电子元件的复合化和印制板埋置元件化发展
1、电子元件产品的技术趋向 <BR>
<P> 当前，电子设备向轻薄小型化和多功能高性能化发展，使电子元件与印制板发生了很大变化．具体体现在IC封装尺寸微型化和三维化，无源元件小型贴片化、复合化和埋置于印制扳内，埋置无源与有源元件印制板被开发应用等。</P>
<P> IC封装形式从单一芯片的QFP和TCP封装到BGA、CSP小型封装(图1)，更进一步的是平面型的多芯片模块(MEM)到堆叠式多芯片三维封装(MCP)(图1-2)．多芯片三维封装IC在移动电话中已使用堆叠2-4块芯片封装的IC,过一、二年后会用到堆叠5-6块芯片封装的IC日本富士通开发出了堆叠8块芯片封装的IC,并实现薄型化组合，每块芯片厚度仅有25μm，8块芯片堆叠封装厚度为2．0mm．堆叠10块芯片封装的IC也将出现。</P>
<P> 另一方面，电容、电阻和电感(C、R、L)等贴片元什小型化。自1996年起出现0603型(0．6 ×0．3mm)贴片元件用于便携式设备，到2002年又出现0402型(0．4×0．2mm)贴片元件。面贴片元件再要微小化受到元件制造和安装限止，过度微小带来了困难，因此采取单一元件向复合元件发展，多个不同种类的人源元件组合成一个复合的贴片元什(图2)．这既缩小了体积，又便于安装使用，在便携式设备中用量在加速增大。</P>
<P> 为了适应电子设备有更高性能，信号高速化和高频化，达到几GHz到几十GHz颇带要求，将部分电子元件埋置于印制板内。这既实现高密度安装，又使元件间连接线路缩短，减少信号损衰和干扰，提高安装可靠性．</P>
<P> 2．陶瓷基复合元件产品</P>
<P> 无源元件埋置于电子基板内可追溯到1970年代，开发出低温烧结玻璃陶瓷多层印制板内埋置厚膜电阻与厚膜电容(图3)这是形成埋置元件陶瓷多层印制板，到1980年代中期后进人实用化，到1990年代移动通信设备高频高速和小型化要求，陶瓷基复合元件多层印制板也大幅增长，在10平方毫米陶瓷基板内埋置约50个无源元件，预计以后会更密。然后，陶瓷基板的弱点是加工中要经过烧结，尺寸收缩大影响元件精确度，如电阻经烧结后又难以进行阻值修整．并且若埋置IC元件是不能经受高温烧结。还有陶瓷基板脆性大，不易加工面积大的薄基扳。这些问题点在树脂类基板可以避免。</P>
<P> 3．硅基板上无源元件集成化</P>
<P> 埋置无源元件除了在陶瓷基板中外，最近产生了在半导体生产中将无源元件(C、R、L)集成于硅基板上，形成集成无源器件(IPD：Integrated Passivo Device)，如图4．在图4中(a)是ST微电子公司产品，其中电容是高介电常数薄膜构成(5-500pF)，电阻阻值范围大(1~l00kΩ)，电感由螺旋形导线构成，这样一块芯片可以集成30个以上无源元件．(b)是富士通公司产品，在硅(Si)基板上由钛酸钡锶(BST)薄膜形成电容，1．60×1．85mm面积上的电容值0．035μF这种电容芯片再与IC芯片一起组合在载板上，并可进一步多芯片封装(MCP)在硅基板， 成为,SoS(Si on Si)结构。为提高IC芯片性能，缩短与无源元件的连接，把无源元件埋置于硅基板的应用会扩大。</P>
<P> 4、树腊基材埋置无源元件印制扳动向</P>
<P> 近期来，树脂基材埋置无源元件印制板发展活跃，势头超过陶瓷基材埋置元件印制板。树脂基材板除了有陶瓷基材板同样的适合高速高频性能，可缩短布线距离等优点外，不需要高温烧结处理，减少尺寸收缩变形，层压前可修整元件数值，可加工大面积基扳，达到降低成本期望，在美国和日本对从陶瓷基向树脂基埋置元件印制板的发展非常重视，现已在着手进行术语定义、材料类型、试验方法等标准化。</P>
<P> 现在树脂基材埋置无源元件印制板开始进入产品化，如用于高频模块板和BGA／CSP载板，代替了原有陶瓷基材埋置无源元件印制板．树脂基材埋置无源元件印制板技术进入实际应用，据说摩托罗拉已生产的手机中，有约1000万部手机用到埋置无源元件多层印制板，在今后新机种中还要扩大应用．</P>
<P> 埋置元件印制板的开发涉及到设计、材料、制造工艺和测试等一系列，其中最积极的目前是基材开发。较多的是选择高介电常数的电介质粉末、电阻体粉末，强磁性粉末等材料，混和于树脂中制成薄板或薄膜或膏状涂料，在铜箔或导电膏构成的电极间形成电容、电感和电阻，典型的埋置无源元件印制板结构如图5．埋置电感的产生现主要在电路图形设计上，由铜箔蚀刻加工出，而对电容和电阻注重于材料性能，在美国已发表的商品化的材料制商．</P>
<P> 埋置电容印制板制造技术，有采用钛</P>
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