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.     

倒装芯片放置工艺的设计分析

对倒装芯片不流动底部填充胶进行压迫流动填充,底部填料会对倒装芯片产生流体静态压力,阻碍芯片向下放置。根据牛顿流体挤压流动的静态近似分析估算出底部填料对芯片的作用力,分别计算在两种不同工艺条件下放置压力达到最大时,两种不同规格芯片与基板的间隔距离,比较与芯片凸点高度,然后计算使芯片凸点与基板键合区实现接触所需放置压力的最小保持时间,从正反两个方面讨论关键参数等对倒装芯片工艺设计影响。     

为CSP和BGA而设计的底部填充剂的工艺优势

底部填充剂原本是专为倒装芯片设计的。由于硅质的倒装芯片的热膨胀系数比基板材质低很多，因此，在热循环测试中会产生相对位移，导致机械疲劳从而引起不良焊接。底部填充剂材料通常是环氧树脂，利用毛细作用原理渗透到倒装芯片底部，然后固化。它能有效提高焊点的机械强度，从而提高芯片的使用寿命。     

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]     

倒装芯片底部填充工艺

从热疲劳故障的角度论述了倒装芯片底部填充的必要性，介绍了倒装芯片底部填充的参数控制。通过正确的底部填充，可提高倒装芯片组装的成品率和可靠性。     

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。     

底部填充技术的SMT应用研究

如BGA、CSP等倒装芯片的SMT应用越来越普遍,底部填充胶水可以有效提高倒装芯片焊点的机械强度,以避免因热循环应力疲劳或机械冲击力而产生的失效。本文详细描述了底部填充技术的SMT应用细节,包括底部填充胶水介绍、PCB DFM设计、涂胶前准备、涂胶过程和注意事项、涂胶设备介绍等。     

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.     

无填料底充胶的可靠性影响

底层填充密封剂是开发用于封闭倒装芯片IC的。一般来说，这类密封剂都是含有硅的环氧树脂，在毛细作用下，其在芯片的底部会出现芯吸的现象。经固化后，密封剂就会使焊点具有机械强度。倒装芯片的热膨胀系数(CTE)要比其组装基板的热膨胀系数低。在热循环过程中，这种CTE不匹配会导致倒装芯片和印板移动，以及焊点机械疲劳。循环疲劳最终会以IC故障而告终。     

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。     

助焊剂残留对底部填充粘接强度的影响

随着封装工艺的不断发展,芯片I/O数越来越多,高密度芯片封装必须采用倒装焊的形式。底部填充作为芯片倒装焊封装后的加固工艺,填充胶与倒装焊使用的助焊剂的兼容性对于研究倒装焊电路的长期可靠性至关重要。分析了底部填充胶与助焊剂的兼容性,以及助焊剂的残留对底部填充胶加固效果的影响。若助焊剂清洗不干净,会导致底部填充胶的粘接力下降,影响器件的质量。     

倒装芯片封装中下填充流场渗透率的数值分析

倒装芯片封装中的下填充流场可以假设为多孔介质流场,其渗透率的求解对研究下填充流动过程至关重要。根据下填充流场所具有的周期性结构,通过单胞数值模拟的方法得到了下填充流场的渗透率。通过对渗透率数据的分析,发现了渗透率和下填充流场参数之间的关系,并建立了计算渗透率的幂律模型。其中幂律模型的底是下填充流场的孔隙率,系数仅与芯片和基板的间隙有关,指数仅与芯片和基板的间隙相对于焊球直径的比值有关。通过实例分析表明,与其他模型相比,用基于幂律模型的渗透率所计算出的填充时间更符合实验结果。     

用面对面叠加法实现芯片的3D集成

面对面芯片叠加使一颗芯片置于另一颗芯片的倒装凸块阵列中,从而极大减小了封装厚度。POSSUMTM封装是指两颗或多颗芯片用面对面的方式叠加,其中较小的芯片置于较大芯片上没有互联倒装凸块的区域。较小的芯片在薄化后通过铜柱微块组装到较大的芯片上。因此,薄化了的较小芯片和它的铜柱微块的总体高度就比其附着的较大芯片的倒装凸块经回流后的高度要低很多。一旦组装完毕,较小芯片就被有效地夹在上面的较大芯片和下面的基板中,同时被一环或多环倒装锡凸块包围。底部填充剂的使用同时保证了铜柱和无铅锡凸块在测试和使用中的可靠性要求。因为信号在两颗芯片的表面运行,所以互连线极短,可以实现近距离信号匹配,和小电感的信号传输。这种面对面芯片叠加方式保证了很好的芯片间信号传输的完整性,是穿硅孔(TSV)封装技术的低成本的有效替代。     

Semco成为第二大FC—CSP基材供应商

据悉，韩国倒装芯片——芯片封装（FC—CSP）基板制造商Semco已经从日本揖斐电那里抢到足够的市场份额。从而有望成为市场上的第二大供应商。     

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。     

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。     

喷射下填充--一种新的下填充技术

<正> 1 引言 下填充,就是在倒装焊接装片的芯片下面,或在焊球(或焊柱)组装安装器件的管壳下面填充粘接剂,用以把芯片与封装外壳基板、或封装外壳基板与组装的印制板粘接起来,从而使它们之间由于热膨胀失配产生的集中在芯片与封装外壳、或封装外壳基片与组装印制板间焊料连接点的热应     

FCBGA基板关键技术综述及展望

倒装芯片球栅格阵列（FCBGA）基板是人工智能、5G、大数据、高性能计算、智能汽车和数据中心等新兴需求应用的CPU、图形处理器（GPU）、FPGA等高端数字芯片的重要载体,业界对其需求量快速增长。对FCBGA基板的关键技术进行了介绍,包括精细线路技术、翘曲控制技术和局部增强技术。同时,对FCBGA基板技术的发展趋势及应用前景进行了展望。     

倒装芯片基板缺货状况将延续

市场对倒装芯片封装需求涌现。但台湾四大倒装芯片基板供货商日月宏、全懋、华通、南亚电路板等。却因在短期内难以提升产能而无法纾解目前倒装芯片基板缺货问题。因此倒装芯片基板价格确定调涨一至二成，而订单应接不暇的厂商认为缺货情况将延续至2005年上半年。     

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。