[發明專利]一種低介電的FC-BGA封裝載板用增層膠膜及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202210623201.1
• 申請日: 2022-06-01
• 公開（公告）號: CN115011293B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 劉飛;許偉鴻;楊柳;何岳山;練超;李東偉;王糧萍;劉漢成
• 申請（專利權）人: 深圳市紐菲斯新材料科技有限公司
• 主分類號: C09J163/00
• 分類號: C09J163/00;C09J179/04;C09J179/08;C09J133/00;C09J171/12;C09J11/04;C09J11/08;C09J7/30;C09J7/10;H01L23/29
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司 11659
• 代理人: 徐浩

本發明提供一種低介電的FC?BGA封裝載板用增層膠膜及其制備方法和應用。所述增層膠膜包括如下重量份數的組分：環氧樹脂45～100份、無機填料40～100份、氰酸酯25～45份、雙馬來酰亞胺35～55份、MOFs材料1～3份、丙烯酸樹脂5～10份和苯氧樹脂5～10份；所述氰酸酯選用未改性氰酸酯和/或DOPO改性氰酸酯；所述雙馬來酰亞胺選用未改性雙馬來酰亞胺和/或含硅雙馬來酰亞胺。本發明提供的增層膠膜具有優異的介電性能和較好的阻燃性，可滿足增層膠膜在FC?BGA封裝載板中的應用需求。

技術領域

本發明屬于樹脂復合材料技術領域，具體涉及一種低介電的FC-BGA封裝載板用增層膠膜及其制備方法和應用。

背景技術

FC-BGA(Flip?Chip?Ball?Grid?Array)這種被稱為倒裝芯片球柵格陣列的封裝格式，也是目前圖形加速芯片最主要的封裝格式。這種封裝技術始于1960年代，當時IBM為了大型計算機的組裝，而開發出了所謂的C4(Controlled?Collapse?Chip?Connection)技術，隨后進一步發展成可以利用熔融凸塊的表面張力來支撐芯片的重量及控制凸塊的高度，并成為倒裝技術的發展方向。

FC-BGA解決了電磁兼容(EMC)與電磁干擾(EMI)問題。一般而言，采用BGA封裝技術的芯片，其信號傳遞是透過具有一定長度的金屬線來進行，這種方法在高頻的情況下，會產生所謂的阻抗效應，形成信號行進路線上的一個障礙；但FC-BGA用小球代替原先采用的針腳來連接處理器，這種封裝共使用了479個球，但直徑均為0.78毫米，能提供最短的對外連接距離。采用這一封裝不僅提供優異的電性效能，同時可以減少組件互連間的損耗及電感，降低電磁干擾的問題，并承受較高的頻率，突破超頻極限就變成了可能。

其次，當顯示芯片的設計人員在相同的硅晶區域中嵌入越來越密集的電路時，輸入輸出端子與針腳的數量就會迅速增加，而FC-BGA的另一項優勢是可提高I/O的密度。一般而言，采用WireBond技術的I/O引線都是排列在芯片的四周，但采用FC-BGA封裝以后，I/O引線可以以陣列的方式排列在芯片的表面，提供更高密度的I/O布局，產生最佳的使用效率，也因為這項優勢，倒裝技術相較于傳統封裝形式面積縮小30％至60％。

最后，在新一代的高速、高整合度的顯示芯片中，散熱問題將是一大挑戰。基于FC-BGA獨特的倒裝封裝形式，芯片的背面可接觸到空氣，能直接散熱。同時基板亦可透過金屬層來提高散熱效率，或在芯片背部加裝金屬散熱片，更進一步強化芯片散熱的能力，大幅提高芯片在高速運行時的穩定性。

雖然FC-BGA封裝載板是未來半導體封裝載板的發展方向，能夠實現芯片高速化與多功能化的高密度封裝載板，但是FC-BGA中電路布線密度的增加，使得電子元器件內金屬互聯導線的電阻和層間電介質的電容很容易形成RC(resistance-capacitance?delay)延遲效應，進而造成信號傳輸延遲功率損耗等不良影響。現有技術中公開的增層膠膜材料存在介電性能不足，嚴重影響其在FC-BGA中的應用；另外增層膠膜中主要成分為高分子材料，而高分子材料屬于易燃材料，并且燃燒過程中有大量濃煙和有毒氣體釋放，如何提升高分子材料的阻燃性能，也成為了增層膠膜需要重點攻克的方向。

因此，如何降低增層膠膜的介電常數和介電損耗，從而減少RC延遲效應，提高信號傳輸速度和效率；同時保證增層膠膜具有良好的阻燃性能，提高產品在實際應用中的可靠性，已成為目前亟待解決的技術問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種低介電的FC-BGA封裝載板用增層膠膜及其制備方法和應用。本發明中通過對增層膠膜原料的設計，進一步通過MOFs材料以及DOPO改性氰酸酯和/或含硅雙馬來酰亞胺的使用，制備得到的增層膠膜具有優異的介電性能和較好的阻燃性，可滿足增層膠膜在FC-BGA封裝載板中的應用。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：