Manufacturing Technology

IC封装载板用低轮廓电解铜箔

IC载板材料包含铜箔基板树脂、Prepreg(胶片)、增层绝缘薄膜、电解铜箔、超薄铜箔、防焊材料、低热膨胀玻纤、低介电玻纤、干膜光阻及镀铜液等。

IC载板可细分为ABF载板及BT载板。材料叠构方面，ABF载板主要由中间一层铜箔基板(树脂+电解铜箔)作为核心层，再依据需要的板层数压合增层绝缘薄膜(Build-up Film)而成，BT载板则是以Prepreg(胶片)作为增层材料。除了材料上的差异，ABF载板的外层铜箔(绝缘材料上的底铜层)是由电路板厂直接在增层绝缘薄膜上化学镀铜(Electroless Copper Plating)而成。BT载板则是先层压超薄电解铜箔在Prepreg上，最后再在超薄铜箔上化学镀铜。ABF与BT载板之线路形成、材料叠层结构与外层铜箔形成方式之差异：见下图

IC封装载板（包括模块基板）要求的超薄低轮廓电解铜箔应具有高温下（210℃/1h处理后）的高抗拉强度性、高热稳定性、高弹性模量、高剥离强度。它的厚度规格为5.0μm～12μm。并且近年高端IC封装载板用超薄铜箔的厚度规格正向着更极薄化发展，即厚度达到1.5μm～3μm。

IC封装载板（包括模块基板）近年也出现高频高速化的需求。因此，近年出现了更多的封装载板用超薄低轮廓电解铜箔品种。例如：三井金属的3EC- M2S- VLP（无载体），Rz≤1.8 μm (典型值)；210℃/1h 后的抗拉强度51kgf/mm 2 ；延伸率4.6%；铜箔最薄规格9μm。三井金属的MT18FL（有载体）,Rz≤1.3μm ,形成电路铜箔的规格1.5、2、3μm。日进材料有限公司的LPF（无载体），Rz≤1.72（典型值），210℃/1h 后的抗拉强度52.3kgf/mm 2 ；延伸率3.7%；铜箔最薄规格9μm。

前段时间一篇来自海外PCB专家撰写的论文，对超薄、低轮廓铜箔的应用市场及应用性能要求作了较精辟的阐述。文中提出：“自2017年后，HDI板开始大量采用在IC载板产品上已经是普遍应用的线路电镀工艺。这种工艺被称为半加成法工艺（SAP），是利用线路电镀技术，以满足IC载板小于15um的线路结构需求，这种工艺在一般HDI板尚未采用，不过利用超薄铜皮做半加成技术（MSAP）的调整后，已经成为HDI制造的主流工艺。”

“IC载板运用的半加成法（SAP）与类载板（SLP）的带铜箔半加成法（MSAP）的差异在于加工的板材是否是预压超薄铜箔。目前市场通常情况下，成熟的SAP工艺加工的都是ABF薄膜材料，采用全板沉铜工艺，这并不适合现存多数生产设备的设置；因此就催生了改良型方案，即带超薄铜箔的半加成工艺技术。”

文中给出了带超薄铜箔的半加成法（MSAP）的工艺路线对比图（见图），笔者在此上标出了“预压超薄铜箔”的位置，以便读者有明晰的了解。

该文提出：“带铜箔半加成法工艺的关键就是使用了载体铜，这有助于铜箔的抗剥离强度稳定且加强纤维的支撑。”但是，文中也同时提到了采用压合法覆在基材上的超薄铜箔，在微细电路、微孔激光加工中所应达到的几项重要性能。它主要包括：较高的并稳定的铜箔抗剥离强度、超薄铜箔的厚度均匀性、低表面粗糙度、铜箔光面上适宜的抗氧化涂层、微细线路的蚀刻性等。其中，铜箔抗剥离强度是最重要的性能项目。