用于倒装芯片的金球凸点制作技术

倒装芯片中凸点用于实现芯片和基板的电路互连,芯片凸点的制作是倒装芯片技术的关键技术之一.对金球凸点制作进行了介绍.金球凸点直接粘附于芯片上,同时又可具有电路互连的作用,可以完成倒装芯片与基板的电气连接.金球凸点的优势是简单、灵活、便捷、低成本,最大特点是无需凸点下金属层(UBM),可对任意大小的单个芯片进行凸点制作,平整度可达到±4μm.     

热超声倒装焊在制作大功率GaN基LED中的应用

设计了适合于倒装的大功率GaN基LED芯片结构,在倒装基板硅片上制作了金凸点,采用热超声倒装焊接(FCB)技术将芯片倒装在基板上.测试结果表明获得的大面积金凸点连接的剪切力最高达53.93 g/bump,焊接后的GaN基绿光LED在350 mA工作电流下正向电压为3.0 V.将热超声倒装焊接技术用于制作大功率GaN基LED器件,能起到良好的机械互连和电气互连.     

凸点芯片倒装焊接技术

凸点芯片倒装焊接是一种具有发展潜力的芯片互连工艺技术。目前主要有C4、热超声和导电粘接剂等工艺方法,本文介绍了这三种工艺的技术特点、工艺流程及应用领域。     

倒装芯片互连凸点电迁移的研究进展

电子产品向便携化、小型化、高性能方向发展,促使集成电路的集成度不断提高,体积不断缩小,采用倒装芯片互连的凸点直径和间距进一步减小和凸点中电流密度的进一步提高,由此出现电迁移失效引起的可靠性问题.本文回顾了倒装芯片互连凸点电迁移失效的研究进展,论述了电流聚集和焊料合金成分对凸点电迁移失效的影响,指出了倒装芯片互连凸点电迁移研究亟待解决的问题.     

倒装芯片的底部填充材料和涂布

倒装芯片是当今半导体封装领域的一大热点,它既是一种芯片互连技术,更是一种理想的芯片粘接技术。以往后级封装技术都是将芯片的有源区面朝上,背对基板粘贴后键合(如引线键合和载带自动键合TAB)。而倒装芯片则是将芯片有源区面对基板,通过芯片上呈阵列排列的焊料凸点来实现芯片与衬底的互连。显然,这种芯片互连的方式能够提供更高的I/O密度。     

微波多芯片组件中的微连接

实现微波多芯片组件(MCM)电气互连的微连接技术是MCM组介绍微连接的三种基本方式丝焊键合、凸点倒装和载带贴装,侧重介绍了各连接方式的优势和连接形式并进行了分析.     

用于倒装芯片的晶片凸点制作工艺研究

倒装芯片在电子封装互连中占有越来越多的份额,是一种必然的发展趋势,所以对倒装芯片技术的研究变得非常重要。倒装芯片凸点的形成是其工艺过程的关键。现有的凸点制作方法主要有蒸镀焊料凸点、电镀凸点、微球装配方法、焊料转送、在没有UBM的铅焊盘上做金球凸点、使用金做晶片上的凸点、使用镍一金做晶片的凸点等。每种方法都各有其优缺点,适用于不同的工艺要求。介绍了芯片倒装焊基本的焊球类型、制作方法及各自的特点,总结了凸点制作应注意的问题。     

采用热压焊工艺实现金凸点芯片的倒装焊接

金凸点芯片的倒装焊接是一种先进的封装技术.叙述了钉头金凸点硅芯片在高密度薄膜陶瓷基板上的热压倒装焊接工艺方法,通过设定焊接参数达到所期望的最大剪切力,分析研究互连焊点的电性能和焊接缺陷,实现了热压倒装焊工艺的优化.同时,还简要介绍了芯片钉头金凸点的制作工艺.     

第四十四届国际电子元件与技术会议论文摘要（一）

001 可控塌陷芯片连接(C4)——一种正在实现的技术；002 粘结倒装芯片装配用的柔性凸点；003 C-4／BAO与其它可选择的MLC单芯片封装的比较；004 用于CM06微处理器的高密度C4／CBOA互连技术；005 低成本陶瓷薄膜球形触点阵列；006 用于倒装芯片的1024脚塑封球形触点阵列；     

微波倒装焊互连技术及特性分析

随着应用频率的提高,微波芯片与基板间的互连更多地采用了倒装焊。文中用HFSS（高频结构仿真器）有限元软件对凸点变换及倒装互连结构进行建模、仿真和优化,提取了凸点变换的等效集总电路模型,介绍了凸点制作工艺和倒装焊结构互连的微组装过程,并完成了试验样品的测试。最后,对微波倒装焊的前景进行了展望。     

热-电耦合下倒装芯片封装焊点的电迁移失效研究

热电交互作用下产生的电迁移现象成为倒装芯片封装关键的可靠性问题。建立了FCBGA(倒装芯片球栅陈列封装)三维封装模型,研究了热-电交互作用下倒装芯片互连结构中的温度分布、电流密度分布以及焦耳热分布;发现焊料凸点中存在严重的焦耳热和电流聚集现象;分析了焊料凸点中热点出现的原因,并发现热点在焊料凸点空洞形成过程中起到了关键作用。     

金凸点的打球法制作与可靠性考核

本文采用打球法在芯片上制作金凸点，并将凸点倒装焊接在Ti/Ni/Au多层金属化的LTCC基板上。利用扫描电镜观察凸点形貌，X射线透射研究倒装互连状况，并通过接触电阻和剪切强度对凸点倒装焊的可靠性进行了考核。     

倒装芯片互连结构中电流聚集研究

由于电流聚集,在倒装芯片封装技术中,电迁移已经成为一个关键的可靠性问题。分析了电迁移力和电迁移中值失效时间,采用二维模型研究了电流密度和焦耳热在倒装芯片互连结构中的分布以及影响电流密度和焦耳热分布的因素。结果表明铝线(Al)和凸点下金属层(UBM)的厚度对电流密度和焦耳热分布有很大的影响。     

一种新型FC和WLP的柔性凸点技术

FC(倒装片)和WLP(圆片级封装)均要在圆片上制作各类凸点,它们与基板焊接互连后,由于各材料间的热失配可能造成凸点——基板间互连失效,从而影响了器件的可靠性和使用寿命。解决这一问题的通常做法是对芯片凸点与基板间进行下填充。本文介绍的柔性凸点技术是在焊球下面增加一层具有弹性的柔性材料,当器件工作产生热失配时,由于柔性材料的自由伸缩,将大大减小以至消除各材料间的失配应力,使芯片凸点与基板下即使不加下填充,也能达到器件稳定、长期、可靠地工作的目的。     

GaAs芯片上倒装Si芯片的金凸点高度与键合工艺参数优化

随着射频集成电路向小型化、高集成方向发展，基于金凸点热超声键合的芯片倒装封装因凸点尺寸小、高频性能优越成为主流技术之一。以GaAs芯片上倒装Si芯片的互连金凸点为研究对象，通过有限元仿真方法，分析了温度和剪切力作用下不同高度金凸点的等效应力，得到金凸点的最优高度值。通过正交试验，研究键合工艺参数(压力、保持时间、超声功率、温度)对金凸点高度和键合强度的影响规律。通过可靠性试验，验证了工艺优化后倒装焊结构的可靠性。结果表明：键合工艺参数对凸点高度的影响排序为压力>超声功率>温度>保持时间，对剪切力的影响排序为压力>超声功率>保持时间>温度。     

功率型LED芯片的热超声倒装技术

结合功率型GaN基蓝光LED芯片的电极分布,在硅载体上电镀制作了金凸点,然后通过热超声倒装焊接技术将LED芯片焊接到载体硅片上.结果表明,在合适的热超声参数范围内,焊接后的功率型LED光电特性和出光一致性较好,证明了热超声倒装焊接技术是一种可靠有效的功率型光电子器件互连技术.     

未来微处理器的封装技术--新型无凸点叠层封装

无凸点叠层(BBUL)封装技术是Intel公司研制出的1种新型封装技术,用以满足未来微处理器封装技术的要求.这种BBUL封装技术具有巨大的优越性,它免除了大多数高性能的倒装芯片所用的大量焊料凸点和互连,使环路电感量小、热机械应力小,不但减小芯片连接的寄生效应,而且提高了微处理器芯片的效率.此外,该封装的体积比传统封装更小、更轻,使多芯片之间的互连更为紧密.特别适合于高引出端的电子类及光电子产品,如逻辑单元、存储器、射频器件以及微型机电一体化系统.本文主要从其发展背景、工艺及特性方面阐述这种新型BBUL封装技术,最后提出一些建议.     

铟凸点对倒装互连影响的研究

制作了2种形式的铟凸点:即直接蒸发沉积的铟柱和将铟柱回流得到的铟球。分别讨论了铟柱和铟球对倒装互连的影响,着重讨论了铟球和铟柱分别和芯片倒装互连后的剪切强度,结果发现在互连未回流的状态下铟球的剪切强度是铟柱的1.5倍,回流后铟球的剪切强度是铟柱的2.8倍。此外,分析讨论了长时间放置在空气中的铟球对倒装互连的影响,结果发现长时间放置在空气中的铟球和芯片互连后,器件的电学与机械连通性能会受到很大的影响。     

MCM中的倒装芯片互连技术

本文介绍一种实用的倒装芯片的凸点形成技术，倒装焊接芯片与基板的对准方法及倒装焊的考核结果。     

微波芯片倒装金凸点热疲劳可靠性分析及优化

为了满足射频系统小型化的需求,提出了一种基于硅基板的微波芯片倒装封装结构,解决了微波芯片倒装背金接地的问题.使用球栅阵列(BGA)封装分布为周边型排列的GaAs微波芯片建立了三维有限元封装模型,研究了微波芯片倒装封装结构在-55～125℃热循环加载下金凸点上的等效总应变分布规律,同时研究了封装尺寸因素对于金凸点可靠性的影响.通过正交试验设计,研究了凸点高度、凸点直径以及焊料片厚度对凸点可靠性的影响程度.结果表明:金凸点离芯片中心越近,其可靠性越差.上述各结构尺寸因素对凸点可靠性影响程度的主次顺序为:焊料片厚度＞金凸点直径＞金凸点高度.因此,在进行微波芯片倒装封装结构设计时,应尽可能选择较薄的共晶焊料片来保证金凸点的热疲劳可靠性.