1.3 高密度集成电路有机封装材料
随着封装技术的不断发展，封装形式和结构越来越多，所涉及的封装工艺和封装材料也越来越多，对材料性能的要求也越来越高［27-30］。图1.15是一种典型的BGA封装结构。高密度集成电路封装（电子封装）必须攻克四大关键技术，包括基板技术、薄厚膜技术、微互连技术和封装技术。随着高密度电子封装技术水平的不断提高，电子封装的许多功能，包括电气连接、芯片保护、应力吸收缓冲、散热防潮、尺寸过渡等，都必须部分或全部由封装基板来提供，因此基板技术成为先进封装的核心技术。
按照电气绝缘和机械支撑材料的不同，封装基板主要分为无机基板、有机基板两大类[28]。其中，无机基板以Al2O3、AIN、SiC、BeO等陶瓷为基材，主要采用高温（1650℃）共烧陶瓷（High Temperature Cofired Ceramics，HTCC）和低温（900℃）共烧陶瓷（Lower Temperature Cofired Ceramics，LTCC）两种方式实现高密度多层布线，具有热导率高、热膨胀系数低、弯曲强度高等特点，广泛应用于HIC和MCM等大功率器件，如超级计算机的高密度多层基板、航天计算机的MCM基板等；有机基板以有机树脂与玻璃布复合材料或有机薄膜为基材，采用积层多层布线和多层压合方式实现高密度多层布线，具有质量轻、价格低、易实现多层化、易自动化生产等特点，目前已经实现了普遍使用[31]。多层基板层间绝缘层的形成方法主要有4种：感光树脂/光刻成孔法；热固性树脂/激光成孔法；附树脂铜箔/激光成孔法；无芯板全层导通孔法。
图1.15 一种典型BGA封装结构
高密度电子封装需要多种无机封装材料和有机封装材料。其中，无机封装材料包括金属材料（如金丝、导体铜箔、焊料等）、陶瓷材料（如陶瓷基板等）；有机封装材料的使用量最大、应用面最广，主要包括：①基板材料，用于搭载各种IC芯片，如硬质封装基板、挠性封装基板等；②层间互连光敏性树脂材料，主要用于IC芯片表面上的多层互连布线、凸点制作、芯片黏结等，如光敏聚酰亚胺树脂、光敏苯并环丁烯树脂、高耐热胶膜、光刻胶及高纯化学试剂等；③封装材料，主要用于保护搭载在基板上或固定在引线框架上的IC芯片，如环氧塑封料、环氧底填料、芯片黏结胶膜、导热黏结材料等［32］。
本书将系统介绍上述3类有机封装材料，主要包括：①封装基板材料，如刚性高密度封装基板材料和挠性高密度封装基板材料；②层间互连光敏性树脂材料，如光敏聚酰亚胺树脂、光敏聚苯并咪唑树脂、光敏苯并环丁烯树脂、光刻胶及高纯化学试剂；③封装材料，如环氧塑封料、环氧底填料、导电黏结材料、导热黏结材料、芯片黏结胶膜等。
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