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关注光模块及CoWoP中mSAP工艺的应用及设备机会(附下载)

关注光模块及CoWoP中mSAP工艺的应用及设备机会(附下载) 报告研究所
2026-07-22
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导读:深度精选研究报告,请关注报告研究报告(ID:touzireport)

随着集成电路封装向高密度、高精度演进,封装基板与 PCB 线路日益精细化。特别是在光模块 PCB 及 CoWoP 封装工艺中,当线宽线距≤40μm 时,传统高多层及 HDI 的减成法工艺已难以满足需求,改良型半加成工艺(mSAP)作为精细线路制作的主流方案,应用愈发广泛。

mSAP 工艺核心逻辑与优势

核心逻辑:“薄铜层 + 图形电镀 + 差分蚀刻工艺 + 光刻工艺升级”。

相比减成法的全板镀铜,mSAP 采用加成法进行图形电镀,不仅节省材料且铜层均匀性更佳。在蚀刻阶段,得益于更薄的起始铜层及差分蚀刻技术,其侧蚀量远小于减成法,能实现更精准的线路控制。

mSAP 的关键应用场景

1.6T 光模块:微细线路的必选项

1.6T 光模块采用 8×224Gbps PAM4 通道设计,奈奎斯特频率高达 56GHz,信号对插损、回波损耗及阻抗波动极度敏感。受限于 OSFP-XD 封装尺寸,需在有限空间内集成 16-20 层线路,最小线宽/线距需缩小至 15μm/15μm,布线密度较 800G 提升 50%-100%。

传统减成法主要适用于≥50μm 的线路设计,存在蚀刻精度低、侧壁不规则等问题,无法满足高频信号稳定性要求。而 mSAP 工艺通过超薄种子铜层、图形电镀及闪蚀等流程,可实现陡直的线路侧壁和±1-2μm 的线宽公差,有效降低高频损耗,完美适配高密度互联需求。

此外,1.6T 光模块对基材要求极高,需采用厚度控制在 2μm 以下的超薄超低轮廓铜箔,以及 Dk<3.5、Df<0.003 的高速材料,以确保高频传输性能稳定。

CoWoP 封装:类载板(SLP)的技术基石

CoWoP 工艺的核心理念是将中介层直接贴装于高端先进 PCB,使信号传输路径最短,ABF 或 BT 基板从堆叠结构中消失。这要求 PCB 具备类似基板(载板)的特性,即线宽/间距需达到 15-20μm 的超高密度互连(Ultra-HDI),并需通过多次层压及特殊材料控制翘曲和热膨胀系数(CTE)。

传统 PCB 及 HDI 板的线宽线距通常大于 30/30μm,而 IC 载板可小至 15/15μm。介于两者之间的类载板(SLP,Line/Space < 30/30 μm)成为关键过渡。IC 载板与 PCB 生产工艺趋同,但 SLP 的生产需要更高水平的设备支持,如直接成像、激光钻孔、差分蚀刻等,mSAP 工艺因此成为必选项。

精密设备要求与技术挑战

关键设备门槛

mSAP 工艺对全套精密设备提出了严苛要求,显著提升了行业准入壁垒:

  • 钻孔设备:需实现 60-80μm 微孔加工及±3μm 孔位精度,避免碳化影响信号,超快激光钻孔受益明显。
  • 激光直接成像(LDI):需达到±0.5μm 成像精度和±1.5μm 对位精度,确保细线路图形精准呈现。
  • 脉冲电镀设备:铜厚均匀性需控制在±5% 以内,保证线路无凹陷。
  • 压合与对位:采用分序压合加光学对位系统,层间对位精度≤25μm,翘曲控制在 0.5% 以内。
  • 检测设备:AOI/3D AOI 需精准识别 15μm 线宽缺陷,配合 X-ray 空洞检测,确保隐蔽缺陷零遗漏。

工艺挑战与展望

尽管 mSAP 优势显著,但仍面临三大挑战:一是工艺控制难度大,对沉积、图形形成及蚀刻的一致性要求极高;二是良率控制压力大,微小瑕疵易导致开路或短路;三是成本偏高,目前主要应用于高端载板及高频高速领域。

相较而言,SAP 工艺因稳定性强、良率高,仍是消费电子的主力。mSAP 与 SAP 并非替代关系,而是适应不同需求的先进制程。随着材料进步与设备精度提升,mSAP 有望逐步降低成本、提升良率,在 AI 芯片封装、服务器主板等追求极致性能的领域发挥更大价值,代表 HDI 发展的重要方向。

报告来源:方正证券。本文仅供参考,不代表任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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