Mengirim pesan

Berita

October 19, 2020

Bahan substrat IC (bahan BT / ABF / C2iM)

HOREXS profesional dalam pembuatan papan PCB substrat IC selama 10 tahun.Produk utama seperti semua jenis kartu memori, IoT, MiniLED, Medis, Lainnya.

Substrat IC berasal dari Jepang dan telah dikembangkan selama lebih dari 30 tahun.Perusahaan Jepang dalam industri substrat IC adalah pelopor substrat IC, dengan kekuatan teknis terkuat dan teknologi substrat CPU yang paling menguntungkan;Jepang memiliki keuntungan sebagai penggerak pertama Rantai industri substrat IC sangat lengkap;pada saat yang sama, Jepang adalah manufaktur peralatan presisi (etsa, pelapisan listrik, eksposur, laminasi vakum, dll.) dan bahan hulu (bahan BT, bahan ABF, VLP foil tembaga ultra-tipis, tinta, Produk kimia, dll) sebagian besar dalam posisi monopoli atau semi-monopoli, menghasilkan sebagian besar keuntungan di seluruh rantai industri elektronik atau rantai industri pengangkut IC, yang pada akhirnya masuk ke papan pengangkut IC Jepang dan perusahaan hulu, sementara produsen papan pengangkut IC domestik hanya mengandalkan Manajemen biaya dan proses manufaktur untuk mendapatkan keuntungan yang relatif sedikit (dibandingkan dengan produk kelas atas FCBGA, dll.), sedangkan keuntungan dari produsen bahan dan produsen peralatan Jepang harus cukup besar, dan mereka memiliki daya tawar yang kuat dan suara produk;Bahan dasar (lembaran) yang terbuat dari papan menyumbang 10-20% dari biaya pembuatan.Artikel ini merangkum informasi yang dikumpulkan dari berbagai aspek, dan merangkum bahan dasar yang saat ini digunakan dalam substrat IC, sehingga kita dapat mempelajari hal-hal baru di masa depan.

Pasar substrat IC secara keseluruhan pada tahun 2017 adalah 6,7 miliar dolar AS;Jepang menduduki pasar kelas atas seperti FCBGA / FCCSP / substrat tertanam;dan untuk sementara memenuhi permintaan elektronik konsumen kelas atas (SAMSUNG menggunakan substrat MCeP shinko; CPU Intel Menggunakan substrat ibiden FCBGA);Perusahaan papan pembawa IC Korea Selatan dan Taiwan bekerja sama erat dengan rantai industri lokal.Korea Selatan memiliki sekitar 70% dari kapasitas produksi memori global.Lini produk Semco terutama menyediakan produk FCPOP untuk pelanggan SAMSUNG, DAEDUCK / KCC / LC / Simmetch, dll. Keduanya memiliki pabrik substrat IC;Taiwan memiliki 65% dari kapasitas pengecoran dunia, dan substrat IC disediakan oleh Nandian, Jingsus, Xinxing, dll. Produsen substrat IC di Tiongkok daratan utamanya adalah basis produksi yang didirikan di Tiongkok oleh produsen substrat IC dari Jepang, Korea Selatan dan Taiwan, seperti seperti Shanghai ASE, Jiangsu Group, Jingsus Technology Tripod, Huangshi Xinxing Electronics, Qinhuangdao Foxconn, dll. Investasi domestik domestik hanya memiliki kemampuan produksi skala besar seperti Sirkuit Shennan dan HOREXS.Pada 2017, pangsa pasar substrat IC Sirkuit Shennan adalah sekitar 1,1% (nilai keluaran sekitar 750 juta RMB).Tabel berikut menunjukkan nilai output dari sepuluh perusahaan substrat IC teratas dunia pada tahun 2017 (dalam miliaran dolar);Dapat dilihat bahwa sepuluh besar perusahaan substrat IC telah menduduki sekitar 85% pasar.Dan pada dasarnya substrat FC / Tanpa Biji / tertanam.Namun, WLP dalam FO dan teknologi pengemasan lainnya yang diadopsi oleh iPhone pada tahun 2017 akan sangat mengurangi jumlah FCCSP (pengemasan PoP), yang akan berdampak tertentu pada skala atau tingkat pertumbuhan pasar substrat IC.Saat ini diperkirakan bahwa tingkat pertumbuhan tahunan substrat IC akan menjadi 2%.Sekitar (diperkirakan akan mencapai pasar $ 7,7 miliar pada tahun 2022).

Dengan perkembangan substrat IC hingga sekarang, materialnya dimulai dari resin BT, dan kemudian pengembangan PC membutuhkan FC-BGA (asal Intel) untuk menggunakan material ABF, dan sekitar tahun 2010, mulai menggunakan MIS (Teknologi Hengjin yang disebut substrat C2iM) substrat.(Bahan kemasan plastik);Ke depan, ketiga jenis material ini secara bertahap akan digunakan sebagai substrat utama pembawa IC;karena ketiga jenis produk ini, terutama MIS, akan membentuk tiang pembawa IC lainnya (yang dapat diproduksi oleh pabrik pengemasan dan pengujian) Alasan: keunggulan biaya, keunggulan teknologi L / S, keunggulan integrasi industri, dll.);Artikel ini terutama memperkenalkan setiap materi dari sejarah dan tingkat penerapan setiap materi.

【1】 bahan BT

Pada dasarnya, lebih dari 70% substrat IC di dunia menggunakan bahan BT (menurut bahan substrat IC, nilai keluaran yang diharapkan adalah 800 hingga 100 juta dolar AS);karena persyaratan teknis pengemasan IC, substrat yang dikemas harus memiliki ketahanan panas yang tinggi, ketahanan kelembaban dan kekakuan (CTE Rendah), pada saat yang sama ia memiliki sedikit kerugian untuk sinyalnya;dan resin BT memiliki karakteristik seperti itu, Tg tinggi (255 ~ 330 ℃), tahan panas (160 ~ 230 ℃), tahan kelembaban, konstanta dielektrik rendah (Dk) dan faktor kehilangan rendah (Df) dan keunggulan lainnya.Resin BT yang pertama kali dikembangkan dikembangkan oleh Mitsubishi Gas Chemical Company di bawah bimbingan teknis Bayer Chemical Company pada tahun 1982. Resin ini memiliki hak paten dan juga diproduksi secara komersial.Oleh karena itu, MGC saat ini merupakan produsen resin BT terbesar di dunia.Di bidang substrat pengemasan, ia memiliki posisi terdepan di dunia.Gambar di bawah menunjukkan rute produk terbaru dari resin MGC BT.

Resin BT terutama dibentuk oleh polimerisasi B (Bismaleimide) dan T (Triazine).Pada 1990-an, Motorola mengusulkan metode konstruksi BGA dan menguasai paten struktur kunci.Pada saat yang sama, Perusahaan Kimia Gas (MGC) Mitsubishi Jepang yang memiliki bahan utama resin BT (Bismaleimide Triazine Resin, disebut resin BT) dan paten teknologi manufaktur, di bawah teknologi pelengkap dari dua pabrikan internasional yang kuat, menciptakan substrat IC terbuat dari substrat resin BT.Teknologi proses material yang paling tahan lama, dikenal produk, dan stabil, yang menembus batasan patennya, telah lama menjadi tantangan terbesar industri.Gambar di bawah ini adalah ringkasan dari resin PP BT dan lapisan dielektrik.

Jangka waktu paten resin BT Mitsubishi Gas telah kedaluwarsa.Banyak pabrikan ingin memasuki pasar ini (termasuk Teknologi Shengyi dalam negeri).Namun, karena kebiasaan penggunaan jangka panjang dari produsen hilir, sulit untuk memasuki pasar bahan substrat IC.Meskipun Nanya Plastics, Hitachi Chemical, dan Isola juga memiliki substrat resin BT di pasaran, pasar belum merespons dengan baik.Alasan utamanya adalah begitu papan pembawa BT telah lulus sertifikasi dari konsumen akhir seperti Motorola, Intel dan pabrikan besar lainnya, sangat sulit untuk mengubah bahan bakunya.Selain itu, produsen papan pembawa IC memiliki tingkat kemahiran tertentu dalam kebiasaan penggunaan dan karakteristik material, yang menyulitkan produsen baru. Oleh karena itu, permintaan produsen substrat IC untuk menurunkan harga bahan baku tidak mudah tercapai.Kecuali jika produsen pengguna dapat secara bersama-sama menggunakan bahan baru, di satu sisi akan meningkatkan peluang bahan baru untuk menggantikan bahan baku, dan di sisi lain dapat merangsang produsen bahan baku untuk bekerja sama dalam penurunan harga.Pertama, produsen substrat IC dapat mengurangi biaya produksi dan membantu meningkatkan keuntungan.

Saat ini, pangsa pasar material BT didominasi oleh MGC Jepang.Korea memiliki Doosan dan LG;Hitachi, Sumitomo, dll dari Jepang;Taiwan: Asia Selatan, Lianzhi, dll. Memiliki pangsa kecil, dan teknologi Shengyi domestik sedang berkembang (sekitar 2013) Sampel produk tersedia).

[2] Materi ABF (Ajinomoto Buildup Film)

Resin ABF adalah bahan yang dipimpin oleh Intel.Ini digunakan untuk produksi papan pembawa kelas atas seperti proses perakitan flip-chip.Karena dapat dibuat menjadi sirkuit yang lebih tipis, cocok untuk jumlah pin tinggi, kemasan IC transmisi tinggi.Bahan ABF diproduksi secara eksklusif oleh Ajinomoto Jepang.Pabrikan pertama kali memulai dengan monosodium glutamat dan bumbu makanan sebagai industrinya, dan kemudian memulai pengembangan substrat FC-BGA dengan peluang Intel, sehingga ABF pada dasarnya disebut produk CPU FC-BGA.Bahan standar.

Struktur inti substrat masih mempertahankan resin BT yang telah diresapi kain serat kaca sebagai lapisan inti (juga dikenal sebagai Substrat Inti), dan kemudian meningkatkan jumlah lapisan di setiap lapisan dengan menumpuk, sehingga inti dua sisi Pada dasarnya, tambahkan lapisan simetris atas dan bawah, tetapi struktur penumpukan atas dan bawah membuang substrat foil tembaga berlapis kain serat kaca prepreg asli, dan menggantinya dengan tembaga dilapisi pada ABF, yang menjadi substrat foil tembaga lain (Resin- Coated Copper Foil, disebut sebagai RCC), yang dapat mengurangi keseluruhan ketebalan papan pembawa dan menerobos kesulitan yang dihadapi pada papan pembawa resin BT asli dalam pengeboran laser.Dalam beberapa tahun terakhir, carrier board dengan resin ABF sebagai struktur proses juga telah berkembang menjadi teknologi tanpa biji, yang juga dikenal sebagai substrat tanpa biji (Substrat Tanpa Biji).Struktur papan pembawa ini adalah untuk melepaskan kain serat kaca dari lapisan inti dan langsung menggunakan Ganti resin ABF, tetapi bagian lapisan yang ditambahkan akan diganti dengan film (Prepreg) sebagaimana diperlukan untuk menjaga kekakuan pembawa.Lebar garis / jarak garis (L / S) 12 / 12um yang paling umum digunakan untuk papan pembawa yang terbuat dari resin ABF sebagai struktur material;kapasitas teoritis saat ini pada dasarnya sekitar 5 / 5um;

Bahan ABF terutama digunakan dalam proses SAP, dan kesulitan teknisnya ada pada PTH (stres rendah tembaga, kekasaran permukaan dan adhesi, dll.; Lubang mikro laser; pelapisan / korosi / pembongkaran flash dan teknologi lainnya);ada sejumlah produsen substrat IC global Hanya sedikit perusahaan yang memproduksi bahan ABF (proses SAP), terutama termasuk: Jepang IBIDEN, SHINKO, Kyecora (5 / 5um dalam produksi massal), SEMCO di Korea Selatan;Chongqing ATS (12 / 12um dalam produksi massal);Taiwan Xinxing, Nandian, dll;Karena proses SAP L / S mendekati batas fisik produksi sirkuit PCB umum (kombinasi, hasil, dll.), Persyaratan lingkungan dan kebersihan proses sangat tinggi, memerlukan otomatisasi dan manajemen stabilitas proses (analisis sirup, CPK, kualitas pemantauan, dll.)) PCB yang tidak biasa dapat membayangkan kesulitannya.Pabrik produksi massal proses SAP memiliki investasi besar (konstruksi pabrik, tingkat otomatisasi, kemurnian material, biaya material dan kehancuran, dll.).Umumnya, kapasitas produksi 10.000m2 / bulan, dan investasi awal diharapkan 1,5-2 miliar RMB;Jika tidak ada dukungan pesanan pelanggan utama dan cadangan modal awal pada tahap awal, siklus sertifikasi dewan pengangkut IC adalah 1-2 tahun (pelanggan besar);sulit bagi perusahaan biasa untuk memasuki bidang ini.Karena proses SAP harus dipisahkan dari proses MSAP / tenting yang ada jika perlu mengambil jalur produksi massal, maka harus didirikan pabrik terpisah.

Bahan ABF saat ini telah mengalami beberapa generasi pembaruan, berkembang menjadi lebih tipis, DK / Df rendah, dan kekuatan ikatan sirkuit;gambar berikut menunjukkan rangkaian bahan ABF.

[3] Bahan cetakan C2iM (MIS)

Nama lengkap substrat C2iM adalah Sambungan Tembaga dalam Cetakan, dan dinamai C2iM oleh pemasok Taiwan, Hengjin Technology.Substrat ini didasarkan pada bahan cetakan resin epoksi (resin epoksi) sebagai bahan dasar, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3. Dalam prosesnya, kabel tembaga horizontal atau vertikal dilapisi pada lapisan cetakan setiap lapisan.Karena proses pre-mould merupakan proses utama dalam pengerjaannya, dan materialnya sendiri juga memiliki mould sealing. Efeknya pertama kali dikembangkan oleh Singapore APSi (Advanpack Solutions Innovations).Pada awal pengembangannya, substrat ini disebut juga Moulded Interconnect Substrate (MIS).

Dalam proses pembuatan substrat MIS, konduksi kabel di tumpukan vertikal (pilar tembaga) dan kabel horizontal (Tata Letak) semuanya diproses dengan pelapisan listrik, kecuali untuk lebar garis / spasi baris (L / S) yang dapat ditingkatkan. dengan spesifikasi garis halus.Selain memenuhi persyaratan papan pembawa untuk pengemasan semikonduktor tingkat lanjut, proses pelapisan listrik melalui lubang dalam bentuk apa pun juga dapat meningkatkan kepadatan kabel papan pembawa.Saat ini, spesifikasi lebar garis / jarak garis (L / S) yang siap untuk produksi massal adalah yang pertama untuk memenuhi persyaratan tahap perakitan saat ini, masing-masing: 20 / 20μm, 15 / 15μm, 12 / 12μm ;lapisan struktur pembawa saat ini dapat mencapai 3 lapisan, ketebalan papan pembawa, satu lapisan (1L) sekitar Ketebalan sekitar 110μm, dan dua lapisan (2L) sekitar 120μm, dan tiga lapisan (3L ) adalah 185μm.Desain ketebalan terutama ditentukan oleh spesifikasi proses dari pabrik perakitan hilir.

Substrat MIS berbeda dari papan pembawa tradisional, yang memerlukan bahan organik (termasuk serat kaca, resin BT atau ABF atau PP, dll.).Fitur utama MIS adalah pelat baja canai dingin (SPCC) dilapisi dengan tembaga di sisi atas dan bawah dan sirkuitnya terukir.Pilar tembaga digunakan untuk menghubungkan lapisan atas dan bawah, dan jalur khusus resin epoksi (EMC) diisi ulang.Dibandingkan dengan proses EPP tersebut, karena keduanya juga merupakan tindakan meningkatkan lapisan dari pelat dasar, keduanya memiliki fleksibilitas yang sama dalam jumlah lapisan yang dapat diproduksi.Namun, dalam hal pemilihan material, MIS menggunakan resin epoksi sendiri yang lebih murah (sekitar 40% dari material BT), dan karena tertutup oleh lem, konsumsi material yang sebenarnya juga lebih sedikit dari EPP (karena ukuran PP yang tetap membutuhkan Pemotongan jadi akan dikenakan biaya tertentu).Selain itu, memasang pilar tembaga konduktif langsung ke atas pada garis bawah juga dapat menghemat biaya pengeboran laser.Singkatnya, SIM memiliki keunggulan terbesar dalam hal biaya material dan proses pembuatan.

Pemegang asli teknologi tersebut adalah APS Singapura, dan teknologinya telah ditransfer dan disahkan ke produsen papan pembawa Singapura, MicroCircut Technology (MCT, diinvestasikan pada 2009), dan Jiangsu Changdian Technology (JCET, 600584.SH), dan digunakan oleh tiga perusahaan , Teknologi Hengjin (PPt, tidak diterbitkan) didirikan di Taiwan pada bulan Oktober 2014. MCT terutama memproduksi struktur papan dua lapis, pelanggan adalah MediaTek (MTK), JCET terutama memproduksi papan lapis tunggal, pelanggan termasuk Texas Instruments (TI) dan Teknologi Spreadtrum , sementara Teknologi Hengjin (PPt) berfokus pada papan tiga lapisan kelas atas Perlu disebutkan bahwa Teknologi Hengjin telah bergabung dengan lini produksi MIS dan menyuntikkan tembakan kuat ke seluruh rantai pasokan MIS pada waktu yang tepat, yang tidak hanya meningkatkan kapasitas pasar , tetapi juga mengakibatkan pasokan Jumlah pemasok dan produksi dan distribusi telah berubah dari dua pemasok di Singapura (MCT) dan Cina (JCET) menjadi tiga pemasok (Taiwan,PPt).Di masa depan medan pertempuran chip ponsel generasi baru, sangat mungkin bahwa papan operator BT tradisional / papan operator ABF akan membuka jalan lain, dan diharapkan dapat menghilangkan kesulitan monopoli komponen utama oleh pemasok Jepang. .dibawah.Tabel tersebut adalah tabel ringkasan perbandingan ketiga produsen SIM tersebut.

Rincian kontak