倒装芯片的可修复底部填充技术

板上芯片技术(Chip-on-Board简称COB),也称之为芯片直接贴装技术(Direct Chip Attach简称DCA),是采用粘接剂或自动带焊、丝焊、倒装焊等方法,将裸露的集成电路芯片直接贴装在电路板上的一项技术。倒装芯片是COB中的一种(其余二种为引线键合和载带自动键合),它将芯片有源区面     

倒装芯片制造过程中非流动型底部填充剂的工艺参数

贴片前涂敷非流动型底部填充剂，既消除了免清洗焊剂残留物所带来的可靠性问题，又减少甚至根除了密封剂的固化时间，提高了生产效率。当然，为实现其优质工艺，必须对底充胶涂敷、贴片以及组件再流焊等因素予以认真考虑。     

关于底部填充在倒装芯片应用中空洞缺陷的影响因素

底部填充包封材料起初应用于提高早期氧化铝（Al2O3）基材的倒装芯片的可靠性。在芯片最外围的焊点易疲劳而导致芯片功能失效．相对较小的硅片和基材间的热膨胀差异是芯片在经受热循环时产生这种问题的根源．这样，热循环的温度范围及循环的次数就决定了芯片的使用寿命．在芯片和基板间填充可固化的包封材料，可以很好地把热膨胀差异带来的集中于焊点周围的应力分散到整个芯片所覆盖的范围。 随着引入环氧材料作为倒装芯片的基材，底部填充材料的研发大大地加快了。为了延缓焊点的应力疲劳，较大的基材和芯片硅片材料间的热膨胀差异使得底部填充剂的应用成为必然．而在底部填充材料和芯片接合界面的分层及底部填充剂中的空洞是触发许多芯片产生问题的根本原因之一。本篇将要讨论的是减少底部填充剂中的空洞的一些方法．[编者按]     

底部填充工艺探讨

底部填充工艺是倒装芯片封装过程中的一个必不可少而且很关键的组成部分,底部填充工艺的成败将直接影响到封装的可靠性。本文针对底部填充工艺中需考虑的多个方面,如分配模式、胶水体积计算、硬件选择等,阐述如何改进工艺,增强底部填充的自动生产的能力。     

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。     

倒装芯片结构中不流动底部填充工艺参数

介绍了倒装芯片贴装工艺中焊剂涂布技术的工艺控制、芯片贴装及回流过程的条件控制。讨论了贴装工艺中焊剂材料的热远配参数和改进型填补材料取代传统填补剂的可行性。     

球形焊点三角形排列倒装芯片底部填充的能量法研究

对于具有球形焊点且呈正三角形排列的倒装芯片,由于其待填充的空隙结构复杂,难以通过平均毛细压来建立底部填充的解析模型.因此通过能量变化来分析底部填充过程以避免平均毛细压的计算.首先分析了底部填充过程中表面能的变化、动能的变化和流道壁面对流动的阻力损耗;然后根据能量守恒定律得到了反映底部填充过程的新解析模型;最后用计算流体力学(CFD)软件对底部填充过程进行了三维数值模拟,以此验证了基于能量法的新解析模型.能量法更具有通用性,可用于研究焊点形状和排列方式复杂的倒装芯片底部填充过程.     

倒装片可修复底部填充材料的研究现状及发展

有机基板上的倒装芯片一般采用底部填充技术以提高其封装的可靠性.有缺陷的芯片在倒装后难以进行返工替换,使得倒装芯片技术成本提高,限制了此技术的应用.提出新型可修复底部填充材料的开发成为解决这一问题的有效途径.介绍了倒装芯片的可修复底部填充技术和可应用于可修复底部填充材料的技术要求,并综述了国内外对于可修复底部填充材料的研究现状.     

面向窄节距倒装互连的预成型底部填充技术

近年来随着电子产品的小型化发展,窄节距倒装芯片互连已经成为研究热点。传统的倒装芯片组装后底部填充技术(例如底部毛细填充)在用于窄节距互连时易产生孔洞,导致可靠性降低,因此产业界开发了面向窄节距倒装芯片互连的预成型底部填充技术,主要包括非流动底部填充和圆片级底部填充。介绍了这类新型底部填充技术的具体工艺及材料需求,并提出了目前其在大规模量产以及未来更窄节距应用中存在的问题及挑战,总结了目前产业界在提高量产生产效率、提升电互连的可靠性以及开发纳米级高热导率填料等方面提出的解决方案,分析了该技术未来的发展方向。     

倒装芯片挑战SMT组装

20世纪90年代以来，移动电话、个人数字助手(PDA)、数码相机等消费类电子产品的体积越来越小，工作速度越来越快，智能化程度越来越高。这些日新月异的变化为电子封装与组装技术带来了许多挑战和机遇。材料、设备性能与工艺控制能力的改进使越来越多的EMS公司可以跳过标准的表面安装技术(SMT)直接进入先进的组装技术领域，包括倒装芯片     

倒装焊芯片的焊球制作技术

介绍了芯片倒装焊的重要意义、发展趋势、基本的焊球类型、制作方法及焊球质量的检测技术。     

有机印制板上倒装芯片的可靠性研究

对一种有机印制板上倒装芯片（Ｆｌｉｐｃｈｉｐ）进行温度循环试验,测出其失效分布曲线,然后通过扫描声显微镜、红外显微镜和剖面等失效分析手段,发现失效模式主要是合金焊点中的断裂以及下部填充料（Ｕｎｄｅｒｆｉｌ）中的损伤如分层（Ｄｅｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）和内部裂缝（Ｃｒａｃｋ）。详细地阐述了倒装芯片中的下部填充料损伤在温度循环试验条件下的产生、发展及它们对合金焊点可靠性的影响。     

与CMOS-SEED灵巧象素相关的倒装焊工艺

介绍了新型ＣＭＯＳ－ＳＥＥＤ灵巧象素结构原理及相关的倒装焊技术,采用厚光致抗蚀剂作掩模,通过磁控溅射和真空蒸发相结合,解决了与ＣＭＯＳ－ＳＥＥＤ有关的Ｉｎ凸点阵列成型等关键工艺,并用Ｍ８－Ａ型可视对准式倒装焊系统完成了ＣＭＯＳ电路芯片和ＳＥＥＤ阵列芯片的倒装焊。     

倒装焊后清洗工艺及其对底部填充的影响

倒装焊封装是通过将整个芯片有源面进行管脚阵列排布并预制焊料凸点,通过倒装焊工艺进行互连,与传统引线键合技术相比具有更高的组装密度及信号传输速率,是实现电子产品小型化、轻量化、多功能化的关键技术之一.对于小尺寸微节距的倒装焊芯片来说,焊后清洗的难度相对更大,因此清洗技术也是影响倒装焊工艺的重要因素.针对不同清洗方式及参数...     

倒装芯片键合技术发展现状与展望

我国集成电路发展十二五规划中提到,大力发展先进封装和测试技术,推进高密度堆叠型三维封装产品的进程,支持封装工艺技术升级和产能扩充。阐述了先进封装技术中的倒装芯片键合工艺现状及发展趋势,以及国际主流倒装设备发展及国内应用现状,重点介绍了北京中电科装备有限公司的倒装机产品。国产电子装备厂商应认清回流焊倒装芯片键合设备市场发展,缩短倒装设备产品开发周期和推向市场的时间,奠定国产电子先进封装设备产业化基础;同时抓紧研发细间距铜柱凸点倒装和热压焊接技术,迎接热压倒装芯片工艺及其设备的挑战。     

混成焦平面器件倒装互连设备对准精度分析

讨论了混成焦平面倒装互连常用的重叠影象对准方式的对准精度。认为重叠影象对准方式的对准精度受对准系统物镜的对准精度、光学转换精度等的限制。     

基于UMAC的倒装焊机运动控制系统

倒装焊机主要实现焊料凸点和金凸点芯片在硅、陶瓷基板上的倒装焊接,其集精密运动控制、机器视觉、加热、加压等功能于一体,设备的运动控制系统,采用UM AC 运动控制器,不但使硬件结构简化,而且解决了控制中高速、高精度运动控制问题,提高了系统的稳定性和可靠性。     

倒装芯片热电极键合工艺研究

文章将论述一种无掩模制造细小焊料凸点技术。利用热电极键合工艺将带有凸点的倒装芯片焊到基板上。此项工艺能将间距小至40μm的倒装芯片组装到基板上。文章也论述了间距为40μm、电镀AuSn钎料凸点的倒装芯片组装工艺技术。金属间化合物相的形成对焊点可靠性有重要影响,尤其是对于细小焊点。文中研究了金属间化合物相的形成与增加对可靠性的影响。讨论分析了热循环和湿气等可靠性试验结果。     

倒装芯片将成为封装技术的最新手段

本文介绍了倒装芯片技术的特点并指出其工艺应用。