IEC 61249-2-512023 印制板和其他互连结构材料.第2-51部分包覆和非包覆增强基材.非包覆集成电路卡载带基材标准立项发展报告

印制板和其他互连结构材料第2-51部分：包覆和非包覆增强基材非包覆集成电路卡载带基材标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:MaterialsforPrintedBoardsandOtherInterconnectingStructures-Part2-51:ReinforcedBaseMaterials,CladandUnclad-BaseMaterialsforIntegratedCircuitCardCarrierTape,Unclad摘要随着全球信息产业与物联网技术的迅猛发展，集成电路卡（IntegratedCircuitCard,ICC）已成为金融支付、身份识别、公共交通、移动通信等众多领域不可或缺的核心载体。集成电路卡载带作为芯片封装与模块制造的关键基础材料，其质量与可靠性直接影响到最终产品的性能与使用寿命。国际电工委员会（IEC）于2023年5月发布的IEC61249-2-51:2023标准，针对非包覆集成电路卡载带基材的技术要求与试验方法作出了统一规范，填补了该领域在国际标准化层面的空白。本报告系统梳理了该标准的立项背景、技术内容、编制过程及国内外相关标准现状，分析了标准的技术指标与创新点，并对标准实施后对产业发展的预期影响进行了评估。报告指出，该标准的发布实施将为集成电路卡载带材料的质量控制、国际贸易与技术交流提供统一的技术依据，对于推动我国集成电路卡产业链的标准化进程、提升国产载带材料的国际市场竞争力具有重要的指导意义。关键词：印制板；增强基材；集成电路卡；载带基材；IEC标准；标准化；非包覆材料Keywords:printedboards;reinforcedbasematerials;integratedcircuitcard;carriertapebasematerial;IECstandard;standardization;uncladmaterial1引言集成电路卡（ICC）自20世纪80年代商业化应用以来，历经数十年的技术演进，已从最初的电话卡发展为集金融支付、身份认证、数据存储、加密通信等多种功能于一体的智能卡系统。据统计，全球每年集成电路卡的发行量已超过100亿张，广泛应用于银行卡（EMV迁移）、社会保障卡、居民身份证、电子护照、公共交通卡及移动通信SIM卡等场景。随着5G通信、物联网及“智慧城市”建设的深入推进，集成电路卡的市场需求持续增长，对载带基材的性能要求也不断提高。集成电路卡载带（ICcardcarriertape）是承载芯片模块的带状基材，通常由增强型树脂体系与玻璃纤维布复合而成。在芯片模块的封装过程中，载带基材作为芯片的物理载体与电气互连介质，其尺寸稳定性、机械强度、电绝缘性能及耐热性能等均对最终产品的成品率与长期可靠性产生决定性影响。然而，由于缺乏统一的国际标准，不同制造商生产的载带基材在技术指标、测试方法及质量判定规则上存在显著差异，导致国际贸易中出现技术壁垒，用户选型困难，质量争议频发。在此背景下，国际电工委员会印制板性能分技术委员会（IEC/TC91/WG2）经多年调研与起草，于2023年5月正式发布了IEC61249-2-51:2023标准。该标准作为IEC61249《印制板和其他互连结构材料》系列标准的第2-51部分，专门针对非包覆集成电路卡载带基材的性能要求、试验方法与质量评定程序进行了系统规定，为全球该类型材料的制造、检验与贸易提供了统一的技术准则。2标准编制背景2.1产业需求分析集成电路卡载带基材属于印制板用覆铜箔层压板（CCL）家族中的细分品类。与通用FR-4覆铜板相比，集成电路卡载带基材通常采用更薄的玻璃纤维布（如106、1080型）和经过优化的树脂配方，以获得优异的尺寸稳定性和表面平整度。在载带制造过程中，基材需通过冲孔、电镀、蚀刻、贴装芯片及封装等复杂工序，各工序的热应力与机械应力对基材提出了严苛的性能要求。近年来，随着晶圆级芯片尺寸封装（CSP）和多芯片模块（MCM）技术在智能卡领域的大规模应用，载带基材的线宽/间距已从早期的150μm/150μm逐步缩小至50μm/50μm乃至更细。这一趋势使基材的表面粗糙度、厚度均匀性、Z轴热膨胀系数（CTE）等微观性能变得更加关键。然而，各基材供应商在产品规格、测试条件和验收标准方面各行其是，国际买家与封测厂商难以进行直接的横向比较与质量评估，由此导致的选型风险与质量纠纷日益增多。2.2现有标准体系分析在IEC61249-2-51:2023发布之前，非包覆集成电路卡载带基材在标准层面缺乏专门的国际规范。与该类材料相关的标准分布如下：-IEC61249系列标准：该系列标准是印制板用基材领域的核心国际标准体系，涵盖包覆及非包覆增强基材的诸多品种。然而，该体系长期侧重于通用覆铜板及半固化片，对集成电路卡载带基材这一细分领域未设专门标准。-IPC-4101标准：美国IPC协会发布的《刚性及多层印制板用基材规范》在行业内具有广泛的国际影响力，其中包含了部分适用于载带基材的材料等级，但其定位为通用型基材规范，对载带这一特定应用场景的性能覆盖不够系统。-企业标准与行业惯例：全球主要基材供应商（如三菱瓦斯化学、日立化成、联茂电子等）均有各自的企业规格书，行业内实际使用的材料等级以企业牌号为主。这一现状虽在短期内维持了供应链的稳定，但不利于新兴供应商进入市场，也不利于最终用户在全球化采购中实现充分竞争。综上，制定一项专门针对非包覆集成电路卡载带基材的国际标准，既是产业发展的紧迫需求，也是对现有标准体系空白的有力补充。2.3技术发展对标准化提出的新要求近年来，载带基材技术领域出现了以下显著变化，对标准制定提出了新要求：第一，材料体系的多元化。传统环氧树脂/玻璃纤维体系仍是主流，但高性能热塑性树脂、液晶聚合物（LCP）、聚酰亚胺（PI）等新型材料体系逐渐进入市场，需要标准为各类材料提供统一的性能评价框架。第二，薄型化趋势加速。载带基材的典型厚度已从早期的0.2mm逐步下探至0.1mm以下，超薄基材的力学性能与卷曲性控制成为新挑战。第三，环保法规趋严。全球范围内对卤素阻燃剂的限制日益严格（如IEC61249-2-21规定的无卤要求），载带基材的无卤化已成为行业趋势，标准需对此加以响应。第四，可靠性要求提升。在金融支付等高可靠性应用场景中，载带基材需经过更为严苛的湿热老化、温度循环等可靠性验证，要求标准制定时纳入科学合理的可靠性考核方法。3标准主要内容与技术要求IEC61249-2-51:2023标准正文共分9章，系统规定了非包覆集成电路卡载带基材的分类体系、技术要求、试验方法、检验规则及包装运输等要求。以下对各核心章节进行简要介绍。3.1范围（第1章）标准明确了适用范围为“非包覆的集成电路卡载带基材”，即未经铜箔覆合的增强型绝缘基材。该基材后续可经覆铜、蚀刻、冲孔等工序制成载带产品。标准涵盖的材料包括以玻璃纤维布为增强材料、以热固性树脂（主要为环氧类）为基体树脂的复合基材，同时对于其他增强材料（如芳纶布）和树脂体系的技术条件也给出了适用性说明。3.2规范性引用文件（第2章）标准引用了一系列IEC和ISO的配套标准，包括但不限于：-IEC61249-2-1（包覆和非包覆增强基材总规范）-IEC61189-3（印制板用材料试验方法）-ISO472（塑料词汇）-ISO489（塑料折射率测定）通过引用上述配套标准，本标准的试验方法与国际通用方法保持一致，避免了重复制定，也便于用户与现有测试体系衔接。3.3术语与定义（第3章）标准对以下关键术语进行了界定：载带基材、非包覆、玻璃化转变温度（Tg）、尺寸稳定性、卷曲、弓曲、扭曲等。这些定义统一了行业用语，为后续技术条款的理解与执行奠定了基础。3.4分类与型号（第4章）标准按照基材的玻璃化转变温度（Tg）将材料分为两类：Tg≥130℃的标准型与Tg≥170℃的高耐热型。该分类方法兼顾了普通应用与高可靠性应用的不同需求，便于用户根据实际使用场景进行选型。3.5技术要求（第5章）本章是标准的核心部分，规定了载带基材的关键性能指标及对应的试验方法，主要技术指标如下：|序号|技术性能|试验方法依据|指标要求（以0.1mm标称厚度为例）||------|----------|--------------|-------------------------------||1|玻璃化转变温度（Tg）|IEC61189-3DMA法|标准型≥130℃，高耐热型≥170℃||2|厚度偏差|IEC61189-3千分尺法|标称厚度±10%以内||3|尺寸稳定性（蚀刻后）|蚀刻法，长度/宽度方向|≤0.05%||4|卷曲度|放置在水平板的翘曲量|卷曲方向长度≤300mm段，翘曲≤3mm||5|剥离强度（对铜箔）|仅适用于包覆后基材，提供参考值|≥0.6N/mm（可选要求）||6|体积电阻率（C-96/20/65）|IEC61189-3|≥10¹²Ω·m||7|表面电阻率（C-96/20/65）|IEC61189-3|≥10¹¹Ω||8|介电常数（1MHz）|平行板法|4.2~5.2（典型值）||9|介质损耗因数（1MHz）|平行板法|≤0.020||10|吸水率（D-24/23）|IEC61189-3|≤0.5%（典型厚度）||11|热应力（浮焊法260℃/10s）|铜箔包覆后测试|无分层、无气泡||12|阻燃性|IEC60695-11-10|V-0级（仅对阻燃型）|3.6试验方法（第6章）标准规定试验方法以IEC61189-3为主要依据。对于载带基材特有的测试项目（如卷曲度、尺寸稳定性），标准在附录A中给出了具体的测试夹具与操作步骤说明，以保证各实验室间测试结果的可比性。3.7质量评定程序（第7章）标准引入了“型式检验+出厂检验”相结合的双层质量评定模式：-型式检验：对标准中全部性能指标进行考核，需在下列情况下进行——新产品定型时、原材料或工艺发生重大变更时、产品质量出现重大波动时，以及正常生产至少每24个月进行一次；-出厂检验：对每批次产品进行关键指标的常规检验，包括厚度偏差、外观、卷曲度、尺寸稳定性等。标准同时规定了抽样方案与合格判定规则（采用ISO2859-1通用抽样体系），并对不合格批次的退货条件进行了明确。3.8标志、包装、运输和储存（第8章）标准要求产品包装上应标明产品名称、型号、批次号、生产日期、净重及制造商信息。标准对包装材料的防潮、防静电要求以及运输过程中的温湿度条件提出了建议，并规定基材宜在温度15~30℃、相对湿度≤70%的环境下储存，避免阳光直射与化学品污染。3.9规范性附录（附录A、B、C）-附录A（规范性）：卷曲度测量的具体操作规范，规定了测试样本尺寸（300mm×50mm）、测量台上的放置方式以及翘曲量的读数方法。-附录B（资料性）：推荐的热应力预处理条件，为包覆后的验证试验提供参考。-附录C（资料性）：环境与安全注意事项，帮助用户在使用基材时采取合理的职业健康防护措施。4主要参与修订单位与标准组织4.1国际电工委员会印制板性能分技术委员会（IEC/TC91）本标准的制修订工作由国际电工委员会（IEC）下属的第91技术委员会（TC91）——印制板与其他互连结构材料及工艺技术委员会负责，具体起草工作由其下属的WG2工作组（基材工作组）承担。IEC/TC91成立于20世纪60年代末，是国际电工委员会在电子互连技术领域最核心的标准化技术组织之一。其工作范围涵盖印制板用基材、导电层、互联结构的设计与制造、印制板的性能评价以及相关无源元件的嵌入技术。TC91目前下设多个工作组，分别负责基材、印制板性能、高频材料、检测方法及可靠性等方向的标准编制。在IEC61249-2-51:2023的编制过程中，TC91/WG2汇聚了来自全球主要印制板及基材制造企业、终端用户、科研机构与第三方检测机构的专家。WG2通过多轮工作会议、国际函审及投票决议，就载带基材的技术指标、试验方法草案和验收准则达成了国际共识。该标准的制定还参考了日本工业标准调查会（JIS）及美国电子电路互连与封装协会（IPC）此前开展的行业调研数据，确保标准技术内容与产业实际需求有效对接。4.2代表性参与单位——三菱瓦斯化学株式会社在IEC61249-2-51:2023的制修订过程中，日本三菱瓦斯化学株式会社（MitsubishiGasChemicalCompany,MGC）作为WG2工作组的活跃成员，为标准的制定贡献了重要的技术数据与工程实践经验。三菱瓦斯化学是一家总部位于东京的全球性特种化学品企业，其旗下BT（Bismaleimide-Triazine）树脂系列产品在集成电路封装基板和高多层印制板领域占有重要的市场地位。在载带基材领域，MGC推出了专门适用于集成电路卡载带应用的超薄型高Tg基材产品系列。公司凭借先进的树脂配方技术、严格的过程管控体系及丰富的应用失效分析经验，在以下方面为标准制定提供了核心技术支撑：-高耐热基材配方的性能数据库：MGC向WG2提供了其高Tg型载带基材在不同温湿度条件下的电性能与力学性能测试数据，为标准中Tg分类指标（≥130℃/≥170℃）的科学设定提供了数据基础；-卷曲度与尺寸稳定性测试方法的验证：MGC参与了标准附录A中卷曲度测量方法的实验室间比对试验，验证了所提出测试方法的可重复性与再现性；-无卤化技术方案的可行性验证：MGC基于其无卤高耐热基材的开发经验，确认了无卤配方在载带应用中的可行性，为标准中阻燃性等级技术指标（V-0级）的设定提供了工程依据。作为国际标准化活动的深度参与者，MGC在IEC/TC91、JPCA（日本印制电路协会）等标准化组织中长期担任专家角色。在IEC61249-2-51:2023的编制过程中，MGC的技术专家作为日本国家委员会（JNC）代表团的核心成员，全程参与了草案讨论、技术评审与国际投票等各阶段工作，为该标准最终顺利发布做出了重要贡献。5标准创新点与技术特色5.1首次建立载带基材专项国际标准体系IEC61249-2-51:2023是国际标准化组织首次针对集成电路卡载带基材建立的专项产品标准。在此之前，该材料类型在国际标准中只能参照通用覆铜板标准或引用企业内部规格。本标准的发布不仅填补了这一标准空白，也为后续载带基材的系列标准（如包覆型载带材料标准）提供了范本和框架支撑。5.2将卷曲度作为独立关键指标加以规范卷曲是载带基材在超薄化背景下