CSP组装底部填充工艺

CSP即芯片规模封装,是在BGA的基础上进一步缩小了封装尺寸。CSP可提供裸芯片与倒装芯片的性能与小型的优势,可设计成比芯片模面积或周长大1.2～1.5倍的封装。并为回流焊装配工艺提供与线路印刷板焊盘冶金兼容的锡球和引脚。 CSP比QFP和BGA提供了更短的互连,改善了电气性能和热性能,提高了可     

晶片级无铅CSP器件的底部填充材料

晶片级器件底部填充作为一种新工艺仍需进一步提高及优化，其工艺为：在晶片级器件制作过程中，晶圆底部加填充材料，这种填充材料在芯片成型时一步到位，免掉了外封装工艺，这种封装体积小，工艺简单，可谓经济实惠。然而，该新型封装器件面临一个严峻的考验，即：用于无铅焊接工艺。这就意味着：即要保证器件底部填充材料与无铅焊料的兼容，又要满足无铅高温焊接要求，保证焊接点的可靠性及生产产量。 近期为无铅CSP底部填充研发了几种新型材料，这些填充材料滴涂到晶圆上，呈透明胶状（半液态）物质，经烘烤，呈透明状固态物质，这样分割晶圆时可保证晶片外形的完整性，不会出现晶片分层或脆裂。在这篇章中，我们探讨一下烘烤对晶圆翘曲度的影响？烘烤是否引发底部填充材料的脆裂？以及回流过程中底部填充物的流动引起的焊料拖尾问题？因为底部填充材料即要保证焊料不拖尾，又要保证焊点的可靠性，及可观察到的焊料爬升角度，同时，底部填充材料的设计必须保证烘烤阶段材料的流动，固化情况处于可控工艺窗口之内。另外，底部填充材料与焊接材料的匹配标准在本中也有讨论。[编按]     

为CSP和BGA设计的底部填充剂的工艺优势

底部填充剂技术推广到表面安装元件工艺上，如CSP和BGA。为CSP/BGA设计的底部填充剂具有操作和产量方面的优越性，易于储存，使用寿命长，可在线快速固化，同时也降低了粘度和比重，提高了点胶速度和流动速度；当然，也牺牲了一些材料的特性，产生较高的CTE。     

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。     

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。     

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。     

用可返工底部填充材料增强CSP的可靠性

一、前言 消费类手持产品如移动电话、数码像机等不断减少尺寸和减低重量以满足小型化的需要。不同于传统的有引线器件,倒装芯片(FC)和芯片尺寸封装(CSP)器件作为面阵列器件被表面贴装在印刷线路板上,为了保证组件的可靠性需要寻找两种类型的失效,一种是由冲击或者印刷线路板弯曲引起的脆的折断失效,另一种是由器件与印刷线路板之间综合热膨胀系数的不匹配引起的热疲劳失效,常用材料的热膨胀系数如表1列出,不使用底部填充材料或填入矽土、矾土等粉沫材料能够解     

PCB板级底部填充材料的特性

尽管底部填充已被视为批量生产中的一种成熟的技术，伴随高密度PCB布线技术发展，更细间距的矩阵式组装模式则不断地对工艺工程师所能达到的良率提出挑战。为了确保批量生产中更高的良率，选择正确的材料及合适的工艺就变成不得不考虑的首要问题。对板级组装而言，底部填充已被广泛用于增强矩阵式封装元件的可靠性，例如Flip Chip，CSP或BGA，。每种元件对底部填充材料都有其特定的要求。通常，在Flip Chip组装中最常遇到问题是CTE(热膨胀系数)的不匹配及其更小的间距，而在CSP／BGA组装中则工艺的可操作性及机械强度显得更为重要。本文着重于PCB上CSP的组装，由于CSP近年来广泛应用于各种类型的移动装置，如PDA，手机，MP3等。这些通训消费类电子产品的生产都有一个共同点相同的要求：成本低，产量大，要求生产效率高。当底部填充成为生产工艺的一部分日寸，它对工艺工程师而言就成了一个棘手的问题。特别是在导入了某些其焊球直径小于0．3mm的CSP后，更小填充间隙及更小的球间距使得这些CSP的焊球极易遭受破坏，底部填充的应用是对确保该类产品的可靠性的成为不可缺少的工艺。     

底部填充工艺的瞬时温度环境管理

微电子组装的大部份工艺开发都要求将元件做到更小,以便在尺寸日益缩小的便携式设备上实现更多功能。阐述了大元件的底部填充,即一侧的尺寸超过15mm,底部填充的胶量介于30～50mg。大尺寸晶元的制造工艺要求比现有生产线更大的产能,这就给底部填充点胶带来更大的挑战。大元件的产能超过3000个/h时,需要点胶机点出非常多的胶水。如此多的胶水在出胶前通过点胶阀,这将会带来加热的问题-某些工艺要求出胶前胶水必须要加热。这会对胶点尺寸有影响,因为随着温度的变化,底部填充的胶水黏度也会随之变化,从而轻微影响点出的胶量。从而将影响晶元相邻的“非沾染区”。稳定的温度是点胶稳定性的保证,并且能帮助胶水流进晶元下方同时也有助胶水分离从而更容易喷射出来。从研究中可以观察到：系统温度环境（点胶机内部）对点胶的胶水质量有影响。     

现代底部填充方法的替代范例

新的底部填充方法采用了喷射技术，它使得采用更多的倒装晶片级高密封装成为了可能。与传统的针筒式施胶方法相比，喷射型底部填料与其他半导体封装流体一样，是粘合剂应用方法的一个替代典范。在过去，经常依靠各种各样的泵来输送流体，他们的共同点都是把流体从针管挤压出来。喷射式方法放弃了针管，从而解决了与针管相关的所有问题，并开创了新的应用粘结剂的技术方法。同时，如果封装设计者乐于考虑不同的封装设计方法，他们可以参考关于大型芯片底部填充的新理念一如果需要的话可以采用零宽度边角。本论文将讨论关于喷射式毛细管作用底部填充方法和无流动底部填充方法的理论和过程，它是一项新的最小化填充时间的大型芯片底部填充方法，本论文还将回顾底部填充的基本原理。     

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。     

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     

喷射滴涂：关键组件的底部填充方案

本文介绍喷射滴涂如何能将底部填充材料滴涂在采用普通针滴涂方式难以滴涂到的部位上。     

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。     

0.5 mm间距CSP焊接工艺研究

随着对各种电子产品，尤其是消费类电子产品的便携性和多功能的追求，CSP等新型封装器件(封装尺寸约为芯片本身尺寸的1．2倍)便应用到这些产品的设计中去。CSP器件的引脚间距有0．8mm、0．75mm、0．65mm、0．5mm等。为了便于以后产品设计和生产的需要，就CSP器件在PWB设计和焊接两方面进行研究，侧重于焊接方面。     

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...     

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]     

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。