsus, Xinxing, les fabricants de substrat etc. IC dans la Chine continentale sont principalement des bases de production établies en Chine par des fabricants de substrat d'IC du Japon, de Corée du Sud et Taïwan, tel que Changhaï ASE, groupe de Jiangsu, trépied de technologie de Jingsus, l'électronique de Huangshi Xinxing, Qinhuangdao Foxconn, l'investissement domestique etc. a seulement des capacités à grande échelle de production telles que des circuits de Shennan et HOREXS. En 2017, Shennan fait le tour de la part de marché de substrat d'IC était environ 1,1% (valeur de sortie d'environ 750 millions de RMB). La table suivante montre la valeur de sortie des sociétés de substrat d'IC du principal dix du monde en 2017 (dans les milliards de dollars) ; il peut voir que les dix sociétés principales de substrat d'IC ont occupé environ 85% du marché. Et fondamentalement substrat de FC/Coreless/embedded. Cependant, l'information WLP et d'autres technologies du conditionnement adoptés par l'iPhone en 2017 réduira considérablement la quantité de FCCSP (emballage de bruit), qui aura un certain impact sur l'échelle ou le taux de croissance du marché de substrat d'IC. On le prévoit actuellement que le taux de croissance annuel de substrats d'IC sera 2%. Autour (on s'attend à ce qu'atteigne un marché de $7,7 milliards en 2022).

Avec le développement des substrats d'IC jusqu'à présent, ses matériaux ont commencé à partir de la résine de BT, et le développement postérieur de PC exige de FC-BGA (origine d'Intel) d'employer des matériaux d'ABF, et vers 2010, il a commencé à employer des substrats de mis (la technologie de Hengjin a appelé le substrat de C2iM). (Matériel de conditionnement en plastique) ; À l'avenir, ces trois types de matériaux seront graduellement employés comme substrat principal de transporteur d'IC ; parce que ces trois types de produits, particulièrement mis, formeront l'autre poteau des raisons de transporteur d'IC (qui peut être fabriqué en empaquetant et en examinant des usines) : avantage de coût, avantage de technologie de L/S, avantage d'intégration industrielle, etc.) ; cet article présente principalement chaque matériel de l'histoire et du niveau d'application de chaque matériel.

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Fondamentalement, plus de 70% de substrats d'IC dans les matériaux de BT d'utilisation du monde (selon le matériel de substrat d'IC, la valeur prévue de sortie est de 800 à 100 millions de dollars US) ; en raison des impératifs techniques de l'emballage d'IC, le substrat emballé est exigé pour avoir la résistance du feu vif, résistance d'humidité et la rigidité (bas CTE), en même temps il a une petite perte pour le signal ; et la résine de BT a un tel caractéristiques, haut Tg (255~330℃), résistance thermique (160~230℃), résistance d'humidité, basse constante diélectrique (DK) et bas facteur de perte (DF) et d'autres avantages. Le premier pour développer la résine de BT a été développé par Mitsubishi Gas Chemical Company sous les conseils techniques de Bayer Chemical Company en 1982. Cette résine a des brevets et est également produite dans le commerce. Par conséquent, MGC est actuellement le plus grand fabricant du monde des résines de BT. Dans le domaine des substrats de empaquetage, il a une position principale mondiale. L'image ci-dessous montre le dernier itinéraire de produit de la résine de MGC BT.

La résine de BT est principalement constituée par la polymérisation de B (Bismaleimide) et de T (triazine). Pendant les années 1990, Motorola a proposé la méthode de construction de BGA et a maîtrisé les brevets principaux de structure. En même temps, Mitsubishi Gas Chemical Company (MGC) du Japon possédant les brevets de formule de résine de matériel de base BT (résine de triazine de Bismaleimide, désignée sous le nom de la résine de BT) et de technologie manufacturière, sous la technologie complémentaire de deux fabricants internationaux puissants, a créé un substrat d'IC fait de substrat de résine de BT. La technologie transformatrice matérielle la plus durable, produit-reconnue et stable, traversant ses restrictions de brevet, est longtemps devenue le plus grand défi de l'industrie. La figure ci-dessous est un résumé de la résine pp de BT et de la couche diélectrique.

Le terme de brevet de la résine de BT du gaz de Mitsubishi a expiré. Beaucoup de fabricants veulent accéder à ce marché (Shengyi Technology domestique y compris). Cependant, en raison des habitudes à long terme d'utilisation des fabricants en aval, il est difficile d'accéder au marché matériel de substrat d'IC. Bien que les plastiques de Nanya, le produit chimique de Hitachi et l'Isola aient également des substrats de résine de BT sur le marché, le marché n'a pas répondu bien. La raison principale est qu'une fois que le panneau de transporteur de BT a passé la certification des clients d'extrémité tels que Motorola, Intel et d'autres grands fabricants, c'est très difficile de changer les matières premières. En outre, les fabricants de panneau de transporteur d'IC ont un certain degré de compétence dans les habitudes d'utilisation et il n'est pas facile réaliser des caractéristiques de matériel, qui le rend difficile pour de nouveaux fabricants par conséquent, la demande des fabricants de substrat d'IC pour réduire le prix des matières premières. À moins que les fabricants d'utilisateur puissent utilisation en commun de nouveaux matériaux, d'une part, il augmentera les occasions pour que les nouveaux matériaux remplacent les matières premières, et d'autre part, il peut stimuler des fabricants de matière première coopérer avec des baisses des prix. D'abord, les fabricants de substrat d'IC peuvent réduire des coûts de production et aider à augmenter des bénéfices.

Actuellement, la part de marché des matériaux de BT est principalement dominée par le MGC du Japon. La Corée a Doosan et atterrisseur ; Hitachi du Japon, Sumitomo, etc. ; Taïwan : L'Asie du sud, Lianzhi, etc. ont une petite part, et la technologie domestique de Shengyi développe (vers 2013) des échantillons de produit sont disponible).

[matériel de 2] ABF (film d'habillage d'Ajinomoto)

La résine d'ABF est un matériel mené par Intel. Elle est employée pour la production des panneaux à extrémité élevé de transporteur tels que l'assemblage de secousse-puce. Puisqu'elle peut être transformée en circuits de diluant, appropriés au compte de goupille élevé, haut emballage d'IC de transmission. Le matériel d'ABF est produit exclusivement par Ajinomoto du Japon. Le fabricant a commencé la première fois par l'assaisonnement de glutamate de monosodium et de nourriture comme industrie, et a plus tard commencé le développement des substrats de FC-BGA avec l'occasion d'Intel, ayant pour résultat ABF s'appelant fondamentalement les produits de l'unité centrale de traitement FC-BGA. Matériaux standard.

La structure de noyau du substrat maintient toujours la résine préimprégnée de BT de tissu de fibre de verre comme couche de noyau (également connue sous le nom de substrat de noyau), et augmente alors le nombre de couches dans chaque couche par l'accumulation, ainsi le noyau double face est fondamentalement, s'ajoutent à travers des couches symétriques, mais à travers la structure d'habillage jette le substrat de cuivre d'aluminium stratifié par tissu original de fibre de verre de prepreg, et le remplace par le cuivre plaqué sur l'ABF, qui devient un autre un substrat de cuivre d'aluminium (aluminium de cuivre Résine-enduit, désigné sous le nom de RCC), qui peut réduire l'épaisseur globale du panneau de transporteur et coupure par les difficultés a rencontré dans le panneau original de transporteur de résine de BT dans le perçage de laser. Ces dernières années, le panneau de transporteur avec de la résine d'ABF comme la structure de processus s'est également développée à la technologie coreless, également connue sous le nom de substrat coreless (substrat de Coreless). Cette structure de panneau de transporteur est d'enlever le tissu de fibre de verre de la couche de noyau et d'employer directement la résine d'ABF pour remplacer, mais la pièce supplémentaire de couche sera remplacée par le film (Prepreg) au besoin pour maintenir la rigidité du transporteur. La ligne largeur la plus utilisée généralement/interlignage (L/S) 12/12um pour le panneau de transporteur fait de résine d'ABF comme structure matérielle ; la capacité théorique actuelle est fondamentalement autour de 5/5um ;

Des matériaux d'ABF sont principalement employés dans le processus de SAP, et les difficultés techniques sont dans PTH (bas effort de cuivre, aspérité et adhérence, etc. ; Micro-trous de laser ; corrosion/démolition plaquante/instantanée et d'autres technologies) ; il y a un certain nombre de fabricants globaux de substrat d'IC il y a seulement une poignée de sociétés produisant des matériaux d'ABF (processus de SAP), principalement comprenant : Le Japon IBIDEN, SHINKO, Kyecora (5/5um dans la production en série), SEMCO en Corée du Sud ; ATS de Chongqing (12/12um dans la production en série) ; Taïwan Xinxing, Nandian, etc. ; Car le processus L/S de SAP est proche des limites physiques de la production générale de circuit de carte PCB (combinaison, rendement, etc.), l'environnement de processus et les conditions de propreté sont extrêmement hautes, exigeant l'automation et la carte PCB peu commune de processus de la gestion de stabilité (analyse de sirop, CPK, surveillance de qualité, etc.)) peut imaginer sa difficulté. L'usine de production en série de processus de SAP a un investissement énorme (construction d'usines, niveau d'automation, pureté de matériel, matériel et coût ruuning, etc.). Généralement, la capacité de production est 10000m2/month, et on s'attend à ce que l'investissement initial soit 1.5-2 milliard de RMB ; S'il n'y a aucun appui principal d'ordre de client et réservation capitale initiale à la partie, le cycle de certification de panneau de transporteur d'IC est de 1-2 ans (grands clients) ; il est difficile que les entreprises ordinaires entrent dans ce champ. Puisque le processus de SAP doit être séparé du processus existant de MSAP/tenting s'il doit prendre l'itinéraire de production en série, une usine distincte doit être installée.

Les matériaux actuels d'ABF ont subi plusieurs générations des mises à jour, évoluant vers le diluant, le bas DK/Df, et la force de liaison de circuit ; l'image suivante montre la série de matériaux d'ABF.

[matériel de moulage de 3] C2iM (mis)

Le nom et prénoms du substrat de C2iM est la connexion de cuivre dans le bâti, et il est appelé C2iM par technologie de Hengjin de fournisseur de Taïwan. Ce substrat est basé sur le matériel de moulage époxyde de résine (résine époxyde) comme matière première, suivant les indications du schéma 3. Dans le processus, les câblages cuivre horizontaux ou verticaux sont plaqués sur la couche de moulage de chaque couche. Puisque le processus de pré-moule est le processus principal dans le processus, et le matériel lui-même a également le moule scellant l'effet a été développé la première fois par Singapour APSi (innovations de solutions d'Advanpack). Au début du développement, ce substrat s'est également appelé le substrat moulé d'interconnexion (mis).

Dans le processus de fabrication de substrat de mis, tous la conduction des fils dans la pile verticale (piliers de cuivre) et le câblage horizontal (disposition) sont traités par la galvanoplastie, excepté la ligne largeur/l'interlignage (L/S) qui peut être avancée à la ligne fine spécifications. En plus de répondre aux exigences du panneau de transporteur pour l'emballage avancé de semi-conducteur, le processus de la galvanoplastie par l'intermédiaire des trous de n'importe quelle forme peut également augmenter la densité de câblage du panneau de transporteur. Actuellement, la ligne largeur/caractéristiques de l'interlignage (L/S) qui sont prête pour la production en série sont la première principalement pour répondre aux exigences de l'étape actuelle de l'assemblée, respectivement : 20/20μm, 15/15μm, 12/12μm ; la couche de structure de transporteur actuel peut atteindre 3 couches, l'épaisseur du panneau de transporteur, un à une seule couche (1L) est au sujet de l'épaisseur est environ 110μm, et la deux-couche (2L) est environ 120μm, et la trois-couche (3L) est 185μm. La conception d'épaisseur est principalement déterminée par les caractéristiques de processus de l'usine d'assemblée en aval.

Le substrat de mis est différent du panneau traditionnel de transporteur, qui exige des matières organiques (fibre de verre y compris, résine de BT ou d'ABF ou de pp, etc.). La caractéristique principale du mis est que la plaque d'acier laminée à froid (SPCC) est plaquée avec le cuivre sur les côtés supérieurs et inférieurs et le circuit est gravée à l'eau-forte. Les piliers de cuivre sont employés pour relier les couches supérieures et inférieures, et la ligne spécialisée époxyde de la résine (EMC) est remplie. Comparé au processus mentionné ci-dessus de PPE, puisque les deux sont également l'action des couches croissantes d'une embase, ils ont la même flexibilité dans le nombre de couches qui peuvent être produites. Cependant, en termes de sélection matérielle, le mis emploie sa propre résine époxyde meilleur marché (environ 40% de matériel de BT), et parce qu'il est couvert par la colle, la consommation matérielle réelle est également moins que PPE (parce que l'à taille fixe de pp exige la coupure ainsi engagera un certain coût). En outre, l'électrodéposition des piliers de cuivre conducteurs directement vers le haut sur le résultat peut également sauver le coût de perçage de laser. En résumé, le mis a les la plupart des avantages en termes de coût et processus de fabrication matériels.

Le support original de la technologie est Singapour aps, et la technologie a été transférée et autorisée au fabricant MicroCircut Technology (MCT de panneau de transporteur de Singapour, investi en 2009), et à la technologie de Jiangsu Changdian (JCET, 600584.Shipping et manipulation), et employée par trois sociétés, technologie de Hengjin (PPt, non publiés) établie à Taïwan en octobre 2014. MCT produit principalement la structure de conseil de deux-couche, le client est MediaTek (MTK), JCET produit principalement les conseils à une seule couche, les clients incluent la technologie de Texas Instruments (TI) et de Spreadtrum, alors que la technologie de Hengjin (PPt) se concentre sur des conseils plus à extrémité élevé de trois-couche qu'elle vaut de mentionner que la technologie de Hengjin a joint la chaîne de production de mis et a injecté un tir fort dans la chaîne d'approvisionnements entière de mis au bon moment, qui a non seulement augmenté la capacité du marché, mais a également eu comme conséquence l'approvisionnement le nombre de fournisseurs et la production et la distribution ont changé de deux fournisseurs à Singapour (MCT) et en Chine (JCET) en trois fournisseurs (Taïwan, PPt). Génération à l'avenir nouvelle des champs de bataille de puce de téléphone portable, il est très probable que le panneau traditionnel de transporteur du transporteur board/ABF de BT ouvre un autre chemin, et des fournisseurs japonais s'attend à ce qu'il se débarasse de la situation fâcheuse du monopole des composantes clés. sous. La table est un tableau synoptique de la comparaison des trois fabricants de mis.

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