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PCB用层间绝缘膜和高功能玻纤布

蔡积庆

【摘要】概述了PCB使用的层间绝缘膜和高功能玻璃布。%ThispaperdescribesPCBusedLayerinsulationfilmandhighfunctionglasscloth.

【期刊名称】《印制电路信息》

【年(卷),期】2023(000)012

【总页数】7页(P26-31,44)

【关键词】层间绝缘膜;高功能玻纤布

【作者】蔡积庆

【作者单位】江苏南京,210018

【正文语种】中文

【中图分类】TN41

PCB用层间绝缘膜

依据Moor法则，半导体的集成度在今后的18～24个月将会倍增。随着半导体集成度的提高，成为芯片“托盘”的半导体封装基板也要求形形色色的高功能化和高集成化。日本味の素ファィンテグ(株)于1998年上市销售的薄膜状层间绝缘材料“ABF〔AjinomotoBuild-upFilm〕”，用作倒芯片安装用的半导体封装基板的层间绝缘材料。为了适应半导体的高集成化，ABF还进展了各种改进。诸如适应微细线路形成的“低粗度化”，适应高密度层间连接牢靠性要求的“低CTE化”

和适应高频的“低介质损失化。”

ABF的根本构成和使用方法

ABF是由根底的PET〔聚酯薄膜〕〔38μm〕，以环氧树脂等热硬化性树脂为主要成分的树脂组成物和保护膜的OPP〔单向拉伸聚丙烯薄膜〕〔15μm〕组成的

3层构造，如图1所示。内层板的基层使用专用的层压机。进展规定的热固化以后，形成激光盲导通孔，承受去沾污和电镀处理形成线路，重复上述工程形成多层化。在半导体封装板状况下，大多数要求形成微细线路，因此可以承受半加成法。

图1ABF的构成

下一代层间绝缘材料的性能要求

旨在形成微细线路的低粗度化

半加成法是微细线路广泛使用的方法。作为电镀时的供电层，粗化ABF以后施行化学镀，但是依据镀层与ABF的附着性观点，期望去沾污以后的ABF外表积粗度

大一些。另一方面，电镀以后进展闪蚀刻〔FlashEtching〕时，假设外表粗度大，就会延长涂去化学镀层的时间，线路形成就会变细，如图2所示。因此为了形成

更加微细的线路，要求实现确保附着性和ABF外表粗度小这种相反的性能。图2树脂外表粗度不同产生的闪蚀刻以后的线路外形

实现高密度层间连接牢靠性的低CTE化

由于ABF是热固化性树脂，因而电路的层间连接承受激光加工形成盲导通孔。随着电路密度的提高，导通孔趋向于小径化，但是这样会缩小与焊盘的连接面积，热

循环或者元件安装中的再流焊时生怕会招致连接不良。因此要求降低ABF的CTE。此外去沾污时导通孔底部的树脂残渣清洁性也是指标之一。

适应高频需要的低介质损失化

半导体的高性能化不仅要求提高集成密度而且要求提高处理速度。因此近年来不仅芯片内部而且PCB内部也流过GHL带的高频信号，要求绝缘材料适应高频的低介

质损失。高频电信号流淌时，假设绝缘材料的介质损失大，电能转换成热能，不仅

电信号损失而且发热也大。因此绝缘材料低介质损失化成为必要，它关系到节能的需要。

适合下一代需要的ABF

现在主要使用“ABF-GX13”，但是进展上述3项性能提高时，不仅导入传统的

“环氧/酚醛”硬化体系而且还导入了的“环氧/氰酸酯”硬化体系。表1表示了ABF的硬化的特性。

ABF-GX92

ABF-GX92与GX13同样，承受传统的“环氧/酚醛”硬化体系，适应低粗度化和低CTE化要求。由于承受了提高疏水性的树脂，抑制了去沾污时的蚀刻量，从而可以实现低粗度化。另一方面，变更高分子成分以提高延长率，即使低粗度化也不会降低镀层附着性。与GX13〔Ra：650μm〕相比，G92的粗度Ra约为GX13的1/2〔R：350μm〕，可以缩短线路形成时闪蚀刻的时间。此外，GX92的CTE也由GX13的46×10-6降低15%，到达39×10-6。

表1ABF的硬化物特性

ABF-GZ22

GZ22不是传统的“环氧/酚醛”固化体系，而是承受“环氧/氰酸盐〔Yanate〕”固化体系的绝缘材料。在环氧酚醛系中，固化反响时生成二级羧基，由于这种羧基的极性高而难以降低介质损失角正切。在环氧与氰酸盐树脂的组合中：〔1〕利用氰酸盐树脂的3量化生成三嗪〔Triazine〕环；〔2〕利用环氧树脂与氰酸酯树脂的反响引起额恶唑啉〔Oxazoline〕的生成。图3表示了GX和G2系列的固化体系。由于三嗪环的极性是比较低于恶唑啉环的构造，可以降低固化物的介质损失角正切。利用空腔谐振法与GHz的GZ22的介质损失角正切为0.001，比G