先进封装基板技术要点解析

近年来，为适配高性能计算机、新一代移动通信、人工智能、汽车电子及国防装备等关键领域的应用需求，电子产品正加速向高性能、高集成度方向迭代。在摩尔定律逼近物理极限、先进晶圆制程成本持续攀升的行业背景下，先进封装技术在半导体产业链中的战略重要性愈发凸显。作为先进封测产业的核心基础，先进基板是支撑先进工艺下巨量I/O接口提升、实现系统级封装（SIP）的核心载体，更是异质集成技术的关键支撑，在后摩尔时代对国家重点行业与核心领域起到不可替代的保障作用。

二、FCBGA基板

FCBGA（倒装芯片球栅格阵列）有机基板，是专为倒装芯片封装场景设计的高密度集成电路封装基板，其技术核心源于积层法基板技术。该技术最早由IBM公司引入，初期应用于笔记本电脑板级封装，核心目标是在有限空间内实现电子元器件的高密度承载与互联。凭借优异的电气性能与更具竞争力的制造成本优势，积层法基板逐步替代陶瓷基板，在倒装芯片封装领域获得广泛应用。后续在英特尔公司的持续推动下，该技术不断成熟并实现标准化，最终全面应用于其全系列CPU产品。

近年来，伴随人工智能、5G通信、大数据等技术的飞速发展，市场对高性能CPU、GPU、FPGA及网络路由器/转换器专用芯片的需求呈爆发式增长，直接导致大尺寸FCBGA封装基板市场出现严重产能缺口。FCBGA基板因具备层数多、面积大、布线密度高、线宽线距精细、微孔（通孔、盲孔）孔径微小等技术特征，其加工制造难度显著高于FCCSP等其他类型封装基板。

从全球产业格局来看，FCBGA封装基板的产能与技术主要集中在中国台湾、日本、韩国等地区，代表性企业包括三星电机、南亚电路板、欣兴电子、京瓷、景硕科技等。中国大陆目前仅有深南电路、越亚半导体、华进半导体等少数企业具备小批量量产能力，产品技术指标已可实现线宽/线距15/15 μm、盲孔直径≤40 μm。总体而言，中国大陆在FCBGA基板领域的技术突破与产能扩张仍有巨大发展空间。图1展示了小批量量产的FCBGA封装基板样品。

国产FPGA产品

FCBGA封装基板的制造通常采用日本味之素公司生产的ABF（味之素积层介质薄膜）作为积层绝缘介质材料，搭配半加成法工艺实现加工。ABF材料是一种兼具低热膨胀系数、低介电损耗特性的热固性薄膜，因其易于加工精细线路、机械性能优良且耐久性强，已成为FCBGA封装基板的标准积层介质材料。当前，高密度大尺寸FCBGA封装基板的研发重点主要聚焦于ABF材料工艺优化、薄型FCBGA封装基板技术突破及细线路加工工艺升级三大方向。

已有学者针对味之素公司推出的高频场景专用低介电常数、低介电损耗ABF材料GL102，系统开展了压合、预固化、除胶、激光打孔等关键工艺参数对ABF与铜层结合力及盲孔加工质量的影响规律研究。该研究旨在解决GL102材料在实际应用中可能出现的ABF-Cu结合力不足、胶渣难以彻底清除等工艺痛点，进而降低由此引发的封装可靠性风险。

三、无芯封装基板

根据是否包含芯板（核心支撑层），IC封装基板可分为有芯基板与无芯基板两大类。

有芯基板主要由中间芯板及上下两侧积层板组成，无芯基板则是去除芯板结构的封装基板，仅由积层板堆叠形成。图2为有芯基板与无芯基板的结构示意图，图3为某类无芯封装基板的制造流程示意图——该方法以双面铜箔聚酰亚胺（PI）为基材，以PI膜作为绝缘层，通过加成法实现高密度布线。

消费类电子产品持续向轻薄化、小型化方向发展，这一趋势直接驱动封装基板向更轻、更薄、更高集成度的方向演进。2004年，富士通公司率先推出全球首款无芯封装基板“GigaModule-4”。此后，在基板制造商与终端电子产品品牌企业的协同推动下，无芯封装基板技术逐步成熟，目前已在智能手机、平板电脑等消费类电子产品中实现规模化应用。国内厂商如越亚半导体、深南电路、兴森快捷等已具备与国际先进水平比肩的无芯封装基板技术实力。

传统有芯基板因包含较厚的刚性芯板层，且芯板通孔直径与其他层差异较大，在高频信号传输过程中易产生信号反射、延迟等问题，影响信号完整性。相比之下，无芯基板的厚度仅为传统有芯基板的三分之一，不仅更契合消费电子产品“轻薄短小”的发展需求，还具备显著优势：信号传输速率更快、信号完整性更优、阻抗更低、布线设计自由度更高，且可实现更精细的图形与线距。

但受限于缺少刚性芯板的机械支撑，无芯封装基板存在结构强度不足、易发生翘曲变形等短板。因此，如何有效控制无芯封装基板在制造及组装全过程中的翘曲变形，已成为其研发与量产阶段的核心技术课题。

以下是FCBGA和无芯封装基板的对比