什么是IC封裝基板？
IC封裝基板（IC Package Substrate）是一種用于集成電路（Integrated Circuit，IC）封裝的基板，也稱為封裝載體或封裝底板。IC封裝基板主要作用是連接芯片引腳和封裝外部引腳，同時提供電氣連接和機械支撐。IC封裝基板通常由絕緣性材料制成，如陶瓷、樹脂基板等。
IC封裝基板在現代電子產品中扮演著至關重要的角色，它直接影響到集成電路的性能、功耗、散熱等方面。
01｜封裝基板分類
IC封裝基板可以根據不同的標準和特點進行分類，以下是一些常見的封裝基板分類：
按材料分類：
有機基板：使用樹脂作為基板材料，如FR-4基板。
陶瓷基板：使用陶瓷作為基板材料，具有優良的高頻特性和散熱性能。
金屬基板：使用金屬材料作為基板，具有良好的散熱性能。
按結構分類：
單面基板：只有一層導電層的基板。
雙面基板：兩層導電層的基板，通常在兩面都有焊盤或焊球。
多層基板：由多層絕緣層和導電層組成，用于高密度封裝。
按封裝形式分類：
BGA（Ball Grid Array）：焊球陣列封裝，引腳以球形焊點連接到基板上。
QFN（Quad Flat No-leads）：無引腳封裝，引腳位于封裝的四周。
SIP（System in Package）：將多個芯片封裝在同一基板上形成一個封裝單元。
按用途分類：
高頻基板：用于高頻應用，要求具有較低的傳輸損耗和良好的高頻特性。
高密度互連基板：用于高密度封裝，要求引腳布局緊湊、信號完整性好。
散熱基板：專門設計用于散熱要求較高的封裝，具有良好的散熱性能。
按制造工藝分類：
剛性基板：采用常規的剛性基板制造工藝。
柔性基板：采用柔性基板制造工藝，適用于需要彎曲或折疊的應用場景。
芯片經過設計、制造之后，需要進行封裝測試，IC封裝基板用于IC的封裝環節，然后再進行PCB的插件、貼片等工序。
非存儲芯片封裝基板主要分為邏輯芯片封裝基板、通信芯片封裝基板和傳感器芯片封裝基板。邏輯芯片封裝基板通常采用FC-BGA/LGA/PBGA工藝，使用BT材料和國產高性能PP材料；通信芯片封裝基板一般采用WB-BGA工藝，使用BT材料；傳感器芯片封裝基板一般采用WB-CSP工藝，也使用BT材料。
存儲芯片封裝基板主要分為移動存儲芯片封裝基板、固態存儲芯片封裝基板、嵌入式存儲封裝基板和易失性存儲芯片封裝基板。移動存儲芯片封裝基板一般采用WB-CSP工藝，使用BT材料；固態存儲芯片封裝基板、嵌入式存儲封裝基板和易失性存儲芯片封裝基板一般采用WB-BGA工藝，同樣使用BT材料。
02｜IC封裝基板產業鏈
IC封裝基板及對應的應用如下：移動存儲芯片封裝基板（對應于U盤）、固態存儲芯片封裝基板（對應固態存儲器）、嵌入式存儲封裝基板（對應嵌入式存儲器）、易失性存儲芯片封裝基板（對應動態存儲器）、邏輯芯片封裝基板（對應邏輯芯片）、通信芯片封裝基板（對應SIM卡等）、傳感器芯片封裝基板（對應指紋傳感器等）。
集成電路（IC）封裝基板公司的供應鏈包括原材料和外協加工兩個主要環節。原材料采購范圍涵蓋金鹽、覆銅板、銅箔、聚丙烯（PP）、化工材料、干膜、油墨等。外協加工階段則委托第三方完成，包括鉆孔、終檢、飛針探測等工藝流程。
該公司的下游客戶分為存儲器類客戶（例如佰維）和封裝測試類客戶（例如華天）等。存儲器類客戶主要需求集中在存儲器產品的封裝基板，而封裝測試類客戶則需要封裝基板用于芯片封裝測試。通過與這些不同類型的客戶合作，封裝基板公司可以滿足不同領域的需求，拓展市場份額并提升競爭力。
在芯片封裝總成本（不包括晶片成本）中，引線鍵合（Wire Bonding）封裝基板的比例約為40%-50%。而高端的倒裝（Flip Chip）封裝基板在芯片封裝總成本中所占比例更高，大約為70%-80%。
引線鍵合封裝基板和倒裝封裝基板在成本結構中的比例差異主要源于它們的制造工藝、材料成本以及技術復雜度等方面的不同。選擇合適的封裝方式可以根據具體的應用需求和成本考量來進行權衡，以確保在滿足性能需求的同時，實現成本效益的最大化。
行業內IC封裝基板的具體分類、示例及應用如下：
IC封裝基板根據應用領域可分為兩類：一類是應用于模擬芯片的封裝基板，模擬芯片主要用于模擬集成電路（analog IC）。典型的模擬芯片包括無線射頻模塊芯片。針對這類芯片的封裝基板稱為無線射頻模塊封裝基板。
另一類是應用于數字芯片的封裝基板，數字芯片包括基帶芯片、應用處理器芯片、內存卡芯片等。這些數字芯片通常需要高度集成和高性能的封裝基板。常見的數字芯片封裝基板包括WBBGA（Wire Bond Ball Grid Array）、WBCSP（Wire Bond Chip Scale Package）、FCBGA（Flip Chip Ball Grid Array）、FCCSP（Flip Chip Chip Scale Package）等。
03｜IC封裝基板工藝分類
IC封裝基板的生產采用兩種主要工藝制程方式：Tenting（減成法）制程和 mSAP（改良型半加成法）制程。
Tenting制程的關鍵在于利用蝕刻等方法去除覆銅板表面多余的銅，從而形成所需的導電線路。然而，由于蝕刻工藝的限制，線路在蝕刻過程中需要保留一定量的底銅，以避免線路被蝕斷。因此，Tenting制程通常難以制作線寬/線距小于30/30μm的線路。
mSAP制程的關鍵在于利用干膜覆蓋不需要的線路，然后在覆銅板的超薄銅箔上進行銅的加厚，形成所需的導電線路。隨后通過閃蝕工藝快速去除不需要的線路，最終得到完整的導電線路。mSAP制程具有制作線寬/線距小至25/25μm及以下的產品的能力。
IC封裝基板主要工序如下：
發料烘烤：通過去除板材表面的潮氣水分，穩定基板尺寸，減少熱應力，保證后續工藝的穩定性。
壓膜：將感光干膜覆蓋在基板銅面上，為后續曝光和顯影做準備。
曝光：利用激光掃描技術直接在基板上成像，形成電路圖案。
顯影：通過顯影液處理，固化保留曝光部分的干膜，去除未曝光部分的干膜。
鍍銅：在銅箔表面通過化學方法鍍上一層一定厚度的銅，增加導電性。
去膜：利用退膜液去除板面覆蓋的干膜，露出需要回蝕部分的銅箔。
蝕刻：通過快速蝕刻或普通蝕刻工藝，形成所需的電路圖形。
AOI：利用自動光學檢測技術檢查蝕刻完成的線路，確保質量。
壓合：將銅箔、PP和覆銅板疊合，高溫高壓下粘結為一體，形成多層板。
鉆孔：利用鉆機對覆銅板進行鉆孔，為后續PTH工藝做準備。
PTH：鍍通孔，形成導電銅層以實現雙面銅箔的連接。
防焊：覆蓋防焊漆材料，保護線路不受氧化或污染。
鍍金：在金手指或鎳面上鍍上一層金層，提高導電性和耐腐蝕性。
成型：通過銑刀將基板銑成標準外形尺寸。
OSP：通過除油劑除油，對銅焊盤進行抗氧化處理。
終檢：對成品進行全面檢測，確保產品符合規格要求。
這些工序共同構成了IC封裝基板的制造過程，每個步驟都至關重要，影響著最終產品的質量和性能。
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部分圖文引用自《老虎說芯》公眾號
