玻璃覆銅基板(Glass-Clad Copper Substrate,簡(jiǎn)�(chēng)GCC)是一種以特種玻璃為基�、表面覆銅的新型高性能電子基板材料。其�(jié)合了玻璃的優(yōu)異物理特性與銅的高導(dǎo)電�,廣泛應(yīng)用于高頻通信、半�(dǎo)體封�、先�(jìn)封裝(如FCBGA、FOWLP)、微電子�(jī)械系�(tǒng)(MEMS)等�(lǐng)�,是5G通信、人工智能芯片、車(chē)載雷�(dá)等高端電子設(shè)備的�(guān)鍵基�(chǔ)材料�
一、產(chǎn)品結(jié)�(gòu)與組�
1.1 基礎(chǔ)�(jié)�(gòu)
核心層:超薄玻璃基板(厚�50-300μm�,常用材料包括鈉鈣玻�、硼硅酸鹽玻璃或石英玻璃
金屬層:電解銅箔�?yàn)R射銅層(厚度5-35μm),表面粗糙度Ra�0.5μm
�(jié)合層:通過(guò)磁控濺射、化�(xué)氣相沉積(CVD)或等離子活化工藝形成的�(guò)渡層(如Cr/Cu或Ti/Cu�(fù)合層�
1.2 典型技�(shù)參數(shù)
參數(shù)�(xiàng) | 指標(biāo)范圍 | �(cè)試標(biāo)�(zhǔn) |
介電常數(shù)(@10GHz� | 5.4-6.7 | IPC-TM-650 2.5.5.5 |
熱膨脹系�(shù)(CTE� | 3.2-7.5 ppm/� | ASTM E831 |
�(dǎo)熱系�(shù) | 1.1-1.5 W/(m·K) | ASTM D5470 |
抗彎�(qiáng)� | >200 MPa | JIS R1601 |
表面平整� | <5μm/100mm | ISO 10110-5 |
二、核心特性與�(yōu)�(shì)
2.1 高頻性能�(yōu)�(shì)
低介電損耗:tanδ<0.002 @10GHz(傳�(tǒng)FR-4基板tanδ�0.02�
信號(hào)完整性:特征阻抗控制精度±3%,適�28GHz以上毫米波應(yīng)�
電磁屏蔽:銅層連續(xù)覆蓋�>99.9%,抑制電磁干擾(EMI�
2.2 熱機(jī)械特�
尺寸�(wěn)定性:熱膨脹系�(shù)(CTE)與硅芯片(2.6 ppm/℃)高度匹配
耐高溫性:玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg�>500℃,支持回流焊(260℃)工藝
�(jī)械強(qiáng)度:楊氏模量70-90GPa,是FR-4基板�3-5�
2.3 工藝兼容�
微細(xì)線路加工:支持線�/線距�15μm的精�(xì)線路蝕刻
多層堆疊:可通過(guò)激光鉆孔實(shí)�(xiàn)微孔(孔徑≤50μm)互�
表面處理:兼容ENIG(化�(xué)鎳金�、OSP(有�(jī)保焊膜)等工�
三、主要應(yīng)用領(lǐng)�
3.1 高頻通信�(shè)�
5G基站:Massive MIMO天線陣列基板
毫米波雷�(dá)�77GHz�(chē)載雷�(dá)射頻前端
�(wèi)星通信:Ka波段�26.5-40GHz)相控陣模塊
3.2 先�(jìn)半導(dǎo)體封�
2.5D/3D封裝:硅中介層(Interposer)替代方�
Chiplet集成:異�(gòu)芯片互連的再布線層(RDL�
光電子封裝:激光器/探測(cè)器共封裝(CPO)基�
3.3 特種電子�(shè)�
高功率LED:低熱阻COB(Chip on Board)基�
航空航天電子:抗輻射星載�(jì)算機(jī)主板
�(yī)療影像設(shè)備:CT探測(cè)器陣列支撐基�
�、制造工藝流�
4.1 核心工藝步驟
玻璃基板�(yù)處理�
激光切割(皮秒激光精度�5μm�
化學(xué)�(qiáng)化(K+離子交換,表面壓�(yīng)�>700MPa�
等離子清洗(Ar/O?混合氣體,接觸角<5°�
金屬化處理:
磁控濺射沉積阻擋層(Ti/Cr,厚�50-100nm�
電鍍?cè)龊胥~層(酸性硫酸銅體系,沉積速率2-5μm/min�
圖形化蝕刻(干膜光刻+微蝕�,側(cè)壁角�85-90°�
后處理工藝:
黑氧化處理(CuO層厚�0.3-0.8μm�
表面鈍化(苯并三唑類(lèi)緩蝕劑涂覆)
激光打�(biāo)(二維碼追溯系統(tǒng)�
4.2 �(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)
缺陷檢測(cè):AOI(自�(dòng)光學(xué)檢測(cè))系�(tǒng)�(shí)別≥5μm的銅層缺�
可靠性測(cè)試:
熱循�(huán)�(cè)試:-55℃~+125� 1000次循�(huán)(IPC-9701�
高壓蒸煮試驗(yàn)�121�/100%RH/2atm 96小時(shí)(JEDEC JESD22-A102�
離子遷移�(cè)試:85�/85%RH/5V DC 1000小時(shí)(IPC-TM-650 2.6.14�