Tin tức

HOREXS chuyên nghiệp trong lĩnh vực sản xuất bảng mạch PCB chất nền IC trong 10 năm. Sản phẩm chính như tất cả các loại thẻ nhớ, IoT, MiniLED, Medical, Các loại khác.

Chất nền vi mạch có nguồn gốc từ Nhật Bản và đã được phát triển hơn 30 năm.Các công ty Nhật Bản trong ngành công nghiệp chất nền vi mạch là những người tiên phong về chất nền vi mạch, với sức mạnh kỹ thuật mạnh nhất và công nghệ chất nền CPU có lợi nhuận cao nhất;Nhật Bản có lợi thế đi đầu Chuỗi công nghiệp chất nền vi mạch rất hoàn chỉnh;Đồng thời, Nhật Bản đang sản xuất thiết bị chính xác (khắc, mạ điện, phơi sáng, cán chân không, v.v.) và vật liệu thượng nguồn (vật liệu BT, vật liệu ABF, lá đồng siêu mỏng VLP, mực in, hóa phẩm, v.v.) là chủ yếu. ở vị trí độc quyền hoặc bán độc quyền, dẫn đến phần lớn lợi nhuận trong toàn bộ chuỗi công nghiệp điện tử hoặc chuỗi ngành công nghiệp mang vi mạch, cuối cùng thuộc về bo mạch mang vi mạch của Nhật Bản và các công ty thượng nguồn, trong khi các nhà sản xuất bo mạch mang vi mạch trong nước chỉ dựa vào Quản lý chi phí và quá trình sản xuất để kiếm được lợi nhuận tương đối ít ỏi (so với các sản phẩm cao cấp FCBGA, v.v.), trong khi lợi nhuận của các nhà sản xuất vật liệu và thiết bị Nhật Bản là đáng kể, và họ có khả năng thương lượng và tiếng nói sản phẩm mạnh mẽ;Vật liệu nền (tấm) làm bảng chiếm 10 - 20% giá thành sản xuất.Bài viết này tóm tắt thông tin thu thập được từ các khía cạnh khác nhau và tóm tắt các vật liệu cơ bản hiện đang được sử dụng trong đế vi mạch, để chúng ta có thể học hỏi những điều mới trong tương lai.

Thị trường vi mạch tổng thể trong năm 2017 là 6,7 tỷ đô la Mỹ;Nhật Bản chiếm lĩnh các thị trường cao cấp như FCBGA / FCCSP / chất nền nhúng;và tạm thời chiếm lĩnh nhu cầu cao cấp của hàng điện tử tiêu dùng (SAMSUNG sử dụng đế MCeP shinko; CPU Intel Sử dụng đế FCBGA ibiden);Các công ty bo mạch tàu sân bay IC của Hàn Quốc và Đài Loan đang hợp tác chặt chẽ với chuỗi công nghiệp địa phương.Hàn Quốc có khoảng 70% năng lực sản xuất bộ nhớ toàn cầu.Dòng sản phẩm Semco chủ yếu cung cấp cho khách hàng SAMSUNG các sản phẩm FCPOP, DAEDUCK / KCC / LC / Simmetch, v.v. Cả hai đều có nhà máy sản xuất chất nền vi mạch;Đài Loan có 65% công suất đúc trên thế giới, và đế vi mạch được cung cấp bởi Nandian, Jingsus, Xinxing, v.v. Các nhà sản xuất đế vi mạch ở Trung Quốc đại lục chủ yếu là các cơ sở sản xuất được thành lập tại Trung Quốc bởi các nhà sản xuất đế vi mạch từ Nhật Bản, Hàn Quốc và Đài Loan, chẳng hạn như Shanghai ASE, Jiangsu Group, Jingsus Technology Tripod, Huangshi Xinxing Electronics, Qinhuangdao Foxconn,… Đầu tư trong nước chỉ có năng lực sản xuất quy mô lớn như Shennan Circuits và HOREXS.Năm 2017, thị phần đế vi mạch Shennan Circuits là khoảng 1,1% (giá trị sản lượng khoảng 750 triệu RMB).Bảng sau đây cho thấy giá trị sản lượng của mười công ty vi mạch hàng đầu thế giới vào năm 2017 (tính bằng tỷ đô la);có thể thấy rằng mười công ty vi mạch hàng đầu đã chiếm khoảng 85% thị trường.Và về cơ bản FC / Coreless / chất nền nhúng.Tuy nhiên, WLP in-FO và các công nghệ đóng gói khác được iPhone áp dụng vào năm 2017 sẽ làm giảm đáng kể số lượng FCCSP (đóng gói PoP), điều này sẽ có tác động nhất định đến quy mô hoặc tốc độ tăng trưởng của thị trường vi mạch.Hiện tại, dự đoán tốc độ tăng trưởng hàng năm của chất nền vi mạch sẽ là 2%.Khoảng (dự kiến ​​đạt thị trường 7,7 tỷ USD vào năm 2022).

Với sự phát triển của đế vi mạch cho đến nay, vật liệu của nó bắt đầu từ nhựa BT, và việc phát triển PC sau này yêu cầu FC-BGA (nguồn gốc của Intel) sử dụng vật liệu ABF, và khoảng năm 2010, nó bắt đầu sử dụng MIS (Công nghệ Hengjin gọi là đế C2iM) chất nền.(Vật liệu bao bì bằng nhựa);Trong tương lai, ba loại vật liệu này sẽ dần được sử dụng làm chất nền chính của sóng mang vi mạch;bởi vì ba loại sản phẩm này, đặc biệt là MIS, sẽ tạo thành cực khác của sóng mang vi mạch (có thể được sản xuất bởi các nhà máy đóng gói và thử nghiệm) Lý do: lợi thế chi phí, lợi thế công nghệ L / S, lợi thế tích hợp công nghiệp, v.v.);bài viết này chủ yếu giới thiệu từng vật liệu từ lịch sử và mức độ ứng dụng của từng vật liệu.

【1】 Vật liệu BT

Về cơ bản, hơn 70% đế vi mạch trên thế giới sử dụng vật liệu BT (tính theo vật liệu đế vi mạch, giá trị đầu ra dự kiến ​​từ 800 đến 100 triệu đô la Mỹ);Vì yêu cầu kỹ thuật của đóng gói vi mạch, chất nền được đóng gói bắt buộc phải có khả năng chịu nhiệt, chịu ẩm và độ cứng cao (CTE thấp), đồng thời có tổn thất nhỏ đối với tín hiệu;và nhựa BT có các đặc tính như vậy, Tg cao (255 ~ 330 ℃), khả năng chịu nhiệt (160 ~ 230 ℃), khả năng chống ẩm, hằng số điện môi thấp (Dk) Và hệ số tổn thất thấp (Df) và các ưu điểm khác.Loại nhựa BT đầu tiên được phát triển bởi Mitsubishi Gas Chemical Company dưới sự hướng dẫn kỹ thuật của Bayer Chemical vào năm 1982. Loại nhựa này đã có bằng sáng chế và cũng được sản xuất thương mại.Do đó, MGC hiện là nhà sản xuất hạt nhựa BT lớn nhất thế giới.Trong lĩnh vực chất nền bao bì, nó có một vị trí hàng đầu thế giới.Hình ảnh dưới đây là sản phẩm mới nhất của MGC BT resin.

Nhựa BT chủ yếu được hình thành bởi sự trùng hợp của B (Bismaleimide) và T (Triazine).Vào những năm 1990, Motorola đã đề xuất phương pháp xây dựng BGA và nắm vững các bằng sáng chế về cấu trúc chính.Đồng thời, Công ty Mitsubishi Gas Chemical (MGC) của Nhật Bản sở hữu nguyên liệu chính là nhựa BT (Bismaleimide Triazine Resin, gọi tắt là nhựa BT) và bằng sáng chế công nghệ sản xuất, dưới công nghệ bổ sung của hai nhà sản xuất quốc tế mạnh mẽ, đã tạo ra một chất nền vi mạch làm bằng nhựa BT nền.Công nghệ quy trình vật liệu ổn định và lâu dài nhất, được công nhận sản phẩm, vượt qua các hạn chế bằng sáng chế, từ lâu đã trở thành thách thức lớn nhất của ngành.Hình bên dưới là sơ lược về nhựa BT PP và lớp điện môi.

Thời hạn bằng sáng chế của nhựa BT của Mitsubishi Gas đã hết hạn.Nhiều nhà sản xuất muốn thâm nhập thị trường này (bao gồm cả Shengyi Technology trong nước).Tuy nhiên, do thói quen sử dụng lâu dài của các nhà sản xuất hạ nguồn nên việc gia nhập thị trường vật liệu nền vi mạch là rất khó.Mặc dù Nanya Plastics, Hitachi Chemical và Isola cũng có nền nhựa BT trên thị trường, nhưng thị trường không phản ứng tốt.Nguyên nhân chính là một khi bo mạch của nhà mạng BT đã đạt được chứng nhận của các khách hàng cuối như Motorola, Intel và các nhà sản xuất lớn khác, thì việc thay đổi nguyên liệu là rất khó khăn.Ngoài ra, các nhà sản xuất bo mạch mang vi mạch có trình độ nhất định về thói quen sử dụng và đặc tính nguyên liệu, điều này gây khó khăn cho các nhà sản xuất mới Do đó, yêu cầu của các nhà sản xuất vi mạch giảm giá thành nguyên liệu là không dễ đạt được.Trừ khi các nhà sản xuất sử dụng có thể cùng sử dụng nguyên liệu mới, một mặt sẽ tăng cơ hội cho nguyên liệu mới thay thế nguyên liệu thô, mặt khác có thể kích thích các nhà sản xuất nguyên liệu hợp tác với việc giảm giá.Thứ nhất, các nhà sản xuất chất nền vi mạch có thể giảm chi phí sản xuất và giúp tăng lợi nhuận.

Hiện tại, thị phần vật liệu BT chủ yếu do MGC của Nhật Bản chi phối.Hàn Quốc có Doosan và LG;Hitachi, Sumitomo của Nhật Bản, v.v ...;Đài Loan: Nam Á, Lianzhi, v.v. chiếm thị phần nhỏ, và công nghệ Shengyi trong nước đang phát triển (khoảng năm 2013) Có sẵn mẫu sản phẩm).

[2] Vật liệu ABF (Phim xây dựng Ajinomoto)

Nhựa ABF là vật liệu do Intel dẫn đầu.Nó được sử dụng để sản xuất các bo mạch cao cấp như quy trình lắp ráp chip lật.Vì nó có thể được chế tạo thành các mạch mỏng hơn, phù hợp với số lượng chân cao, đóng gói IC truyền dẫn cao.Vật liệu ABF được sản xuất độc quyền bởi Ajinomoto của Nhật Bản.Nhà sản xuất đầu tiên bắt đầu với bột ngọt và gia vị thực phẩm như một ngành công nghiệp, và sau đó bắt đầu phát triển chất nền FC-BGA với cơ hội của Intel, dẫn đến ABF về cơ bản được gọi là sản phẩm CPU FC-BGA.Vật liệu tiêu chuẩn.

Cấu trúc lõi của đế vẫn giữ nguyên lớp vải sợi thủy tinh đã được ngâm tẩm trước nhựa BT làm lớp lõi (hay còn gọi là Lớp lõi), sau đó tăng số lớp trong mỗi lớp bằng cách tích tụ, vì vậy lõi hai mặt là Về cơ bản, thêm các lớp đối xứng lên và xuống, nhưng cấu trúc xây dựng lên và xuống loại bỏ chất nền lá đồng nhiều lớp sợi thủy tinh đã được tẩm sẵn ban đầu và thay thế nó bằng đồng mạ điện trên ABF, trở thành một chất nền lá đồng A khác (Nhựa- Lá đồng tráng, được gọi là RCC), có thể làm giảm độ dày tổng thể của tấm tàu ​​sân bay và vượt qua những khó khăn gặp phải trong tấm tàu ​​chở nhựa BT ban đầu khi khoan laser.Trong những năm gần đây, bo mạch mang bằng nhựa ABF làm cấu trúc quy trình cũng đã phát triển lên công nghệ không lõi, hay còn gọi là chất nền không lõi (Coreless Substrate).Cấu trúc bảng mang này là loại bỏ vải sợi thủy tinh của lớp lõi và sử dụng trực tiếp nhựa ABF Thay thế, nhưng phần lớp thêm vào sẽ được thay thế bằng phim (Prepreg) theo yêu cầu để duy trì độ cứng của vật mang.Chiều rộng dòng / khoảng cách dòng (L / S) 12 / 12um được sử dụng phổ biến nhất đối với bảng sóng mang làm bằng nhựa ABF làm cấu trúc vật liệu;công suất lý thuyết hiện tại về cơ bản là khoảng 5 / 5um;

Vật liệu ABF chủ yếu được sử dụng trong quy trình SAP, và các khó khăn kỹ thuật là ở PTH (ứng suất thấp của đồng, độ nhám bề mặt và độ bám dính, v.v ...; các lỗ vi laze; mạ điện / ăn mòn / phá hủy nhanh và các công nghệ khác);Có một số nhà sản xuất chất nền vi mạch toàn cầu Chỉ có một số công ty sản xuất vật liệu ABF (quy trình SAP), chủ yếu bao gồm: Nhật Bản IBIDEN, SHINKO, Kyecora (5 / 5um sản xuất hàng loạt), SEMCO tại Hàn Quốc;Trùng Khánh ATS (12 / 12um sản xuất hàng loạt);Tâm tính Đài Loan, Nandian, v.v.;Vì L / S quy trình SAP gần với các giới hạn vật lý của sản xuất mạch PCB chung (kết hợp, năng suất, v.v.), các yêu cầu về môi trường quy trình và độ sạch là cực kỳ cao, đòi hỏi tự động hóa và quản lý ổn định quy trình (phân tích xi-rô, CPK, chất lượng giám sát, v.v.)) PCB bất thường có thể hình dung khó khăn của nó.Nhà máy sản xuất hàng loạt quy trình SAP có vốn đầu tư rất lớn (xây dựng nhà máy, mức độ tự động hóa, độ tinh khiết của nguyên liệu, nguyên liệu và chi phí xử lý, v.v.).Nói chung, năng lực sản xuất là 10000m2 / tháng, và vốn đầu tư ban đầu dự kiến ​​là 1,5-2 tỷ RMB;Nếu không có sự hỗ trợ đặt hàng của khách hàng lớn và nguồn vốn dự phòng ban đầu trong giai đoạn đầu, chu kỳ chứng nhận bảng mạch hãng IC là 1-2 năm (khách hàng lớn);doanh nghiệp bình thường khó có thể thâm nhập lĩnh vực này.Bởi vì quy trình SAP phải được tách biệt khỏi quy trình MSAP / lều hiện có nếu nó cần phải đi theo con đường sản xuất hàng loạt, một nhà máy riêng phải được thiết lập.

Các vật liệu hiện tại của ABF đã trải qua nhiều thế hệ cập nhật, phát triển theo hướng mỏng hơn, DK / Df thấp và độ bền liên kết mạch;hình ảnh sau đây cho thấy một loạt các vật liệu ABF.

[3] Vật liệu đúc C2iM (MIS)

Tên đầy đủ của chất nền C2iM là Copper Connection in Molding, và nó được đặt tên là C2iM bởi nhà cung cấp Hengjin Technology của Đài Loan.Chất nền này dựa trên vật liệu đúc nhựa epoxy (Epoxy resin) làm vật liệu nền, như trong Hình 3. Trong quá trình này, các dây đồng ngang hoặc dọc được mạ điện trên lớp đúc của mỗi lớp.Bởi vì quá trình tiền khuôn là quá trình chính trong quá trình, và bản thân vật liệu cũng có khả năng làm kín khuôn. Hiệu ứng này được phát triển lần đầu tiên bởi APSi Singapore (các cải tiến của Advanpack Solutions).Khi bắt đầu phát triển, chất nền này còn được gọi là Chất nền kết nối khuôn đúc (MIS).

Trong quy trình sản xuất đế MIS, sự dẫn điện của dây dẫn trong ngăn xếp dọc (trụ đồng) và dây ngang (Bố cục) đều được xử lý bằng cách mạ điện, ngoại trừ chiều rộng đường dây / khoảng cách đường dây (L / S) có thể được nâng cao đến đặc điểm kỹ thuật dòng tốt.Ngoài việc đáp ứng các yêu cầu của bo mạch mang đối với bao bì bán dẫn tiên tiến, quá trình mạ điện qua các lỗ có hình dạng bất kỳ cũng có thể làm tăng mật độ đi dây của bo mạch mang.Hiện tại, các thông số kỹ thuật về độ rộng dòng / khoảng cách dòng (L / S) đã sẵn sàng để sản xuất hàng loạt là đầu tiên Chủ yếu đáp ứng các yêu cầu của giai đoạn lắp ráp hiện tại, tương ứng: 20 / 20μm, 15 / 15μm, 12 / 12μm ;lớp cấu trúc sóng mang hiện tại có thể đạt đến 3 lớp, độ dày của bảng sóng mang, một lớp (1L) là khoảng Độ dày khoảng 110μm, và hai lớp (2L) là khoảng 120μm và ba lớp (3L ) là 185μm.Thiết kế chiều dày chủ yếu được xác định bởi quy trình kỹ thuật của nhà máy lắp ráp hạ nguồn.

Tấm nền MIS khác với tấm nền truyền thống đòi hỏi vật liệu hữu cơ (bao gồm sợi thủy tinh, BT hoặc ABF hoặc nhựa PP, v.v.).Đặc điểm chính của MIS là tấm thép cán nguội (SPCC) được mạ đồng ở mặt trên và mặt dưới và mạch được khắc.Các trụ đồng được sử dụng để kết nối các lớp trên và dưới, và đường dây chuyên dụng nhựa epoxy (EMC) được bơm lại.So với quy trình EPP đã nói ở trên, vì hai quy trình này cũng là hành động tăng các lớp từ tấm nền nên chúng có cùng tính linh hoạt về số lớp có thể được sản xuất.Tuy nhiên, về lựa chọn vật liệu, MIS sử dụng nhựa epoxy rẻ hơn của riêng mình (khoảng 40% vật liệu BT), và do được bao phủ bởi lớp keo nên mức tiêu thụ vật liệu thực tế cũng ít hơn EPP (do kích thước cố định của PP yêu cầu cắt vì vậy sẽ phát sinh một khoản chi phí nhất định).Ngoài ra, mạ các trụ đồng dẫn điện trực tiếp hướng lên trên đường đáy cũng có thể tiết kiệm chi phí khoan laser.Tóm lại, MIS có nhiều lợi thế nhất về chi phí nguyên vật liệu và quy trình sản xuất.

Chủ sở hữu ban đầu của công nghệ là Singapore APS, và công nghệ này đã được chuyển giao và ủy quyền cho nhà sản xuất bo mạch của nhà mạng Singapore MicroCircut Technology (MCT, đầu tư vào năm 2009), và Jiangsu Changdian Technology (JCET, 600584.SH), và được sử dụng bởi ba công ty , Hengjin Technology (PPt, chưa được công bố) được thành lập tại Đài Loan vào tháng 10 năm 2014. MCT chủ yếu sản xuất cấu trúc bảng hai lớp, khách hàng là MediaTek (MTK), JCET chủ yếu sản xuất bảng một lớp, khách hàng bao gồm Texas Instruments (TI) và Spreadtrum Technology , trong khi Hengjin Technology (PPt) tập trung vào các bo mạch ba lớp cao cấp hơn Điều đáng nói là Hengjin Technology đã tham gia dây chuyền sản xuất MIS và đưa một cú sút mạnh mẽ vào toàn bộ chuỗi cung ứng MIS vào đúng thời điểm, điều này không chỉ giúp tăng dung lượng thị trường , nhưng cũng dẫn đến nguồn cung Số lượng nhà cung cấp và sản xuất và phân phối đã thay đổi từ hai nhà cung cấp ở Singapore (MCT) và Trung Quốc (JCET) thành ba nhà cung cấp (Đài Loan,PPt).Trong chiến trường chip điện thoại di động thế hệ mới trong tương lai, rất có thể bo mạch tàu sân bay BT / bo mạch ABF truyền thống sẽ mở ra một con đường khác, và nó được kỳ vọng sẽ thoát khỏi tình trạng độc quyền các thành phần chính của các nhà cung cấp Nhật Bản .Dưới.Bảng này là bảng tổng hợp so sánh giữa ba nhà sản xuất MIS.