芯片封裝的核心材料之IC載板

一、IC載板：芯片封裝核心材料

（一）IC載板：“承上啟下”的半導(dǎo)體先進(jìn)封裝的關(guān)鍵材料

IC 封裝基板（IC Package Substrate，簡(jiǎn)稱 IC 載板，也稱為封裝基板）是連接并傳遞裸芯片（DIE）與印刷電路板(PCB)之間信號(hào)的載體，是封裝測(cè)試環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵，它是在 PCB 板的相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，用于建立 IC 與 PCB 之間的訊號(hào)連接，起著“承上啟下”的作用。

集成電路產(chǎn)業(yè)鏈大致可以分為三個(gè)環(huán)節(jié)：芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造和封裝測(cè)試。封裝基板是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈封測(cè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵載體，不僅為芯片提供支撐、散熱和保護(hù)作用，同時(shí)為芯片與 PCB 之間提供電子連接，甚至可埋入無源、有源器件以實(shí)現(xiàn)一定系統(tǒng)功能。封裝基板與芯片之間存在高度相關(guān)性，不同的芯片往往需設(shè)計(jì)專用的封裝基板與之相配套。然而，由于封裝基板技術(shù)難度高、資金投入量大，本土企業(yè)一直難以進(jìn)入該領(lǐng)域。

IC 載板是封裝中的關(guān)鍵部件，其在低端封裝中成本占比 40- 50%，高端封裝中占比 70-80%。在高階封裝領(lǐng)域，IC 載板已替代傳統(tǒng)的引線框架。

（二）IC載板種類繁多，類別多樣

1、按照封裝方式分類：可分為 WB/FC×BGA/CSP 等四類，其中 FCBGA 技術(shù)要求最高。

1）WB/FC是裸芯片與載板的連接方式。

WB（Wire Bonding，打線）采用引線方式將裸芯片與載板連接。WB 工藝使用細(xì)金屬線，利用熱、壓力、超聲波能量使金屬引線與芯片焊盤、基板焊盤緊密焊合，實(shí)現(xiàn)芯片與基板間電氣互連和芯片間信息互通，大量應(yīng)用于射頻模塊、存儲(chǔ)芯片、微機(jī)電系統(tǒng)器件封裝。其中，RF 射頻模塊主要應(yīng)用于無線射頻功率放大器、收發(fā)器、前段接受模塊等；數(shù)字模塊主要應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)內(nèi)存卡。

FC（Flip Chip，覆晶）將裸芯片正面翻覆，以錫球凸塊直接連接載板，作為芯片與電路板間電性連接與傳輸?shù)木彌_介面。FC 采用焊球連接芯片與基板，將芯片翻轉(zhuǎn)貼到對(duì)應(yīng)的基板上，利用加熱熔融的焊球?qū)崿F(xiàn)芯片與基板焊盤結(jié)合。FC 由于使用錫球替代引線，相比 WB 提高了載板信號(hào)密度，提升芯片性能，凸點(diǎn)對(duì)位校正方便，提高良率，是更為先進(jìn)的連接方式。已廣泛應(yīng)用于 CPU、GPU 等產(chǎn)品封裝。

基于不同的封裝方式，打線合倒裝類型的封裝基板有多種多樣的產(chǎn)品類型。

2）BGA/CSP是載板與PCB之間的連接方式。

BGA（Ball Grid Array，球柵陣列封裝）是在晶片底部以陣列的方式布置許多錫球，以錫球陣列替代傳統(tǒng)金屬導(dǎo)線架作為接腳。它是一種高密度封裝技術(shù)，區(qū)別于其他封裝芯片引腳分布在芯片周圍，BGA 引腳在封裝的底面，使 I/O 端子間距變大，可容納的 I/O 數(shù)目變多。BGA 封裝憑借著成品率高、電特性好、適用于高頻電路等特點(diǎn)成為了目前主流的封裝技術(shù)之一。BGA 適用 PC/服務(wù)器級(jí)高性能處理器。

CSP（Chip Scale Package，芯片級(jí)封裝）可以讓芯片面積與封裝面積之比超過 1：1.14，已經(jīng)相當(dāng)接近 1：1 的理想情況，約為普通的 BGA 的 1/3，可理解為錫球間隔及直徑更小的 BGA。CSP 適用移動(dòng)端芯片。

從下游應(yīng)用來看，F(xiàn)C-CSP 多用于移動(dòng)設(shè)備的 AP、基帶芯片，F(xiàn)C-BGA 用于 PC、服務(wù)器級(jí) CPU、GPU 等高性能芯片封裝，基板具有層數(shù)多、面積大、線路密度高、線寬線距小以及通孔、盲孔孔徑小等特點(diǎn)，其加工難度遠(yuǎn)大于 FC-CSP 封裝基板。

2、按照基材可分為BT載板、ABF載板和MIS載板

IC 載板的基板類似 PCB 覆銅板，主要分為硬質(zhì)基板、柔性薄膜基板和共燒陶瓷基板三大種類，其中硬質(zhì)基板占據(jù)主要市場(chǎng)空間，硬質(zhì)基板主要有 BT、ABF、MIS 三種基材。

BT 基板是由三菱瓦斯研發(fā)的一種樹脂材料，是高密度互連（HDI）、積層多層板（BUM）和封裝用基板的重要材料之一，良好的耐熱及電氣性能使其替代了傳統(tǒng)陶瓷基板，它不易熱脹冷縮、尺寸穩(wěn)定，材質(zhì)硬、線路粗，主要用于手機(jī) MEMS、存儲(chǔ)、射頻、LED 芯片等。

ABF 是由日本味之素研發(fā)的一種增層薄膜材料，硬度更高、厚度薄、絕緣性好，適用于細(xì)線路、高層數(shù)、多引腳、高信息傳輸?shù)?IC 封裝，應(yīng)用于高性能 CPU、GPU、chipsets 等領(lǐng)域。ABF 樹脂是極高絕緣性的樹脂類合成材料，主要由日本味之素廠商生產(chǎn)，是國內(nèi)載板生產(chǎn)卡脖子的關(guān)鍵原材料。

MIS 基板封裝技術(shù)是目前模擬、功率 IC、數(shù)字貨幣市場(chǎng)發(fā)展迅速的一種新型技術(shù)，與傳統(tǒng)的基板不同, 其包含一層或多層預(yù)包封結(jié)構(gòu),每一層都通過電鍍銅來進(jìn)行互連，提供封裝過程中的電性連接，線路更細(xì)、電性能更優(yōu)、體積更小，多應(yīng)用于功率、模擬 IC 及數(shù)字貨幣領(lǐng)域。

二、需求側(cè)：市場(chǎng)空間廣闊，未來增長(zhǎng)動(dòng)力足

（一）IC載板市場(chǎng)空間廣闊

IC載板發(fā)展趨勢(shì)是線路更細(xì)、孔徑更小、厚度更薄。BGA 載板占比有望持續(xù)提升。封裝技術(shù)朝高 IO 數(shù)、小管腳間距等輕、薄、短、小方向發(fā)展，BGA 符合半導(dǎo)體封裝發(fā)展趨勢(shì)，F(xiàn)C-BGA 成長(zhǎng)潛力大。5G 通訊、AI、云端網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)化機(jī)器人將驅(qū)動(dòng) FC-BGA 成長(zhǎng)；而智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、AI（GPU/CPU）、存儲(chǔ)等帶動(dòng) FC-CSP 成長(zhǎng)。

全球產(chǎn)值增速快。隨著電子產(chǎn)品性能增強(qiáng)和對(duì)產(chǎn)品技術(shù)要求的逐步提高，IC 載板的市場(chǎng)需求將不斷擴(kuò)大，根據(jù) Prismark 數(shù)據(jù)，2022 年全球IC載板市場(chǎng)規(guī)模為174億美元，預(yù)計(jì)2022-2027年CAGR為5.1%，為 PCB 領(lǐng)域增速最快的產(chǎn)品，整體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 223 億美元。

（二）AI、chiplet及芯片升級(jí)拉動(dòng)ABF載板需求

ABF載板市場(chǎng)呈現(xiàn)明顯周期性（2004-2024）

半導(dǎo)體行業(yè)是一個(gè)非常典型的周期性行業(yè)，ABF 載板亦如此：ABF 行業(yè)在過去 15 年中經(jīng)歷了兩次上升周期和兩次下行周期。

第一個(gè)上升周期 2004-2008：由于全球 PC/NB 出貨量的穩(wěn)健增長(zhǎng)以及英特爾越來越多地采用 FC-BGA 來取代 CPU 封裝的 CSP，所使用 FC-BGA 載板成為主要增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)，期間 ABF 行業(yè) CAGR 達(dá) 20+%。

第一個(gè)下行周期（2009 年）受到全球金融危機(jī)的拖累，當(dāng)時(shí)對(duì) IT 設(shè)備的需求急劇減弱。2010年和 2011 年，全球金融危機(jī)后的供應(yīng)鏈補(bǔ)貨帶來了強(qiáng)勁的需求，ABF 市場(chǎng)在 2010年達(dá)到新高。

2012-2017：由于臺(tái)式機(jī)、筆記本電腦市場(chǎng)的消退，致使 ABF 載板嚴(yán)重供大于求，整個(gè)產(chǎn)業(yè)陷入低潮，此外，隨著 PC 的增長(zhǎng)從 2012 年開始轉(zhuǎn)向南方，全球 ABF 市場(chǎng)見證了 6 年的需求低迷，CAGR 達(dá)-7%。

2020-2024：AI、5G、云服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)、新應(yīng)用的興起，大大拉動(dòng)了對(duì) ABF 載板的需求，市場(chǎng)情況持續(xù)向好，CAGR 達(dá) 17%。

全球ABF載板市場(chǎng)銷售額持續(xù)增長(zhǎng)，市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。據(jù) QYResearch 數(shù)據(jù)顯示及預(yù)測(cè)，2028 年全球 ABF 載板市場(chǎng)銷售額預(yù)計(jì)達(dá)到 65.29 億美元，2022-2028 年全球 ABF 載板市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增長(zhǎng)率為 5.56%。

ABF下游市場(chǎng)：ABF 基板主要應(yīng)用于高性能計(jì)算芯片，包括 CPU,GPU,FPGA 和 ASIC。CPU 是通用處理器，可以執(zhí)行 AI 算法，但性價(jià)比較低；GPU 是圖形處理器，擁有較強(qiáng)的并行計(jì)算能力，適合加速 AI 計(jì)算；FPGA 是可編程邏輯器件，可以靈活地對(duì)芯片硬件層進(jìn)行編譯，功耗低；ASIC 是定制專用芯片，可以在架構(gòu)和電路上進(jìn)行優(yōu)化，滿足特定應(yīng)用需求，性能高、功耗低，但成本也高。

各種芯片有各自的性能和供應(yīng)商。其中，60%的 ABF 需求來自 CPU， 15-20%來自 GPU，15%來自 FPGA，5-10%來自于 ASIC 等。此外，預(yù)計(jì)在 2023 年及以后進(jìn)入市場(chǎng)的下一代半導(dǎo)體芯片設(shè)計(jì)都將需要更多的 ABF 材料，這將導(dǎo)致該市場(chǎng)的復(fù)合年增長(zhǎng)率進(jìn)入一個(gè)快速擴(kuò)張的時(shí)期。

ABF 載板下游分布廣泛，根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，其 2023 年預(yù)計(jì)下游 47%為 PC，服務(wù)器+交換機(jī)需求占比達(dá) 25%，AI 芯片相關(guān)占比 10%。

ABF載板未來主要增長(zhǎng)動(dòng)力來自于：

1）AI發(fā)展，

2）Chiplet，

3）芯片制程升級(jí)帶來的ABF載板層數(shù)面積增長(zhǎng)

1）ChatGPT的發(fā)展增加了對(duì)算力和AI芯片的需求進(jìn)而帶動(dòng)ABF載板需求

ChatGPT 是 OpenAI 公司基于 GPT 模型架構(gòu)訓(xùn)練的大型語言模型，完成多種自然語言處理任務(wù)。在 ChatGPT 背后，是微軟極其昂貴的超級(jí)計(jì)算機(jī)在支撐。具體來講，ChatGPT 的使用依賴大模型，大模型的參數(shù)高達(dá)至少千億級(jí)，背后要有巨量的算力用來訓(xùn)練。同時(shí)，相應(yīng)服務(wù)器/交換機(jī)等作為算力核心載體和傳輸?shù)?a href="http://wenjunhu.com/v/tag/1751/" target="_blank">硬件，采用 CPU+加速卡的架構(gòu)形式，在進(jìn)行模型的訓(xùn)練和推斷時(shí)會(huì)更具有效率優(yōu)勢(shì)，主流加速卡為 CPU+GPU 模式。CPU,GPU 作為 ABF 載板主要的應(yīng)用下游，需求上 水漲船高，從而帶動(dòng) ABF 載板的市場(chǎng)需求。

此外，因?yàn)榇笮?a target="_blank">科技公司和云計(jì)算公司需要使用英偉達(dá)芯片來訓(xùn)練和部署其生成式 AI 應(yīng)用，英偉達(dá)表示受到這些公司對(duì)其 GPU 芯片需求的推動(dòng)，其數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)第二財(cái)季營收為 103.23 億美元，同比增長(zhǎng) 171%，環(huán)比增長(zhǎng) 141%。

據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2021 年全球 AI 芯片市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 260億美元，同比增長(zhǎng)率接近 49%，預(yù)計(jì) 2022 年同比增長(zhǎng)率可以達(dá)到 51.92%， 2021-2025 年的 CAGR 為 29.27%。AI 芯片市場(chǎng)規(guī)模的快速增長(zhǎng)成為拉動(dòng) ABF 載板放量的外部動(dòng)力。

2）Chiplet處理器芯片市場(chǎng)規(guī)模的增長(zhǎng)拉動(dòng)ABF需求

Chiplet 即小芯片，原理是將原本一塊復(fù)雜的 SoC 芯片，從設(shè)計(jì)時(shí)就按照不同的計(jì)算單元或功能單元對(duì)其進(jìn)行分解，然后每個(gè)單元選擇最適合的工藝制程進(jìn)行制造，再將這些模塊化的裸片互聯(lián)起來，通過先進(jìn)封裝技術(shù)，將不同功能、不同工藝制造的 Chiplet 封裝成一個(gè) SoC 芯片。由于分解后的芯?？梢苑蛛x制造，可以采用不同的工藝。對(duì)于工藝提升敏感的模塊如 CPU，可以采用先進(jìn)制程生產(chǎn)，而對(duì)于工藝提升不敏感的模塊比如 IO 部分，則可以采用成本較低的成熟制程制造，以此來降低成本。

多家巨頭布局Chiplet技術(shù)，未來增長(zhǎng)空間廣闊。目前，AMD、英特爾、蘋果等多家廠商先后發(fā)布了量產(chǎn)可行的 Chiplet 解決方案、接口協(xié)議或封裝技術(shù)，chiplet 技術(shù)未來空間廣闊。據(jù) Gartner 預(yù)測(cè)，Chiplet 芯片市場(chǎng)在 2020年空間為全球 33 億美金，2024 年全球超 500億美金，2020-24 年全球市場(chǎng) CAGR 為 98%。其背后是 Chiplet 在 MPU、 DRAM/NAND、基帶芯片上加速滲透。

Chiplet技術(shù)發(fā)展為ABF載板的增長(zhǎng)注入新的活力。Chiplet 的快速增長(zhǎng)將帶動(dòng) ABF 載板需求量的提升，因?yàn)?ABF 材料可做線路較細(xì)、適合針腳數(shù)更多的高訊息傳輸 IC，由于 chiplet 大多使用 2.5/3D 封裝，更適用使用 ABF 載板，Chiplet 將為 ABF 載板增長(zhǎng)注入新的活力。

3）芯片制程升級(jí)帶來的ABF載板產(chǎn)能消耗

隨著芯片升級(jí)，其尺寸、制程也隨之升級(jí)，以英特爾 CPU 為例，其 2015 年應(yīng)用在 Grantley 的 CPU 尺寸 2300平方毫米，而其 2020年應(yīng)用于Whitley 的 CPU 尺寸已達(dá)到 5600平方毫米，面積增長(zhǎng)約 2.4 倍。

隨著芯片制程提升，作為關(guān)鍵封裝基板的 ABF 載板層數(shù)、尺寸隨芯片制程升級(jí)而不斷升級(jí)，目前 ABF 載板高端產(chǎn)品層數(shù)已在 14-20層，尺寸至少在 70mmx70mm，甚至到 100mmx100mm，線路細(xì)密度則逐漸進(jìn)入 6-7μm，2025 年正式進(jìn)入 5μm 競(jìng)爭(zhēng)。同時(shí)，由于 ABF 載板技術(shù)難度較高，其層數(shù)、面積的增長(zhǎng)往往將對(duì)良率產(chǎn)生較大影響，高層數(shù)、大面積的 ABF 載板對(duì)產(chǎn)能的消耗往往是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于底層數(shù)、小面積的 ABF 載板的。

（三）國產(chǎn)存儲(chǔ)廠商發(fā)展助力國內(nèi)BT載板成長(zhǎng)

存儲(chǔ)是半導(dǎo)體第二大細(xì)分市場(chǎng)，以DRAM、NAND為主。2021/2020 /2019 年全球存儲(chǔ)市場(chǎng)規(guī)模為 1534/1175/1064 億美金，占半導(dǎo)體規(guī)模的比例為 28%/27%/26%，是全球第二大細(xì)分品類。其中 DRAM 、 NAND 占據(jù)主要份額，2021 DRAM 、NAND 年占比分別為 61%、36%，合計(jì)占比 97 %。

存儲(chǔ)總體以韓系、美系廠商主導(dǎo)，DRAM格局最為集中。從 CR3 來看， DRAM 94%、NAND 67%、Nor 64%，DRAM 集中度最高，Nor 集中度最低。具體來看，2021 年 DRAM 三星、海力士、美光三巨頭合計(jì)市占率高達(dá) 94 %。NAND 呈現(xiàn)六大廠商壟斷，2021 年六大廠商合計(jì)市占率高達(dá) 93 %。Nor 主要被臺(tái)系廠商壟斷，2021 年旺宏、華邦的合計(jì)市占率達(dá) 52 %，占半壁江山，兆易創(chuàng)新市占率 18%，全球第三。

DRAM：大陸市場(chǎng)最大但自給率極低，長(zhǎng)鑫引領(lǐng)發(fā)展。根據(jù) 2019 年數(shù)據(jù)，中國是全球第二大 DRAM 市場(chǎng)，占據(jù) 34%的市場(chǎng)，僅次于美國的 39%。長(zhǎng)鑫量產(chǎn)前，DRAM 本土自給率幾乎為0。長(zhǎng)鑫是大陸首家 DRAM IDM 廠商，2016 年在合肥成立，規(guī)劃三期，產(chǎn)能共 36 萬片/月。2019 年 19 nm 8Gb DDR 4 投產(chǎn)，2022 年量產(chǎn) 17 nm ；2021 年中國大陸 DRAM 產(chǎn)能占全球 4%，長(zhǎng)鑫產(chǎn)能占全球 DRAM 3%，引領(lǐng)大陸發(fā)展。

NAND大陸需求全球第一但自給率極低，長(zhǎng)存引領(lǐng)發(fā)展。中國是全球第一大 NAND 市場(chǎng)，占據(jù) 37 %的市場(chǎng)份額，美國占 NAND 市場(chǎng)的 31 %，位列第二。長(zhǎng)存量產(chǎn)前，本土自給率幾乎為0。長(zhǎng)存是大陸首家3DNAND 廠商，2016 年成立，計(jì)劃建立三個(gè)工廠，每個(gè)工廠規(guī)劃產(chǎn)能為 10萬片/月，計(jì)劃于 2025 年實(shí)現(xiàn)滿產(chǎn)；2019 年 Q3 基于 Xtacking 架構(gòu)的 64 層 3DNAND 量產(chǎn)，2021 年 128 層 TLC 和業(yè)界首款 128 層 QLC NAND 量產(chǎn)；2021 年中國大陸 NAND 產(chǎn)能占全球 6%，長(zhǎng)存 NAND 產(chǎn)能占全球 6%，引領(lǐng)大陸發(fā)展。

BT 載板深度受益國內(nèi)存儲(chǔ)廠商發(fā)展。存儲(chǔ)是 BT 載板最重要的下游應(yīng) 用領(lǐng)域之一，隨著國內(nèi)存儲(chǔ)廠商的快速發(fā)展，必然產(chǎn)生對(duì)國內(nèi) BT 載板 的需求，預(yù)計(jì)國產(chǎn) BT 載板需求有望隨著存儲(chǔ)廠商發(fā)展而進(jìn)一步提升。

總結(jié)：

IC載板是IC封裝最關(guān)鍵的部件之一，市場(chǎng)空間廣闊。

IC 載板是連接芯片和 PCB 之間的信號(hào)的載體，是封裝環(huán)節(jié)最關(guān)鍵的原材料之一。其根據(jù)基材可以分為 BT 載板、 ABF 載板等。IC 載板市場(chǎng)空間廣闊，根據(jù) Prismark 數(shù)據(jù)，2022 年全球 IC 載板市場(chǎng)空間達(dá) 174 億美金，預(yù)計(jì) 2022-2027 年 CAGR 為 5.1%，是整個(gè) PCB 板塊增速最快的領(lǐng)域。

多領(lǐng)域需求向好促使IC載板高速發(fā)展。

1）對(duì)于 ABF 載板而言，此前雖呈現(xiàn)明顯的周期性，但是成長(zhǎng)仍是主旋律。ABF 載板主要下游為 CPU、GPU、ASIC 及 FPGA, 隨著 AI 高速發(fā)展，高端 CPU、GPU 需求進(jìn)一步提升，2021-2025 年的 AI 芯片增長(zhǎng) CAGR 為 29.27%， AI 芯片給將主要使用 ABF 載板，AI 芯片的高速成長(zhǎng)是未來拉動(dòng) ABF 載板放量的重要力量；多巨頭布局 Chiplet 技術(shù)，Chiplet 也是實(shí)現(xiàn)我國芯片彎道超車的重要技術(shù)路線，由于 Chiplet 大多使用 2.5/3D 封裝，其將主要使用 ABF 載板作為封裝基板，也將為 ABF 增長(zhǎng)注入新的活力；此外芯片制程升級(jí)帶來的 ABF 載板尺寸及層數(shù)升級(jí)，加大了對(duì)整體 ABF 載板產(chǎn)能消耗，也拉動(dòng)了 ABF 載板的需求增長(zhǎng)。

2）對(duì)于 BT 載板而言，其主要下游是存儲(chǔ)及射頻領(lǐng)域，目前存儲(chǔ)領(lǐng)域以韓系、美系廠商為主導(dǎo)，國內(nèi)自給率低，但是長(zhǎng)存、長(zhǎng)鑫高速成長(zhǎng)引領(lǐng)國內(nèi)存儲(chǔ)領(lǐng)域高速發(fā)展，BT 載板有望深度受益國內(nèi)廠商發(fā)展，國產(chǎn) BT 載板需求有望隨著國內(nèi)存儲(chǔ)廠商發(fā)展而進(jìn)一步提升。

高壁壘造就高門檻，海外廠商主導(dǎo)國產(chǎn)化正當(dāng)時(shí)。

IC 載板領(lǐng)域存在較高的技術(shù)、資 金、客戶壁壘，高壁壘造成了目前 IC 載板仍以日、韓、臺(tái)廠商主導(dǎo)，當(dāng)前國產(chǎn)化率 低，海外廠商雖積極擴(kuò)產(chǎn)，但是由于 IC 載板需求旺盛，且海外廠商擴(kuò)產(chǎn)相對(duì)保守， ABF 載板上游關(guān)鍵原材料 ABF 膜擴(kuò)產(chǎn)意愿不足影響，預(yù)計(jì)供需缺口仍將延續(xù)，國內(nèi) 優(yōu)質(zhì)廠商把握國產(chǎn)化大趨勢(shì)，積極進(jìn)行載板領(lǐng)域擴(kuò)產(chǎn)，并投入更高端 ABF 載板領(lǐng)域， IC 載板國產(chǎn)化率有望持續(xù)提升。

芯片載板的散熱問題是半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域中的一個(gè)重要挑戰(zhàn)，因?yàn)殡S著芯片性能的提升，其功耗和發(fā)熱量也在不斷增加。以下是一些常見的解決芯片載板散熱問題的方法：

一、優(yōu)化散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

增加散熱面積：通過增加芯片載板的散熱面積，可以提高散熱效率。例如，可以在載板表面設(shè)計(jì)散熱鰭片或散熱槽，以增加與空氣的接觸面積，從而加快熱量的散發(fā)。

采用高效散熱材料：選擇具有高熱導(dǎo)率的材料作為芯片載板的基材，如銅、鋁等金屬合金，或者將氮化硼粉等高熱導(dǎo)率填料添加到基材中，以提高載板的整體熱導(dǎo)率。

優(yōu)化散熱路徑：通過合理設(shè)計(jì)散熱路徑，使熱量能夠迅速從芯片傳遞到載板，并再通過散熱結(jié)構(gòu)散發(fā)到空氣中。這包括優(yōu)化載板內(nèi)部的導(dǎo)熱通道和散熱結(jié)構(gòu)的布局等。

二、采用主動(dòng)散熱技術(shù)

風(fēng)扇散熱：在芯片載板附近安裝風(fēng)扇，通過增加空氣流動(dòng)來加速熱量的散發(fā)。這種方法適用于對(duì)散熱要求較高的場(chǎng)景，但需要注意風(fēng)扇的噪音和能耗問題。

液冷散熱：利用液體循環(huán)系統(tǒng)，將熱量從芯片載板表面吸收并傳輸?shù)缴崞?，再通過液體冷卻的方式將熱量帶走。液冷散熱具有高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，但系統(tǒng)設(shè)計(jì)和維護(hù)成本較高。

熱管散熱：利用熱管的高效熱傳導(dǎo)特性，將熱量從芯片載板快速傳導(dǎo)到散熱片或散熱器上。熱管散熱具有結(jié)構(gòu)緊湊、散熱效率高等優(yōu)點(diǎn)，適用于對(duì)散熱要求較高的場(chǎng)景。

三、采用新型散熱技術(shù)

均熱板散熱：均熱板通過內(nèi)部形成的氣液相變循環(huán)，能夠快速均勻地將熱量傳遞至表面和外部。這種散熱方式具有高效、均勻散熱等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于高熱流密度和輕薄化設(shè)計(jì)的場(chǎng)景。

石墨烯散熱：石墨烯是一種具有優(yōu)異熱導(dǎo)率的材料，可以作為散熱層或散熱通道應(yīng)用于芯片載板中。石墨烯散熱具有高效、輕薄等優(yōu)點(diǎn)，但制備成本較高。

四、綜合散熱解決方案

在實(shí)際應(yīng)用中，往往需要根據(jù)具體需求和場(chǎng)景，綜合采用多種散熱技術(shù)來解決芯片載板的散熱問題。例如，可以同時(shí)采用散熱鰭片、風(fēng)扇散熱和液冷散熱等多種方式，以實(shí)現(xiàn)最佳的散熱效果。綜上所述，解決芯片載板散熱問題需要從散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、主動(dòng)散熱技術(shù)、新型散熱技術(shù)以及綜合散熱解決方案等多個(gè)方面入手。通過不斷優(yōu)化和創(chuàng)新，可以有效提高芯片載板的散熱效率，確保芯片的穩(wěn)定性和可靠性。

氮化硼粉在芯片載板的作用

氮化硼粉在芯片載板中的應(yīng)用，主要得益于其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)。具體來說，氮化硼粉在芯片載板中的作用包括以下幾個(gè)方面：

提高熱導(dǎo)率：氮化硼粉具有高熱導(dǎo)率，將其作為填料添加到芯片載板的基材中，可以有效地提高載板的熱導(dǎo)率，從而增強(qiáng)散熱效果。這對(duì)于高功率密度的芯片來說尤為重要，能夠有效地降低芯片的工作溫度，提高芯片的可靠性和壽命。

增強(qiáng)機(jī)械性能：氮化硼粉還具有良好的機(jī)械性能，如硬度高、耐磨性好等。將其作為增強(qiáng)相添加到芯片載板的基材中，可以提高載板的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性，從而增強(qiáng)載板的承載能力和使用壽命。

提高化學(xué)穩(wěn)定性：氮化硼粉具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能夠在多種化學(xué)環(huán)境中保持其性能的穩(wěn)定。因此，將其作為填料添加到芯片載板中，可以提高載板的化學(xué)穩(wěn)定性，防止其受到外界化學(xué)物質(zhì)的侵蝕和破壞。

綜上所述，氮化硼粉在芯片載板中的應(yīng)用可以有效地提高載板的熱導(dǎo)率、機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性，從而增強(qiáng)芯片的散熱效果、承載能力和使用壽命。這對(duì)于提高電子設(shè)備的性能和可靠性具有重要意義。