[发明专利]一种低介电的FC-BGA封装载板用增层胶膜及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种低介电的FC‑BGA封装载板用增层胶膜及其制备方法和应用。所述增层胶膜包括如下重量份数的组分：环氧树脂45～100份、无机填料40～100份、氰酸酯25～45份、双马来酰亚胺35～55份、MOFs材料1～3份、丙烯酸树脂5～10份和苯氧树脂5～10份；所述氰酸酯选用未改性氰酸酯和/或DOPO改性氰酸酯；所述双马来酰亚胺选用未改性双马来酰亚胺和/或含硅双马来酰亚胺。本发明提供的增层胶膜具有优异的介电性能和较好的阻燃性，可满足增层胶膜在FC‑BGA封装载板中的应用需求。

技术领域

本发明属于树脂复合材料技术领域，具体涉及一种低介电的FC-BGA封装载板用增层胶膜及其制备方法和应用。

背景技术

FC-BGA(Flip Chip Ball Grid Array)这种被称为倒装芯片球栅格阵列的封装格式，也是目前图形加速芯片最主要的封装格式。这种封装技术始于1960年代，当时IBM为了大型计算机的组装，而开发出了所谓的C4(Controlled Collapse Chip Connection)技术，随后进一步发展成可以利用熔融凸块的表面张力来支撑芯片的重量及控制凸块的高度，并成为倒装技术的发展方向。

FC-BGA解决了电磁兼容(EMC)与电磁干扰(EMI)问题。一般而言，采用BGA封装技术的芯片，其信号传递是透过具有一定长度的金属线来进行，这种方法在高频的情况下，会产生所谓的阻抗效应，形成信号行进路线上的一个障碍；但FC-BGA用小球代替原先采用的针脚来连接处理器，这种封装共使用了479个球，但直径均为0.78毫米，能提供最短的对外连接距离。采用这一封装不仅提供优异的电性效能，同时可以减少组件互连间的损耗及电感，降低电磁干扰的问题，并承受较高的频率，突破超频极限就变成了可能。

其次，当显示芯片的设计人员在相同的硅晶区域中嵌入越来越密集的电路时，输入输出端子与针脚的数量就会迅速增加，而FC-BGA的另一项优势是可提高I/O的密度。一般而言，采用WireBond技术的I/O引线都是排列在芯片的四周，但采用FC-BGA封装以后，I/O引线可以以阵列的方式排列在芯片的表面，提供更高密度的I/O布局，产生最佳的使用效率，也因为这项优势，倒装技术相较于传统封装形式面积缩小30％至60％。

最后，在新一代的高速、高整合度的显示芯片中，散热问题将是一大挑战。基于FC-BGA独特的倒装封装形式，芯片的背面可接触到空气，能直接散热。同时基板亦可透过金属层来提高散热效率，或在芯片背部加装金属散热片，更进一步强化芯片散热的能力，大幅提高芯片在高速运行时的稳定性。

虽然FC-BGA封装载板是未来半导体封装载板的发展方向，能够实现芯片高速化与多功能化的高密度封装载板，但是FC-BGA中电路布线密度的增加，使得电子元器件内金属互联导线的电阻和层间电介质的电容很容易形成RC(resistance-capacitance delay)延迟效应，进而造成信号传输延迟功率损耗等不良影响。现有技术中公开的增层胶膜材料存在介电性能不足，严重影响其在FC-BGA中的应用；另外增层胶膜中主要成分为高分子材料，而高分子材料属于易燃材料，并且燃烧过程中有大量浓烟和有毒气体释放，如何提升高分子材料的阻燃性能，也成为了增层胶膜需要重点攻克的方向。

因此，如何降低增层胶膜的介电常数和介电损耗，从而减少RC延迟效应，提高信号传输速度和效率；同时保证增层胶膜具有良好的阻燃性能，提高产品在实际应用中的可靠性，已成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种低介电的FC-BGA封装载板用增层胶膜及其制备方法和应用。本发明中通过对增层胶膜原料的设计，进一步通过MOFs材料以及DOPO改性氰酸酯和/或含硅双马来酰亚胺的使用，制备得到的增层胶膜具有优异的介电性能和较好的阻燃性，可满足增层胶膜在FC-BGA封装载板中的应用。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：