基于FCBGA封装应用的有机基板翘曲研究

有机基板作为IC封装的重要载体,其制造材料的特性对封装工艺的稳定性及可靠性有重要影响。针对倒装芯片球栅阵列（FCBGA）有机基板在再流焊过程中的翘曲问题,使用热形变测试仪研究了不同尺寸和芯板厚度的有机基板在再流焊过程中的共面性及形变情况,研究FCBGA有机基板的翘曲行为。针对大尺寸FCBGA有机基板在再流焊过程中的翘曲问题,从脱湿、夹持载具以及再流焊曲线优化等方面提出改善措施,为FCBGA有机基板的封装应用提供参考。     

浅谈CTE及其对FC—BGA焊点可靠性的影响

PCB对封装行业来说,最关键的莫过不同元器件和PCB之间的热膨胀系数（CTE）匹配性问题。其中FCRGA封装,通过倒装芯片实现芯片焊料凸点与FCBGA基板的直接连接,在FCBGA类产品中可实现较高的封装密度,获得更优良的电性能和热性能。但由于PCB与芯片之间cTE的不匹配,而导致FCBGA焊点的可靠性问题。本文就CTE影响FCBGA焊点可靠性展开讨论。     

集成电路有机基板倒装焊失效分析与改善

为了满足产品便携化和多功能化的需求,芯片设计正朝着多功能和大规模集成的趋势发展,集成电路封装也逐步向大尺寸、高密度的方向演进,特别是倒装芯片技术的应用,可以实现更高的封装密度和更快的信号传输速度。然而,不同材料的热膨胀系数存在差异,热失配容易引发互联凸点开路失效。为研究有机基板倒装焊集成电路在封装制程中失效的原因,采用扫描电子显微镜（SEM）结合有限元分析法,模拟有机基板在温度循环和回流焊过程中的应力分布状态并进行分析,结果表明,在回流焊过程中有机基板四周边缘位置的凸点所受应力较大。采用磁性载具和在焊盘上预制焊料的方法可以显著降低电路失效风险。     

员工培训实用基础教程（二十七）

在表面贴装技术所采用的印制电路板,为适应粘贴无腿型器件,必须严格地控制印制电路板的热膨胀系数,以免在高温再流焊时,导致焊点偏离或焊点被拉裂,然而所采用的有机树脂材料构造的基板,无法再降低其热膨胀系数（CTE）,为使其能与具有瓷质结构的VLSI相匹配,故必须采用在基板内部夹有能散热的金属板作为夹芯,以达到限制基板的热膨胀的目的。     

芯片上芯片（COC）与板上芯片（COB）组装技术——挠曲刚性印制电路组装

高度流行的印刷线路组装及更小尺寸的终端用户产品的发展趋势，形成了更普通的挠曲刚性基板或柔性基板的使用。挠曲刚性及柔性基板制造使用的最普通材料，为聚酰亚胺树脂。本文详细论述了采用聚酰亚胺作为基体材料，在挠曲刚性及柔性基板上混合的芯片上芯片（COC）与板上芯片（COB）的批量生产方面的问题。并分别叙述了在制造工艺期间，影响产品长期可靠性和效率的设计、工艺及制造技术方面的各种考虑，以及对产品的使用寿命的影响。     

功率混合电路基板材料评述

本文评述了三种高导热基板材料应用于混合微组件的可行性，并对热导率、热膨胀系数（CTE）、介电常数、抗弯强度等特性进行了详细介绍，比较了这些基板材料的优缺点。     

MCM芯片安装互连及相关技术

下填充料应具有以下性能：(1)良好的流动性，以适于窄间隙、细间距的应用；(2)适宜的固化收缩应力；(3)与芯片、基板间优良的CTE匹配性，热循环应力低，满足大尺寸芯片、薄基板的需要；(4)粘接强度高；(5)良好的抗潮湿能力；(6)遮光，适于光敏器件的应用；(7)阻燃；(8)导热率高，满足大功率、高密度、高频需要；     

有机基板用增层膜性能与一致性的探讨

增层膜是集成电路封装用有机基板的关键材料,起到绝缘、导热和的电气连接的作用。增层膜性能是由树脂体系、固化体系、填料以及膜的半固化处理等因素决定的。从国内外增层膜研究现状以及集成电路封装用有机基板的发展趋势出发,研究影响增层膜性能一致性的因素,并对增层膜低收缩率、高剥离力、低介电性和热稳定性的发展方向进行了探讨。控制电子级环氧树脂环氧当量、分子量和分子量大小分布等性能可实现膜加工性和性能一致性。环氧基的增层膜是高密度封装有机基板的主流产品,随着介电常数和损耗越来越小的要求,环氧树脂非极性和对称官能团的改性变得越来越重要。     

5G功放板填孔覆盖镀层耐热性能研究

5G功放板覆盖镀层（POFV）的耐热性能直接影响印制线路板（PCB）组装之后的可靠性，因此在制作此类产品之前，重点对5G功放板填孔POFV的耐热性能的影响因子进行了研究。通过采用鱼骨图对影响因子进行梳理，找出关键的流程及影响因子，针对性对印制线路板制作的树脂填孔流程的树脂烤板参数、电镀通孔（PTH）流程除胶参数、在流程中的停留时间，以及填孔树脂本身的热膨胀（CTE）特性等影响因子进行对比实验，并对各测试结果进行总结分析。根据实验测试结果，确认了影响填孔覆盖镀层与树脂分离的主要因素是所选填孔树脂与基板CTE特性的匹配性，此外填孔后的树脂固化烤板参数、磨树脂后到电镀通孔的停留时间、电镀通孔过程中除胶条件等对POFV镀层与填孔树脂分离有少许影响。     

有机封装基板的芯片埋置技术研究进展

有机封装基板为IC提供支持、保护和电互联,是IC封装最关键的材料之一。系统级、微型化和低成本是IC封装的趋势,将有源、无源元件埋入封装基板,可以充分利用基板内部空间,释放更多表面空间,是减小系统封装体积的重要途径,因此有机封装基板的芯片埋置技术发展迅速。主要介绍有机封装基板的埋置技术发展过程,归纳了有机基板芯片埋置工艺路线类型,着重介绍了近十年不同的芯片埋置技术方案及其应用领域。在此基础上,对有机封装基板的埋置技术研究前景进行了展望。     

LTCC互连基板金属化孔工艺研究

LTCC基板互连金属化孔工艺技术是低温共烧陶瓷工艺过程中的关键技术,它直接影响陶瓷基板的成品率和可靠性。文章从影响互连金属化孔的因素出发,介绍了金属化通孔填充工艺及控制技术、金属化通孔材料热应力的影响、金属化通孔材料收缩率的控制等三方面技术,并给出了如下的解决方案。采用合适的通孔填充工艺技术和工艺参数;合理设计控制通孔浆料的收缩率和热膨胀系数,使通孔填充浆料与生瓷带的收缩尽量一致,以便降低材料的热应力;金属化通孔烧结收缩率的控制可以通过导体层的厚度、烧结曲线与基板烧结收缩率的关系、叠片热压的温度和压力等方面来实现。     

大尺寸基板的大型BGA返修工艺研究

BGA封装芯片焊接工艺已很成熟,但由于其焊点位于器件本体底部,给其返修带来困难,大尺寸BGA芯片的返修难度更大,如再位于大尺寸基板之上难度就更加倍。针对大尺寸基板上的大尺寸BGA封装芯片,通过实际返修案例,从工艺参数、返修设备、治具以及操作方法等多个方面对返修工艺进行探讨。     

倒装芯片下填充工艺的新进展（一）

为了增加在有机基板上倒装芯片安装的可靠性,在芯片安装后,通常都要进行下填充。下填充的目的是为了重新分配由于硅芯片和有机衬底间热膨胀系数失配产生的热应力。然而,仅仅依靠填充树脂毛细管流动的传统下填充工艺存在一些缺点。为了克服这些缺点,人们研究出了一些新的材料和开发出了一些新的工艺。     

倒装芯片下填充工艺的新进展（二）

为了增加在有机基板上倒装芯片安装的可靠性,在芯片安装后,通常都要进行下填充。下填充的目的是为了重新分配由于硅芯片和有机衬底间热膨胀系数失配产生的热应力。然而,仅仅依靠填充树脂毛细管流动的传统下填充工艺存在一些缺点。为了克服这些缺点,人们研究出了一些新的材料和开发出了一些新的工艺。     

基于LTCC基板BCB/Cu薄膜混合多层互连技术研究

针对微系统小型化集成对高性能成膜基板需求,研究了基于LTCC基板的BCB/Cu薄膜多层互连关键技术及过程控制要求。提出一种高可靠"T"型界面互连方式的薄膜磁控溅射Cr/Cu/Cr和Cr/Pd/Au复合膜层结构及其制备方法。研究了LTCC基板收缩率偏差、LTCC-薄膜界面缺陷及粗糙度、BCB介质膜固化应力、介质膜金属化的应力等因素对厚薄膜混合基板质量的影响。制备的12层厚薄膜混合基板(10层LTCC基板,2层薄膜布线) 60片,100%全部通过GJB2438 C.2.7成膜基片评价考核要求,相比LTCC基板,布线密度提高4倍,尺寸缩小40%。     

硅铝合金在微波模块电路封装中的应用

硅铝合金以其重量轻、高热导率以及可调节热膨胀系数(CTE)的优越综合性能,在电子产品特别是微波组件中得到越来越广泛的应用.利用ANSYS软件系统地对Si50Al合金和硬铝合金进行热和结构静力分析,结果表明Si50Al合金具有更好的力学性能.通过对Si50Al合金进行热膨胀系数测试和焊接应力分析显示,Si50Al合金与Al203基陶瓷基板有较好的热匹配.机械加工、表面镀覆、元器件装联和密封实验表明,Si50Al合金完全可以替代硬铝合金、铜等作为微波组件的封装壳体和芯片载体材料,其与陶瓷基板和GaAs等半导体芯片衬底材料热膨胀匹配性好,并可成功地应用于高可靠微波模块电路的封装.     

通过控制LTCC多层基板收缩率消除通孔与导带间的开路失效

LTCC基板的失效分析表明，通孔与导带间开路是多层基板布线互连失效的主要模式，原因是基板在共烧工艺过程中，布线金属与陶瓷材料收缩失配产生的界面应力导致布线开路。调整布线金属和陶瓷材料的致密化温度和基板收缩率后，有效控制了两种不同材料的界面收缩失配，消除了开路失效。     

芯片叠层封装的失效分析和热应力模拟

通过高温高湿加速实验对双芯片叠层封装器件的失效进行了研究,观察到存在塑封料与上层芯片、BT基板与塑封料或贴片胶的界面分层和下层芯片裂纹等失效模式．结合有限元分析对器件内热应力分布进行了计算模拟,分析了芯片裂纹的失效机理,并从材料性能和器件结构角度讨论了改善叠层封装器件可靠性的方法．     

硅通孔(TSV)转接板微组装技术研究进展

以硅通孔(TSV)为核心的三维集成技术是半导体工业界近几年的研发热点,特别是2.5D TSV转接板技术的出现,为实现低成本小尺寸芯片系统封装替代高成本系统芯片(So C)提供了解决方案。转接板作为中介层,实现芯片和芯片、芯片与基板之间的三维互连,降低了系统芯片制作成本和功耗。在基于TSV转接板的三维封装结构中,新型封装结构及封装材料的引入,大尺寸、高功率芯片和小尺寸、细节距微凸点的应用,都为转接板的微组装工艺及其可靠性带来了巨大挑战。综述了TSV转接板微组装的研究现状,及在转接板翘曲、芯片与转接板的精确对准、微组装相关材料、工艺选择等方面面临的关键问题和研究进展。     

芯片叠层封装的失效分析和热应力模拟

通过高温高湿加速实验对双芯片叠层封装器件的失效进行了研究,观察到存在塑封料与上层芯片、BT基板与塑封料或贴片胶的界面分层和下层芯片裂纹等失效模式.结合有限元分析对器件内热应力分布进行了计算模拟,分析了芯片裂纹的失效机理,并从材料性能和器件结构角度讨论了改善叠层封装器件可靠性的方法.