高密度集成电路有机封装材料
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2.2.1 感光性绝缘树脂

BUM用感光性树脂必须具有下述特点:①具有优异的感光性;②与化学镀铜层(导电层)具有很好的黏结性;③作为层间绝缘层必须具有优良的电绝缘性及介电性能。采用感光性绝缘树脂进行光致法导通孔加工,具有工艺简单、易制作微细孔、孔精度高、设备投资少等优点,制作的绝缘层厚度每层为40~100μm,导电线路线宽为30~100μm,通孔直径为90~150μm,电镀铜层的厚度为15μm。进一步提高感光性绝缘树脂的光刻分辨率、耐热性、与导电层的黏结性等,对于光致成孔类BUM基板实现更高密度的微细互连具有重要意义。

感光性绝缘树脂主要有胶液和干膜两种产品形态。干膜在制作BUM基板时可简化工艺、改进质量,成为今后发展的主流技术。胶液具有下述优点:①涂抹厚度易调易控,可多次涂敷,厚度均匀性好;②对内层电路填埋性好;③可适用于多种涂敷设备;④适合制备多层积层结构;⑤储存期长、性能稳定、价格便宜;⑥适合自动化生产。但它也存在一些缺点:①材料使用率低、膜厚精度难以保证;②易产生针孔、气泡,易受污染;③环境条件要求高、工艺胶复杂;④无法同时两面涂敷。干膜具有下述优点:①膜厚均匀性好,膜内气泡少,异物不易混入;②挥发份少,对环境污染小;③形成的绝缘膜表面平滑,简化了制作工艺;④生产周期短,生产效率高;⑤易于两面同时形成绝缘层膜,生产效率高。存在的缺点包括:①材料价格高、膜厚选择余地小;②线路间和通孔内的填埋性差;③连续生产成本高。表2.16是几种代表性BUM基板用感光性绝缘树脂,表2.17是感光性绝缘树脂的主要性能。

表2.16 代表性BUM基板用感光性绝缘树脂

续表

表2.17 代表性BUM基板用感光性绝缘树脂的主要性能

感光性绝缘树脂在光致成孔过程中通常采用两种显影液,包括水性显影液(醇类水溶液、碱性水溶液等)和有机溶剂显影液。感光性绝缘树脂体系的化学组成不同,所需要的显影液也不同。对于水性显影液,感光性树脂需要含有大量羧基、羟基等亲水性基团;对于有机溶剂显影液,感光性树脂需要含有大量疏水性基团。感光性树脂主要含有主体环氧树脂、光聚合引发剂、光敏增感剂、增韧剂、消泡剂、流平剂、溶剂等。常用的环氧树脂包括双酚A型、苯酚醛型、邻甲酚醛型等。其中,由双酚A型环氧树脂、苯酚醛型环氧树脂及酸性环氧-丙烯酸酯树脂所组成的感光性树脂体系,不但具有优良的光刻工艺性,可以在水性显影液中显影,而且具有优良的黏结性、耐热性及绝缘性等,成为一种广泛使用的感光性绝缘树脂。