倒装芯片器件封装.ppt

2.2.2印刷法 影响模板印刷工艺质量的因素很多，包括印刷压力、间距高度、环境控制、重熔温度曲线等参数等。 模板制造方法有三种：化学腐蚀、电镀以及激光切割。化学腐蚀模板比较便宜，但精度不高。电镀和激光切割模板精度高，但是比较贵。 2.2.3电镀法 2.2.3电镀法 在电镀法中，形成UBM之后，在焊盘上涂覆光刻胶以形成凸点图案。如上图，光刻胶可决定电镀凸点的形状和高度，因此在电镀凸点前，要去除光刻胶残渣。在电镀液中焊料电镀后，形成的凸点多为蘑菇状。与其他方法相比，电镀凸点成分及其高度控制比较困难，因此多选用共晶钎料，如63Sn/37Pb等。电镀后，去除光刻胶，钎料凸点在进行重熔过程，获得球形凸点。 2.2.4钉头凸点 2.2.4钉头凸点 钉头凸点使用标准连接过程以形成凸点，过程如上图所示。钎料丝的选择通常要求与UBM要求匹配，可使用金丝或铅基钎料丝。凸点形成过程与线连接过程相同，不同之处在于丝端成球后，在球上端加热食指断开，获得的凸点形状多为蘑菇状或钉头状。随后重熔过程可获得具有特定高度的球形凸点。 2.2.5钎料传送法 2.2.5钎料传送法 先在载板上形成凸点，随后转移到连接焊盘。在此钎料凸点形成过程中，要求载板材料应与钎料间不可润湿，多选用硅或耐热玻璃片，凸点形成前首先沉积一薄层（大约100nm）的金，用以提高钎料与载板间的粘附性，保证在钎料润湿并转移到焊盘前不与载板分离。 2.2.6微球法 2.2.6微球法 当微球吸附在吸孔处时，由于微球可能被粘附到除吸孔外的其他位置，又由于微球非常轻，若吸孔与其上的微球有间隙没有良好粘附，则会出现在一个吸孔位置粘附多个微球。为除去多余的微球，而同时准确保持微球在吸孔位置，可采用超声震荡工艺。随后用图像处理方法来检查吸孔与微球位置准确性，若发现多余微球则应去除，缺少微球则添上。 2.2.7 凸点制作工艺小结 凸点的制作方法有很多,各自适应于特定的要求,都有一定的应用,然而现有各种方法都存在一定的缺点,技术还不够成熟。对倒装芯片技术来说,尽管与以往的封装技术相比有明显的优势,但要使其得到广泛的应用,必须使其工艺成本不超过以往的电子封装技术。为获得成本优势,需要新的封装材料与工艺,而选择一种合适的凸点制作技术则是非常重要。现有技术仍不能完全满足要求,新的更具有优势的凸点制作技术仍有待发展。 2.3下填充技术 由于硅芯片、焊料凸点和基板等材料的热膨胀系数不匹配，如表3所示，使用过程中很容易因热失配而造成连接失效。下填充技术能够减少硅芯片和基板间热膨胀失配造成的影响，并能有效地缓冲机械冲击的损伤程度。其中焊料凸点与焊盘的连接界面处承受着更容易失效的风险，通过下填充可以将芯片、凸点和基板紧紧地黏附在一起，达到重新分配整个芯片上的热膨胀系数失配和机械冲击产生的应力和应变力。下填充提供了一个好的机械连接，大大提高r封装的可靠性，并且还能防止湿气和其他形式的沾污。使用下填充能够大大提高倒装连接的寿命，与相同封装无填充的倒装比较其使用寿命可以提高5-20倍。 2.3倒装焊封装器件材料的力学属性 2.3下填充技术 下填充工艺有两种，底部流动填充和底部不流动填充，应根据不同的需求选择合适的填充工艺。底部流动填充工艺，是在毛细表面张力作用下，胶填充芯片和慕板底部空隙之间，胶的流动能够使芯片和基板之间的气体尽量驱除出去，减少气泡的残留。芯片与基板之间空隙足够大，可选用底部流动填充工艺，如果芯片面积特别大或芯片与基板的空隙小可以选择底部不流动填充工艺，应根据不同的需要选择相应的填充工艺。 2.3下填充技术 展望 随着电子封装越来越趋于向更快、更小、更便宜的方向发展，要求缩小尺寸、增加性能的同时，必须降低成本。这使封装业承受巨大的压力，面临的挑战就是传统SMD封装技术具有的优势以致向我们证实一场封装技术的革命。 展望 虽然倒装技术尚不能在高可靠领域获得应用，但随着材料、新工艺以及新结构设计的出现，可靠性得到提高，必将会在未来得到更广泛的应用。 Thank you! 倒装芯片器件封装技术 倒装芯片（Flip Chip） 1、发展历史 2、倒装芯片的工艺过程 3、发展趋势 1.1什么是倒装芯片器件封装 倒装芯片器件具有的特点 1、基板是硅 2、电气面及焊凸在器件下表面 3、球间距一般为4~14mil、球径为2.5~8mil、外形尺寸为1~27mm 4、组装在基板上后需要做底部填充 1.2倒装芯片的优点 (1)尺寸小、薄，重量更轻； (2)密度更高，使用倒装焊技术能增加单位面积内的I／O数量； (3)性能提高，短的互连减小了电感，电阻以及电容，信号完整性、频率特性更好； (4)散热能力提高，倒装芯片没有塑封体，芯片背面可用散热片等进行有效的冷却，使电路的可靠性得到提高； (5)倒装凸点等制备基本以圆