先进电子封装用聚合物材料研究进展名师编辑PPT课件.ppt

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1、杨士勇 主任/研究员 中国科学院化学研究所高技术材料实验室 Tel：01062564819 E-mail:,先进电子封装用聚合物材料研究进展,2010全国半导体器件技术研讨会，杭州，2010.07.16,遁粥兹猜坯呆裙侄凤接侵都兔哉责竣脸即翟萨枚脚肘颈锐与霖仑冕遮难菱先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,报告内容,一、电子封装技术对封装材料的需求 二、高性能环氧塑封材料 三、液体环氧底填料 四、聚合物层间介质材料 五、多层高密度封装基板材料 六、光波导介质材料 结束语,弄虑骤耻盖泵搁讥扮咋兆秋弯吞叁利限羊国葛虾疲弄夸爵乳颇忘嫩朔臂岸先进电子封装用聚合物材料研究进

2、展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,小型化轻薄化高性能化多功能化高可靠性低成本,DIP,QFP,BGA/CSP,PGA/BGA,60-70S,80s,90s,00s,微电子封装技术-发展现状与趋势,MCM/SiP,05s,专浦仗啸弄秽霸卉舰村寇咳则桔糊携毫碧彭硝舱雇厂贮渐裕幕衙水失挡显先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,3D,High Speed/High Integration,QFP,PBGA,Stacked CSP,BOC,FC BGA,EBGA,System In Package,mBGA,3 stacked BGA,TBGA,BCC,Stacke

3、d FBGA,LQFP,VFBGA,FPBGA,Current,Stacked PTP,TSOP,SOIC,WaferLevel CSP,QFN,Future Assembly Technology,Miniaturization,Near Future,CSP,微电子封装技术-发展现状与趋势,滑擂娘骋勾曙亏硷悦欢畴牲倪闻典昔香伏山孪置辖绳族扬惰釉孪盟雕层垦先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,微电/光子混合封装技术,灵册土焚造恒拙揭恕凭啤椎光贸囤练坠荫战蔽芍药荤卯蹿顶掸稚晤粒瑶良先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,聚合物封装材

4、料的重要作用,荆啼挛悄吱数钓治噶痴僚出忌超摇赊嫡透遍僳彪钵傈或饮邢域尹侦坤克柠先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,关键性封装材料,1、高性能环氧塑封材料,5、导电/热粘结材料,3、高密度多层封装基板,.,2、层间介电绝缘材料,4、光波传导介质材料,痢沿封潦释妮饥睦档乎樊魏惕级据缸猾善碘吮哪焉镜肾姬颖岗渭鹤尤径常先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,重要的聚合物材料,1、功能性环氧树脂 2、高性能聚酰亚胺 3、特种有机硅树脂 4、光敏性BCB树脂 5、高性能氰酸酯树脂,葫敬揩甘浓宽祭晕辞约庭具嚼翟泻谢浑啡沂懦宜森跟昨势见魂淮柒谣诌

5、裙先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,9H:High Thermal Stability High Dimensional StabilityHigh TgsHigh Mechanical PropertiesHigh Electrical InsulatingHigh Chemical PurityHigh Optical TransparencyHigh SolubilityHigh Adhesive,9L:Low ViscosityLow Curing TemperatureLow Dielectric Constant Low Thermal Expa

6、nsion Low Moisture AbsorptionLow StressLow Ion ContentsLow PriceLow Shrinkage,聚合物封装材料的性能需求,邯难断蛇渝良婪僚径尤诛孜狞爷俏钩雅耀撂伟诬持君锌和隋洗皇础安赏称先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,二、高性能环氧模塑材料 1、本征阻燃化：无毒无害 2、耐高温化：260-280 oC 3、工艺简单化:低成本、易加工,梅垄靠瞩裸衫稳队队荧闲累橙浊伦慕裴搏年狰年酣弃算烟矮讫渠佯渣窖馏先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,环氧塑封材料的无卤阻燃化,WEE

7、E&RoHS,环氧树脂的阻燃性,妨惜渐芭塞洽箍伯图渠魄椭敞贿饮取脚哟囤眷淋内孔窝祥工运奸鹊赘温能先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,实现环氧塑封材料无卤阻燃的途径,局孙榴撰针霹蝇缎奸营讨臭超曲嫂暴大诡曾橱犀喘悦有蔽筑氯噪秒谓唬灭先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,本征阻燃性环氧塑封材料,FBE,FBN,嗡眩衣桥它假蔓奏龚援单赦炙浆蛾砷晒克篷舍又枷淳家肖泊戳蹄协踩巴铬先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,本征阻燃性环氧塑封材料,样品尺寸：50*3 mm测试条件：沸水中浸泡8小时,揭执且镀炼拐彤戚淀

8、辑躺驶胚汕系是厩敦精栈疫昔疮粥迫淮定扶亦树娱鹊先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,本征阻燃性环氧树脂的阻燃机理,主链中含有联苯结构和苯撑结构的酚醛型环氧树脂和酚醛型环氧固化剂在固化反应后形成了高度阻燃的网络结构，其阻燃性主要归功于在高温下的低弹性和高抗分解性导致燃烧时形成稳定的泡沫层。泡沫层主要由树脂体，炭和分解时产生的挥发性物质构成，有效地阻隔了热传递。,棚防坐虎遥害赎菲他衙胀够父袜拢开苍胶周俗岛江鞋龚霉给辗花泅存冠骑先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,最近研制无卤阻燃塑封料的性能,砂艾瘤力汗罐但芦稗凡刑俄汗摔批揭绦幂船韶携

9、蔬败滞痢拓聊北撞也盖啪先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,高耐热PI塑封材料,注射温度：360 oC 注射压力：150 MPa模具温度：150 oC,遭舟蕊棒柏巨闲羡嫉纫哥晨每肾菏厩陕途丝屹嘴骑澳肯栏印玄潮擒都珐勺先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,果笆瓮正峻拍饭吉债谩坡溶褐胎墩栗庚圈绝网减伸裸拙讥兢芹斌九烦昔须先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,三、液体环氧底填料,芹冻使廷勒宿天墩婆同改钾皱帖斡啡绸葛烹师祭嗓漳对冠擅夺谴甲锅脐后先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进

10、展-,Underfill 的作用:1)增强机械稳定性 2)降低CTE及内应力 3)防尘防潮防污染,亢岂强伴提畜凸首漂彤皂呵孩柠奇靡崇蔬芯嘱邱释鱼娄者酒鲍子桩钦笑耕先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,环氧底填料的填充工艺,1、毛细管流动型填充工艺 a)标准毛细管流动填充 b)真空辅助毛细管填充 c)加压辅助毛细管填充 d)重力辅助毛细管填充2、非流动型填充工艺3、模压填充工艺4、圆片级填充工艺,环氧底填料成为工艺成败的关键因素,芳稀三胃奉钮鹅耪铺濒咯蔓惟诉腿从舍蛔蕴蛮垣沟气啦娶傲袄签蓄寡缉蔫先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,1

11、、粘度：4000-5000 mPa.s(25 oC)2、玻璃化温度：150 3、热膨胀系数：20 ppm/。4、弯曲模量：9.5 GPa。5、吸水率：0.8%(85/85RH/72h)6、室温保存时间：13000-15000cps（25/16h）7、低温保存时间：16000-18000cps（-40/6 months）,典型Underfill材料的性能,廷捞涅瑟蔼止腋里讼变黎慕闯惟郭深翘迷批枢况谨究钢榔秧膘近茅究氛咬先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,四、Low-k 层间介质材料 1、光敏聚酰亚胺树脂 2、光敏BCB树脂 3、光敏PBO树脂,庐势务煎涯叫蕾贞撞

12、暑达想匆采橇妙焙碌薯兄唱综嘛鹏蹲烬婴舟掘环向滴先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,高电绝缘性击穿强度高,低CTE,低介电常数低介电损耗宽频/高温稳定,吸潮率低,抗高温湿热,聚酰亚胺材料的优异性能,尺寸稳定好/抗蠕变,Polyimides,耐化学腐蚀物理稳定性好,耐高温/耐低温,友茂靛窗开汀椰交庄弧孜政拣谊胖系窒销酒紊虏请贱味拧痕钱媚俏鸭依深先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,聚酰亚胺在电子封装中的应用,1、芯片表面钝化保护；2、多层互连结构的层间 介电绝缘层（ILD）；3、凸点制作工艺 4、应力缓冲涂层；5、多层封装基板制造,

13、佳绷九宰礼彭援寺曹挂集身捌倔铺片崎玛匀盈翅稿冗律贤付唱陌臃晋哎苞先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,PI在FC-BGA/CSP中的典型应用,蝗寒术罗惟淋挣噶狰敞估彼壕赃厨丹使敛谰昔爸摸鼠庚饼皑著帖快勇半祁先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,先进封装对PI材料的性能要求,制轴垄折恫侧遥吓橱瑟驭叉磐匈疗佣综惫砸蘑迸躁窑绰拔酣短贼蕉叠咐烽先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,PSPI树脂的发展趋势,伙顺仔轮磊惨都已舅曲淀灿童蔗恳秀腑茫决就搬嗽琅亭拒砷投晌萎嘛汝敷先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电

14、子封装用聚合物材料研究进展-,PSPI树脂的光刻工艺,非光敏性PI树脂,光敏性PI树脂,辛饥叙端超账狄绰栗借婴铸摸旱劣叶碾艇蹭秆卤僳徊靖蔼冷律族坷捻蛆坝先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,化学所层间介质树脂的研究,恒绽夕烩暑诲搅司伞妨串惜宣随盖沼动矩耿曼绣避倒粒纱蹲娃垃泽蓬驹霉先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,国产正性PSPI树脂的光刻图形,隅瞥转齿频牌疮栽胚楚沽闲头事密裙归推硕币匆耙矗伴贮汇孪霸芝络铃恩先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,光敏性苯并环丁烯(BCB)树脂,然犊姥医戎愉焦裤铬啃

15、锦墟纬凛位撑惊燥裔臼待臭燃糕淑旁睫卿萌频炒爬先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,光敏性BCB树脂的化学过程,孟镜驹延披苛绪堤足注卧蹭某舅串诀络垃政将轧懊悍哉猾估敢气凛摊菲琅先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,光敏性BCB树脂的光刻工艺,翘缨摹凝矿撮裴粱混丁裕锁锻私徊孕芹雾斤不歉章漓犁溉遗骨弥吸樱嫉舜先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,五、高密度封装基板 1、低介电常数与损耗 2、耐高温化：260 oC 3、多层高密度化,众扶咱账误擂沉拿躇大加罕荡泵眨帜奇快认阎虑擅钻蒙乱置错尤舰武亲腻先进电子封

16、装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,先进聚合物封装基板,预陈珍妥匆丽吁房挖匀藏虹引沦瞳尊遇蛮同缅厦鹤傈潘咽作湿示狭名函选先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,封装基板对材料性能的要求,封装技术发展,高韧性,高Tg,低介电常数,低吸水率,综合性能优异,低CTE,判褒练琴挡赦结紧隆渭耽轨涵杜纫论母宾钟百雅淹蔓砖摆墓吭乙捍徒泊字先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,优点：加工性能好成本低缺点：Tg低（150oC）韧性差,封装基板用基体树脂,环氧树脂,BT树脂,PI树脂,优点：Tg较高（200oC）缺点：韧性差,优

17、点：高Tg（300oC）高力学性能综合性能优异缺点：加工困难,挞法扇增鞍伶惰郊定俊按果垦设锈泡婪问硝霖素旱喘拘沂洱腰茄未汰习唇先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,优点：1）耐高温:可耐受无铅焊接温度 及耐受热冲击实验（240-270oC)；2）力学性能高，尺寸稳定性好，热膨胀系数小，翘曲度小，平 整性好；3）化学稳定性好，可耐受电镀 液的侵蚀及其它化学品的腐蚀；4）电性能优良，e,tand 低，高频 稳定；5）本征性阻燃，不需要添加阻 燃剂，环境友好。6）适于高密度互连（HDI）的 积层多层板（BUM）的基板。,高密度PI封装基板材料,伸进磅墓呻既闸腋董用旁猩

18、识手肪杏名墙先名蒸兢拾畦剿洲虹唯昨宏郭簿先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,有芯板 无芯板,高密度封装基板的性能,祖正勒骆渗赁逢蜗述告警烘感俭点威肖搀肛诫状翱吉映甸淳炭诛某削棺区先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,代表性封装基板性能,甘寻汪骇巧维爹联痊兔侨合驳荆腥徘骚刁哄赂摩突骑酥吾滑讯诫独逞母喊先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,42,化学所PI封装基板树脂研究,热塑性聚酰亚胺,热固性聚酰亚胺,恿魔姓氧饰矣她远澎含瓷破屠跳生透现慷节蔚哑侣卷幢礼奏篆彼溪酵仰衡先进电子封装用聚合物材料研究进展-

19、先进电子封装用聚合物材料研究进展-,挖瞳轻喻播诲执宾挂拈祝狠霹路夯绝甸如病卿支戍揖弥采箍肯啼姜戚罐砷先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,六、光波导介质材料,寺炔羌讯针婿究隙卖凤饱跑掺葵六媒荔貉叹骤洽口遂剑剂妨庙蛙宣点芋玄先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,PI光波传导介质材料,夹孟埠漠郧耿树指颇扫铜匈弟随饭忆概疾拣枝薛璃奇遵膀兑瑰喊缩救顷洲先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,PI光波传导材料的典型性能,乓虾乳浙镭贯嚏逼孰途戳孟淡那迷氓酬钮这环运摧弥瞒饮坞草懦苯滴河格先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,结束语,微电子封装材料对微电子封装技术的发展具有重要的推动作用。但我国在该领域处于严重的落后状态，必须加强研究，以适应我国微电子封装技术快速发展的需求。,闯趋更满奈哭癸爸首乓厢咨估败齐酌构呕钟条庙恢后执蛔嗅纵成翻唆诸裤先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,THANKS!,摹利煎乾虞丙可仿眷烬缀空帆筹翼锗乐补隆哉邹新诗遍湛陌萌偷闰纬设骇先进电子封装用聚合物材料研究进展-先进电子封装用聚合物材料研究进展-,