高密度集成电路有机封装材料
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2.2.2 热固性绝缘树脂

随着激光微细孔加工技术的迅速发展,采用激光制作BUM导通孔技术已经成熟,并得到普遍应用,加工精度越来越高。BUM用热固性树脂的用量也越来越大。将热固性树脂涂敷在基板表面,加热固化后形成具有一定厚度的树脂薄膜后,采用激光成孔加工,在固化树脂薄膜上形成微细通孔。与树脂固化前在感光性绝缘树脂上光致成孔的工艺相比,激光成孔可制备孔径更小的通孔。另外,热固性绝缘树脂比感光性绝缘树脂具有更好的电绝缘性、介电性及综合力学性能,可获得与铜镀层更高、更稳定的剥离强度。

热固性绝缘树脂包括胶液和干膜两种类型。胶液通常为双组分,在使用前现场混合均匀,必须在24h内使用。干膜由树脂与固化剂混合而成后,经过加热处理形成干态胶膜,室温下也会发生一定程度的固化反应,导致使用过程中熔体黏度有所变化,因此一般在5℃以下储存,以延长储存期。

热固性绝缘树脂通常采用环氧树脂为主体树脂。为了提高耐热性,降低介电常数及介电损耗,也可以采用BT树脂、PPE树脂、PI树脂、含氟树脂、BCB树脂等。以环氧树脂为主体树脂的BUM用热固性绝缘树脂,还必须加入固化剂、固化促进剂、填料、助剂和溶剂等。所用环氧树脂主要包括双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、多功能团环氧树脂、脂环族环氧树脂等;固化剂和固化促进剂包括双氰胺、酚醛树脂、改性酚醛树脂、咪唑类化合物等;填料包括二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛等;助剂包括着色剂、触变剂、稳定剂、阻聚剂等;稀释剂包括反应性稀释剂及有机溶剂等。

表2.18总结了代表性BUM基板用热固性绝缘树脂的主要性能。

表2.18 代表性BUM基板用热固性绝缘树脂的主要性能

在热固性绝缘树脂体系中,除主体树脂外,填充剂等其他组分也会对绝缘层膜的质量、性能及激光通孔工艺性产生重要影响,需要对填充剂的种类、形态、粒径、组成比例等进行优化选择。另外,通过对填充材料进行表面处理改性,不但可提高与树脂的界面黏结性,还可提高绝缘层的耐裂纹性。