李錕，曹易，田欣，薛超

（1.中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院，北京 100007；2.全國(guó)印制電路標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC47），北京 100007）

0 引言

有機(jī)封裝基板的標(biāo)準(zhǔn)化是當(dāng)前優(yōu)化印制電路標(biāo)準(zhǔn)體系一個(gè)關(guān)鍵的熱點(diǎn)問(wèn)題。在面對(duì)有機(jī)封裝基板這個(gè)行業(yè)高端產(chǎn)品子領(lǐng)域時(shí)，我國(guó)需要開始逐步探索一種符合行業(yè)發(fā)展規(guī)律的新的標(biāo)準(zhǔn)化工作思路，而不是簡(jiǎn)單地在體系中補(bǔ)充一個(gè)產(chǎn)品規(guī)范。我國(guó)企業(yè)在有機(jī)封裝基板上的競(jìng)爭(zhēng)，將面對(duì)一個(gè)沒(méi)有成熟路徑可依賴的風(fēng)險(xiǎn)型環(huán)境，而非數(shù)十年來(lái)熟悉的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移式發(fā)展。本文討論了新賽道中標(biāo)準(zhǔn)化工作所承擔(dān)的階段性任務(wù)、需要制定的方針和未來(lái)開展的工作重點(diǎn)，為后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)化工作提供思路。

1 我國(guó)印制電路標(biāo)準(zhǔn)化“跟隨”方針的背景

全國(guó)印制電路標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC47，以下簡(jiǎn)稱“標(biāo)委會(huì)”）自1987 年成立起，即按照國(guó)家發(fā)展階段的實(shí)際情況，實(shí)施以“跟隨”為特征的工作方針。三十多年來(lái)，我國(guó)印制電路行業(yè)快速實(shí)現(xiàn)了從手工作坊到產(chǎn)值世界第一的發(fā)展奇跡。這一發(fā)展得益于從先進(jìn)國(guó)家引進(jìn)的成功市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)、經(jīng)營(yíng)模式以及設(shè)備技術(shù)與我國(guó)相對(duì)廉價(jià)的自然稟賦條件的結(jié)合。隨著國(guó)際印制電路板產(chǎn)能向東亞地區(qū)的轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散，引進(jìn)來(lái)的市場(chǎng)需求、技術(shù)發(fā)展路徑和協(xié)作配套關(guān)系產(chǎn)生了高效的技術(shù)轉(zhuǎn)移，通過(guò)與國(guó)外原材料、專用化學(xué)品以及專用設(shè)備企業(yè)的合作，我國(guó)快速地形成了中低端全品種印制電路板的制造能力，并發(fā)展出了本土的供應(yīng)鏈條。

這個(gè)時(shí)期的標(biāo)準(zhǔn)化工作，強(qiáng)調(diào)緊跟國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、對(duì)接國(guó)際先進(jìn)，為技術(shù)和商品國(guó)際流動(dòng)提供便利。在引進(jìn)國(guó)外成果的過(guò)程中，中國(guó)大陸和臺(tái)灣地區(qū)、日本、韓國(guó)均將國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)作為一種技術(shù)成果和商業(yè)文件模板引入，并植入產(chǎn)業(yè)鏈的日?；顒?dòng)中。不論這些先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)是源自國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）或是其他協(xié)會(huì)組織，其傳播事實(shí)上是國(guó)際產(chǎn)業(yè)鏈主動(dòng)轉(zhuǎn)移的一個(gè)體現(xiàn)，也是對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和市場(chǎng)依賴性的表現(xiàn)。這種依賴某種程度上有其合理性，代表了市場(chǎng)需求端的力量和要求。

默許、追認(rèn)，甚至主動(dòng)采用這些國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，是這一時(shí)期扶助產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)有效策略，符合當(dāng)時(shí)的發(fā)展條件。此階段，印制電路國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)是在借鑒國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展脈絡(luò)的基礎(chǔ)上，保證國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)領(lǐng)域的全覆蓋，促使標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際門檻，并關(guān)注完善標(biāo)準(zhǔn)體系各標(biāo)準(zhǔn)的配套性。產(chǎn)業(yè)壯大、發(fā)展的結(jié)果可以證明，這個(gè)方針達(dá)到了其目的。

2 工作方針調(diào)整的必要性

以“跟隨”為特征的工作方針，面臨一個(gè)比較麻煩的問(wèn)題：當(dāng)我國(guó)印制電路板企業(yè)希望升級(jí)成為最高端產(chǎn)品——有機(jī)封裝基板的主要玩家時(shí)，原有的標(biāo)準(zhǔn)化工作基礎(chǔ)與形成新的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)的需求之間有差距。高端產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)不是公司與公司個(gè)體間的競(jìng)爭(zhēng)，而是高度協(xié)調(diào)的公司群之間的競(jìng)爭(zhēng)。標(biāo)準(zhǔn)化水平則體現(xiàn)了這種協(xié)調(diào)性。我國(guó)借助國(guó)外產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移所構(gòu)建的龐大的印制電路板產(chǎn)業(yè)基底的內(nèi)在結(jié)構(gòu)并不完全具備構(gòu)建、維持高端產(chǎn)品相關(guān)公司間“黏合力”的能力，行業(yè)中的市場(chǎng)主體也很難隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的要求，有意識(shí)地主動(dòng)構(gòu)建符合當(dāng)前階段需要的標(biāo)準(zhǔn)群。

3 有機(jī)封裝基板產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)

3.1 產(chǎn)業(yè)鏈高度集中，公司間關(guān)系穩(wěn)定且緊密

有機(jī)封裝基板的產(chǎn)能集中度遠(yuǎn)高于其他印制電路板品種。全球約80%的市場(chǎng)被位于日本、韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的全球前十大有機(jī)封裝基板生產(chǎn)廠占據(jù)，規(guī)模優(yōu)勢(shì)明顯。中國(guó)大陸目前僅在華南地區(qū)有少數(shù)幾家公司擁有相對(duì)簡(jiǎn)單的封裝基板生產(chǎn)技術(shù)。

最終的采購(gòu)需求集中于高通、三星、蘋果、小米和聯(lián)發(fā)科等大型科技公司。因訂購(gòu)數(shù)量龐大且交期集中，業(yè)內(nèi)通常采用包產(chǎn)方式訂購(gòu)，確保供應(yīng)穩(wěn)定。

這一產(chǎn)業(yè)供貨資質(zhì)要求高。由于對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和交期要求嚴(yán)格，獲得合格供方資格的過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜且時(shí)間較長(zhǎng)，如三星的認(rèn)證周期達(dá)到24 個(gè)月。同樣，一旦被認(rèn)定，也不會(huì)輕易更換。

從所屬關(guān)系上看，相當(dāng)部分的有機(jī)封裝基板大廠直接源自集成電路設(shè)計(jì)或封測(cè)行業(yè)，具有產(chǎn)業(yè)垂直整合的特點(diǎn)，如矽品科技從封測(cè)企業(yè)延伸出了有機(jī)封裝基板廠家全懋，聯(lián)電科技從集成電路設(shè)計(jì)延伸出了有機(jī)封裝基板廠家欣興。只有南亞和景碩來(lái)自于其他領(lǐng)域。

3.2 相關(guān)技術(shù)發(fā)展迅速，但基板材料處于壟斷狀態(tài)

有機(jī)封裝基板在自身的技術(shù)特征、工藝方法以及產(chǎn)品形態(tài)上都存在不同技術(shù)發(fā)展路線的可能性。線寬和線距（L/S）是區(qū)分有機(jī)封裝基板和“板級(jí)”印制電路板的技術(shù)特征。目前，在有機(jī)封裝基板（15 μm/15 μm級(jí)）和印制電路板（30 μm/30 μm 級(jí)）之間出現(xiàn)了用于芯片封裝的類載板（SLP），其線寬和線距小于30 μm/30 μm。從工藝方法上看，存在減成蝕刻法、半加成法（SAP）和改良半加成法（mSAP）共用的趨勢(shì)。這種共用，不但產(chǎn)生了更細(xì)的引線扇出和更密的導(dǎo)線間距，而且產(chǎn)品可以經(jīng)歷更少的層壓。在產(chǎn)品形態(tài)上，為了應(yīng)對(duì)晶圓扇出封裝技術(shù)（InFo-WLP）的出現(xiàn)可能引起的價(jià)值鏈轉(zhuǎn)移和產(chǎn)業(yè)鏈前后整合，有機(jī)封裝基板公司開始從配套標(biāo)準(zhǔn)芯片級(jí)封裝（CSP）、焊球陣列（BGA）等產(chǎn)品形態(tài)轉(zhuǎn)向大力發(fā)展三維嵌入式基板產(chǎn)品。

不論工藝技術(shù)如何變化，除極個(gè)別產(chǎn)品采用FR-4或FR-5 材料外，大多數(shù)剛性有機(jī)封裝基板均采用被少數(shù)日本公司掌握的兩三種基材，如三菱瓦斯、昭和電工掌握的雙馬來(lái)酞亞胺三嗓樹脂（BT 樹脂）和味之素掌握的增層膠膜（ABF）材料。這些基材經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期測(cè)試、驗(yàn)證和迭代，與客戶工藝配合度很高，事實(shí)上處于一定程度的壟斷狀態(tài)。

3.3 企業(yè)和行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵是穩(wěn)定的供應(yīng)和用戶聯(lián)系

從上述行業(yè)現(xiàn)狀可以看到，阻礙有機(jī)封裝基板發(fā)展的關(guān)鍵是在極高的技術(shù)難度下產(chǎn)生的巨大的客戶門檻和材料壁壘。這種特點(diǎn)顯示出封裝基板的發(fā)展必須構(gòu)建在廣泛客戶群以及穩(wěn)定材料供應(yīng)的基礎(chǔ)上，也就是下游聯(lián)系應(yīng)用，上游抓住材料。一旦構(gòu)建了穩(wěn)定的上下游關(guān)系，在我國(guó)集成電路的趕超式發(fā)展階段中，我國(guó)有機(jī)封裝基板完全可能再現(xiàn)其他中低端印制電路板品種那樣的大發(fā)展歷史。

4 有機(jī)封裝基板標(biāo)準(zhǔn)化工作思路及當(dāng)前重點(diǎn)任務(wù)

通過(guò)有機(jī)封裝基板國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，在國(guó)家層面上規(guī)定出最低質(zhì)量門檻，協(xié)助行政機(jī)關(guān)區(qū)分出合格產(chǎn)品和不合格產(chǎn)品，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到企業(yè)在質(zhì)量和成本方面對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化工作的要求，不能支撐我國(guó)企業(yè)建立穩(wěn)固的市場(chǎng)能力。

有機(jī)封裝基板的標(biāo)準(zhǔn)化工作應(yīng)從建立和壯大產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境處著手，也就是從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心“下游聯(lián)系應(yīng)用，上游抓住材料”處著手。有機(jī)封裝基板廠家取得集成電路設(shè)計(jì)及制造廠家的認(rèn)證問(wèn)題，實(shí)際是建立保質(zhì)、保量、按時(shí)交付能力的問(wèn)題。交付的前提是有機(jī)封裝基板廠家與客戶（集成電路制造商）在數(shù)據(jù)要求及設(shè)計(jì)規(guī)則方面交流無(wú)礙；具有一個(gè)被各方認(rèn)可的產(chǎn)品性能要求和考核能力體系，保證產(chǎn)品的合格率水平。同時(shí)，為了保證材料供應(yīng)穩(wěn)定，還應(yīng)從標(biāo)準(zhǔn)化的角度，牽引關(guān)鍵性材料可能的突破。

基于這種思路，應(yīng)從以下三個(gè)方面重點(diǎn)開展標(biāo)準(zhǔn)化工作：1）探索集成電路設(shè)計(jì)、制造、印制板制造、印制板組件等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)相通的設(shè)計(jì)規(guī)則和數(shù)據(jù)格式類標(biāo)準(zhǔn)；2）圍繞有機(jī)封裝基板成品合格率，研制關(guān)鍵測(cè)試、檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)產(chǎn)品規(guī)范；3）梳理有機(jī)封裝基板關(guān)鍵基材評(píng)價(jià)指標(biāo)，鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)材料研發(fā)企業(yè)制定相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，不必苛求其產(chǎn)品應(yīng)用的廣泛性。

4.1 共通設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的探索

大量有機(jī)封裝基板制造企業(yè)直接由集成電路設(shè)計(jì)或封測(cè)廠家投資。這種上下游垂直整合的經(jīng)營(yíng)方式是這個(gè)領(lǐng)域的一個(gè)重要特征，也是面對(duì)全球電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造難度不斷增加，成本競(jìng)爭(zhēng)日益激烈而做出的理性選擇。這種緊密的相互聯(lián)系，使大規(guī)模集成電路廠家、封裝廠家和印制電路板制造廠家形成合力，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)整體優(yōu)化，提升了可靠性和開發(fā)效率。如果各自分別開展設(shè)計(jì)優(yōu)化，則必然產(chǎn)生內(nèi)耗，不能形成系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)。比如，在對(duì)電源完整性和信號(hào)完整性進(jìn)行選擇時(shí)，集成電路封裝設(shè)計(jì)和印制電路板設(shè)計(jì)的關(guān)注點(diǎn)就會(huì)有所不同。作為封裝一部分的封裝基板，更多會(huì)考慮給芯片交流供電的問(wèn)題，而印制板則會(huì)更關(guān)心信號(hào)的直流串?dāng)_控制。

因此，最終的設(shè)計(jì)目標(biāo)需要上下游各部分設(shè)計(jì)人員緊密配合，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，運(yùn)用仿真技術(shù)來(lái)確定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則?！洞笠?guī)模集成電路（LSI）封裝印制電路板共通設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)》（計(jì)劃編號(hào)：20194109-T-339）則為這一任務(wù)提供了基礎(chǔ)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可以減少設(shè)計(jì)人員在溝通中的誤解，提高效率。圖1 為該標(biāo)準(zhǔn)的三種設(shè)計(jì)工具（集成電路設(shè)計(jì)工具、封裝設(shè)計(jì)工具和印制板設(shè)計(jì)工具）間標(biāo)準(zhǔn)格式文件設(shè)計(jì)信息交換的示意圖。通過(guò)統(tǒng)一使用交換設(shè)計(jì)信息的文件符號(hào)可以防止誤解，并使設(shè)計(jì)工具設(shè)定自動(dòng)化。

圖1 設(shè)計(jì)信息交換示意圖

在啟動(dòng)集成電路設(shè)計(jì)、封裝設(shè)計(jì)和印制板設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員之間通過(guò)共享信息和協(xié)作，可以減少開發(fā)成本和時(shí)間。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程和共通設(shè)計(jì)流程對(duì)比如圖2 所示，共通設(shè)計(jì)流程減少了開發(fā)成本和時(shí)間。

圖2 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)流程和共通設(shè)計(jì)流程對(duì)比

4.2 成品檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充

有機(jī)封裝基板是集成電路的重要零部件，其用于器件接近成品的階段。有機(jī)封裝基板的不良可能導(dǎo)致整個(gè)器件的報(bào)廢，因此成品率控制對(duì)于進(jìn)入市場(chǎng)至關(guān)重要。成品率需要配套測(cè)試方法和性能指標(biāo)。

有機(jī)封裝基板是印制板的一種，就測(cè)試方法而言，《印制板測(cè)試方法》（GB/T 4677—2002，該標(biāo)準(zhǔn)目前正在申請(qǐng)修訂的過(guò)程中）適用于封裝基板的外觀、尺寸、剖切分析、耐化學(xué)、電互連等大部分測(cè)試。測(cè)試工作的重點(diǎn)在于尺寸與裸芯片的配合性、金屬化層與焊球的兼容性以及特殊的表面特性三個(gè)方面。

與裸芯片的配合首先從封裝基板平整度體現(xiàn)。標(biāo)委會(huì)將在《印制板及印制板組裝件的平整度控制要求》（20180210-T-339）的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步考慮芯片鍵合區(qū)的局部平整度測(cè)試方法、基板彎曲度測(cè)試方法和基板翹曲度測(cè)試方法等新方法的標(biāo)準(zhǔn)化，以從多維度配合客戶對(duì)芯片配合性進(jìn)行評(píng)價(jià)。BGA 器件、焊盤陣列（LGA）器件及焊柱陣列（CGA）等集成電路引出端的焊接后空洞是一個(gè)普遍存在的問(wèn)題，對(duì)可靠性有著非常重要的影響?！队≈瓢褰M裝件 第6 部分：BGA 和LGA 焊點(diǎn)空洞的評(píng)估要求及測(cè)試方法》（計(jì)劃編號(hào)：20193131-T-339）利用X 射線對(duì)器件焊球內(nèi)部空洞、焊球/器件界面空洞等空洞類型進(jìn)行分類、識(shí)別以及評(píng)估。該方法適用于從10 μm 到幾百微米的大空洞，不適用于直徑小于10 μm 的較小空洞（如平面微空洞）。封裝基板產(chǎn)品首先會(huì)被用于集成電路的封測(cè)，因此其表面阻焊的開窗狀態(tài)對(duì)器件測(cè)試的便利性以及測(cè)試準(zhǔn)確性的影響很大，尤其是高密度、錯(cuò)綜復(fù)雜的導(dǎo)線圖形極易被刮傷或磨損。因此，表面涂覆材料的表面能對(duì)形成更易成型的涂層十分重要。目前業(yè)內(nèi)尚無(wú)專用的測(cè)試方法的國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)委會(huì)將擇時(shí)進(jìn)一步開展表面狀態(tài)（能）測(cè)試方法的研究工作。

4.3 成品性能規(guī)范的確立

有機(jī)封裝基板可以粗略地認(rèn)為是傳統(tǒng)高階印制電路板制造技術(shù)和半導(dǎo)體制造技術(shù)的綜合應(yīng)用。以異構(gòu)集成封裝用有機(jī)基板為例，傳統(tǒng)的倒裝球柵陣列封裝基板是在高性能的高密度互連印制板（HDI）的表面上疊加ABF 材料制成的電路層，同時(shí)涵蓋了傳統(tǒng)印制板的HDI 制造技術(shù)和加成法的SAP 或mSAP 技術(shù)。

根據(jù)這一實(shí)際情況，HDI 的技術(shù)要求應(yīng)被有機(jī)封裝基板的標(biāo)準(zhǔn)體系所涵蓋。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高密度互連印制板分規(guī)范》（計(jì)劃編號(hào)：20202852-T-339）中規(guī)定了有微導(dǎo)通孔的HDI 的要求，給出了微導(dǎo)通孔的定義，即孔深度（X）與孔徑（Y）的比值不大于1，且捕獲連接盤到目標(biāo)連接盤的距離（同孔深度）不超過(guò)0.25 mm。

同時(shí)，《剛性有機(jī)封裝基板通用規(guī)范》（計(jì)劃編號(hào)：20220107-T-339）正在制定過(guò)程中。對(duì)于有機(jī)封裝基板使用的金屬化技術(shù)而言，減成蝕刻法、SAP 和mSAP這些技術(shù)路線不是絕對(duì)相互排斥的，也有在同一產(chǎn)品上組合使用不同技術(shù)的情況，可獲得更好的綜合效果。比如，目前國(guó)內(nèi)主要的剛性封裝基板工藝是采用了減成蝕刻法和mSAP 法結(jié)合的工藝路線，在較低成本下實(shí)現(xiàn)了更細(xì)的引線扇出和更密的導(dǎo)線間距，不但提供了更大的空間余量，而且可以經(jīng)歷更少的層壓次數(shù)。在《剛性有機(jī)封裝基板通用規(guī)范》中，可考慮根據(jù)減成蝕刻法和mSAP 法的不同應(yīng)用區(qū)域，分別制定不同的指標(biāo)要求。

4.4 關(guān)鍵基板材料評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的研制準(zhǔn)備

基板材料是制約封裝基板產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵要素。有機(jī)封裝基板上游的主要材料為樹脂基板、銅箔等結(jié)構(gòu)材料，以及干膜、阻焊劑、電鍍液和其他化學(xué)品。基板材料可以分為剛性基板材料、柔性基板材料和陶瓷基板材料，其中以剛性基板材料應(yīng)用范圍最廣。剛性基板材料主要包括BT 樹脂、ABF 材料、預(yù)包封材料（MIS），其中BT 樹脂和ABF 材料是有機(jī)封裝基板應(yīng)用最廣泛、最關(guān)鍵的材料，也是標(biāo)準(zhǔn)化工作的重點(diǎn)。

BT 樹脂和ABF 材料是有機(jī)封裝基板的主導(dǎo)性材料，市場(chǎng)幾乎被日本廠家統(tǒng)治。國(guó)內(nèi)廠商在BT 樹脂方面已有所突破，可以量產(chǎn)供貨，標(biāo)準(zhǔn)化條件比較成熟。目前國(guó)內(nèi)有幾家廠商研制出了ABF 材料的類似產(chǎn)品，但尚未進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化階段。通過(guò)前期工作，已經(jīng)逐步開始形成對(duì)ABF 材料考核的共識(shí)，初步考慮其核心指標(biāo)項(xiàng)目包括三個(gè)方面。1）基本性能：損耗為0.001 2～0.018（10 GHz 或5 GHz 條件下），溫度系數(shù)為15×10-6～40×10-6/℃（25～150 ℃條件下），伸長(zhǎng)率為0.8%～5.6%。2）金屬化性能：線寬和線距。3）可靠性要求：高溫反偏老化、溫濕度加速老化、高壓蒸煮等。

從此類材料整體質(zhì)量水平控制的角度考慮，可針對(duì)有機(jī)膜材料的化學(xué)、熱物理分析測(cè)試方法開展進(jìn)一步的研究工作，建立共性的測(cè)試方法體系，為業(yè)界的專業(yè)檢測(cè)提供支撐，包括DSC 分析（測(cè)試玻璃轉(zhuǎn)化溫度、熔點(diǎn)、結(jié)晶點(diǎn)、吸放熱反應(yīng)）、熱機(jī)械分析（TMA，分析膨脹系數(shù)、固化程度、應(yīng)力反應(yīng)、動(dòng)態(tài)黏彈性等）、熱重分析（TGA）以及流變性分析等。

5 嵌入式基板是未來(lái)封裝基板標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展重點(diǎn)

我國(guó)在傳統(tǒng)的二維封裝用封裝基板方面是后來(lái)者，面臨較大競(jìng)爭(zhēng)壓力。但三維封裝用基板（嵌入式基板）為我國(guó)企業(yè)跨越式發(fā)展提供了機(jī)會(huì)，是標(biāo)準(zhǔn)化工作必須關(guān)注的要點(diǎn)。

5.1 嵌入式基板帶來(lái)了產(chǎn)業(yè)鏈重新整合的機(jī)會(huì)

嵌入式基板提供了一種高性能、低成本的新商業(yè)模式，具有改變產(chǎn)業(yè)格局的可能性。封裝基板是重資產(chǎn)密度、高技術(shù)密度的行業(yè)，打破既有格局非常困難。嵌入式基板這個(gè)路線的本質(zhì)是試圖通過(guò)合并印制電路板制造和系統(tǒng)裝聯(lián)這兩個(gè)完全獨(dú)立的子行業(yè)，來(lái)創(chuàng)建一種新的兼顧高密度制造技術(shù)和低成本的集成制造模式。我國(guó)完全可以作為新模式的“開創(chuàng)者”，充分利用這一新的“超車”機(jī)會(huì)。

嵌入式印制板是通過(guò)在印制板內(nèi)部嵌入裸芯片和/或無(wú)源元件的方式，實(shí)現(xiàn)高密度封裝的封裝基板技術(shù)路線。從技術(shù)上看，在印制板內(nèi)部嵌入無(wú)源元件和裸芯片，不但留出了基板頂部和底部的空間，而且元件和芯片間的線路大大縮短，簡(jiǎn)化了鍵合引線結(jié)構(gòu)，甚至消除了引線鍵合和二次成型過(guò)程，有利于復(fù)雜小節(jié)距封裝的實(shí)現(xiàn)。從成本效益上看，在印制電路板中嵌入一個(gè)50 μm 厚、100 μm I/O 焊盤間距的芯片的方式可以不再使用昂貴且脆弱的再布線層（RDL），降低了單品成本。從規(guī)模效益上看，已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的印制電路板設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)施為實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、低價(jià)的小節(jié)距封裝基板的生產(chǎn)提供了一個(gè)龐大的工業(yè)基礎(chǔ)。

電子裝聯(lián)委員會(huì)（IEC/TC 91）高度重視這一趨勢(shì)并認(rèn)為“也可能是整個(gè)電子產(chǎn)品未來(lái)發(fā)生的重大變化”。2016 年左右，委員會(huì)籌建了器件嵌入式技術(shù)工作組，負(fù)責(zé)制定器件嵌入組裝技術(shù)領(lǐng)域的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和其他可交付成果，包括器件嵌入基板和使用此類基板的模塊。

5.2 嵌入式基板標(biāo)準(zhǔn)化工作任務(wù)

嵌入式基板是封裝基板標(biāo)準(zhǔn)化工作的前沿，我國(guó)目前以辨別和采用符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)為主。具體工作任務(wù)應(yīng)從測(cè)試方法、技術(shù)指南以及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則開始。

嵌入式基板技術(shù)工業(yè)化的挑戰(zhàn)是現(xiàn)有印制電路板制造工藝如何滿足嵌入芯片實(shí)施要求。目前看，SAP或mSAP 路線是一個(gè)解決方案，這項(xiàng)技術(shù)有可能形成高寬厚比導(dǎo)線。另一個(gè)問(wèn)題是，在常規(guī)印制電路板制造環(huán)境中，將半加成工藝的設(shè)備、芯片組裝設(shè)備及制造環(huán)境集成進(jìn)原有體系時(shí)，如何保持清潔度和無(wú)氧化物表面狀態(tài)。最后，印制電路板企業(yè)面臨如何測(cè)試產(chǎn)品以保證基本的交付質(zhì)量的問(wèn)題。因此，目前嵌入式基板標(biāo)準(zhǔn)化的重點(diǎn)是嵌入式基板性能測(cè)試方法、可靠性評(píng)價(jià)方法以及產(chǎn)品清潔度控制方法。

標(biāo)委會(huì)已經(jīng)制定了《嵌入式基板測(cè)試方法》（計(jì)劃編號(hào)：20204845-T-339）。它規(guī)定了采用有機(jī)材料制造的嵌入無(wú)源或有源元器件基板的測(cè)試方法。測(cè)試分為6 個(gè)方面，包括目檢和顯微剖切、電氣測(cè)試、機(jī)械測(cè)試、環(huán)境試驗(yàn)、耐離子遷移以及交付測(cè)試。前5 種測(cè)試與GB/T 4677 中規(guī)定的測(cè)試原理并無(wú)本質(zhì)差異，僅針對(duì)該類產(chǎn)品進(jìn)行了適用性改進(jìn)。交付測(cè)試中的電測(cè)試以及內(nèi)部無(wú)損測(cè)試是專門針對(duì)嵌入式基板提出的，是嵌入式基板獨(dú)有的測(cè)試。

后續(xù)，標(biāo)委會(huì)將繼續(xù)在IEC/TC91 的《器件嵌入式基板 第2-3 部分：設(shè)計(jì)指南》（IEC 62878-2-3）、《器件嵌入式基板 第2-4 部分：測(cè)試單元》（IEC 62878-2-4）、《器件嵌入式基板第2-5 部分：器件嵌入式基板的三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)》（IEC 62878-2-5）、《器件嵌入式基板 第2-7 部分：器件嵌入式基板加速應(yīng)力測(cè)試方法》（IEC 62878-2-7）和《器件嵌入式基板第2-8 部分：器件嵌入式基板翹曲度控制方法》（IEC 62878-2-8）等文件基礎(chǔ)上，開展相關(guān)研究工作，并結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)際制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。清潔度控制方法的研究尚待開展。

由于內(nèi)嵌了其他元器件，所以可靠性評(píng)價(jià)是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題?！镀骷度胧交宓?-7 部分：器件嵌入式基板加速應(yīng)力測(cè)試方法》的范圍僅限于移動(dòng)電子設(shè)備，并不足以為主要應(yīng)用提供一個(gè)適用范圍較寬的評(píng)價(jià)指南?？偟脑u(píng)價(jià)原則是嵌入式結(jié)構(gòu)的牢固性應(yīng)能夠與表面安裝（SMT）水平一致?；诖耍瑯?biāo)準(zhǔn)化的評(píng)估首先應(yīng)基于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試單元開展：測(cè)試單元宜涵蓋用于單獨(dú)部件電氣測(cè)量的探針測(cè)試結(jié)構(gòu)（以反映不同應(yīng)力條件下電阻、電壓及功率等的變化），端子和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)絕緣的梳狀或樹狀測(cè)試圖形，互連電阻的菊花鏈結(jié)構(gòu)，互連電鍍性的通孔結(jié)構(gòu)等。除結(jié)構(gòu)性能外，還應(yīng)考慮嵌入的電阻、電容以及芯片網(wǎng)絡(luò)的性能測(cè)試等。其次，應(yīng)充分利用不同產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)已有的工作程序和要求：電子元件、器件及基板制造材料應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并涵蓋在嵌入式基板廠家的入廠檢驗(yàn)和測(cè)試中；嵌入式基板廠家跟據(jù)最終整機(jī)用戶的半成品/零部件要求，對(duì)嵌入式基板進(jìn)行出貨檢驗(yàn)；用戶進(jìn)行涉及一個(gè)或多個(gè)嵌入式基板的最終互連故障、電氣性能變化及系統(tǒng)絕緣測(cè)試。這一過(guò)程中，嵌入式基板廠家將面臨如何與最終整機(jī)用戶已有的印制板質(zhì)量評(píng)價(jià)、材料兼容性以及設(shè)計(jì)規(guī)則相互協(xié)調(diào)的問(wèn)題。

6 結(jié)束語(yǔ)

有機(jī)封裝基板作為印制電路板產(chǎn)品的發(fā)展方向，面對(duì)自身產(chǎn)業(yè)升級(jí)的內(nèi)在要求以及全球產(chǎn)業(yè)、技術(shù)發(fā)展的外在機(jī)遇，客觀上要求重新思考標(biāo)準(zhǔn)化工作的方針和任務(wù)。標(biāo)準(zhǔn)化工作需要根據(jù)我國(guó)產(chǎn)業(yè)同時(shí)扮演的“后進(jìn)者”和“開創(chuàng)者”的多重身份，清楚認(rèn)識(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)律和機(jī)遇窗口，結(jié)合我國(guó)實(shí)際的發(fā)展基礎(chǔ)，以支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展、形成自我發(fā)展能力為目的，針對(duì)不同情況，提出、制定具體的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展策略和重點(diǎn)工作任務(wù)。作為“后進(jìn)者”，我國(guó)應(yīng)聚焦產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)，研制具有競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；在非重點(diǎn)方向，積極吸收、采納、維護(hù)先發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已有的規(guī)則，避免全面標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)的風(fēng)險(xiǎn)。在嵌入式有機(jī)基板和硅基、陶瓷等無(wú)機(jī)基板等前沿方向，我國(guó)可以作為“開創(chuàng)者”，積極辨識(shí)業(yè)態(tài)變化可能帶來(lái)的機(jī)會(huì)，以我為主引進(jìn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，充分利用行業(yè)先發(fā)者為適應(yīng)變化而調(diào)整的難度，為產(chǎn)業(yè)超車提供一定的牽引。

總之，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化的一切工作應(yīng)服務(wù)于我國(guó)企業(yè)市場(chǎng)影響力，應(yīng)有利于行業(yè)用戶數(shù)量的增長(zhǎng)，有利于產(chǎn)業(yè)自身能力水平的提升。