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。     

45 nm芯片铜互连结构低k介质层热应力分析

采用铜互连工艺的先进芯片在封装过程中,铜互连结构中比较脆弱的低介电常数(k)介质层,容易因受到较高的热机械应力而发生失效破坏,出现芯片封装交互作用(CPI)影响问题.采用有限元子模型的方法,整体模型中引入等效层简化微小结构,对45 nm工艺芯片进行三维热应力分析.用该方法研究了芯片在倒装回流焊过程中,聚酰亚胺(PI)开口、铜柱直径、焊料高度和Ni层厚度对芯片Cu/低κ互连结构低κ介质层应力的影响.分析结果显示,互连结构中间层中低κ介质受到的应力较大,易出现失效,与报道的实验结果一致;上述四个因素对芯片低κ介质中应力影响程度的排序为:焊料高度＞PI开口＞铜柱直径＞Ni层厚度.     

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。     

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.     

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。     

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。     

适合于印刷工艺的IndiumTacflux676助焊剂在倒装芯片装配过程中的应用

倒装芯片是一种无弓1脚结构的芯片互联技术,它起源于60年代,由IBM率先研发,具体原理是在I／O板上沉积焊料凸点,然后将芯片翻转加热利用熔融的焊料凸点与基板相结合,此技术代替了常规的打线接合,在封装技术的应用范围日益广泛,己逐步成为高端器件及高密度封装领域中经常采用的封装形式,特别是它可以采用类似SMT技术（印刷）的手段来加工生产效率将有大幅的提升,因此倒装芯片封装技术将是高密度芯片封装的最终方向。     

避免发生芯片裂纹的倒装片BGA技术概述

介绍了把断裂力学法应用于倒装片BGA的设计方法。概述了一些关键的材料特性和封装尺寸对倒装片BGA芯片裂纹的影响作用，从而断定基板厚度和芯片厚度是倒装片BGA芯片发生裂纹的两个最重要的因素。     

倒装器件用的硅接触技术

本文提出新的硅接触技术用来试验不同的倒装封装和芯片尺度封装。基本的硅接触技术由腐蚀进入硅基板的方形微加工槽口组成。槽口的尺寸和阵列反映封装的焊料凸点的结构和布局。因此焊料凸点紧挨靠在这些导电的槽口,以便进行测试和老化。通过与周边的金属互连实现电连接。槽孔能用不同方法形成,只要满足公差,封装凸点的其它机械性能、材料和电需求。随着凸点的尺寸和节距减小,槽口可以改变比例缩小尺寸,以便适应新的尺寸要求。这个新的接触技术比起其它标准接触技术有许多优点。     

安可与TI共同开发出采用铜柱凸点的倒装芯片封装

美国安可科技(Amkor Technology)与美国德州仪器(TI)宣布,共同开发出了利用窄间距铜柱凸点连接芯片与封装底板的倒装芯片封装,并已开始生产。据称,使用铜柱凸点比原来利用焊料凸点可缩小凸点间距,因而可应对伴随芯片微细化而产生的I/O密度增加问题。另外,通过优化铜柱凸点的配置,与普通的面积阵列型倒装芯片封装相比,可削减封装底板的层数,因而还能降低