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半導(dǎo)體封裝技術(shù)中倒裝芯片技術(shù)介紹與倒裝芯片封裝清洗簡介

合明科技 ?? 2567 Tags:半導(dǎo)體封裝行業(yè)芯片粘接引線鍵合

從事半導(dǎo)體行業(yè),尤其是半導(dǎo)體封裝行業(yè)的人,總繞不開幾種封裝工藝,那就是芯片粘接、引線鍵合、倒裝連接技術(shù)。


尤其以引線鍵合(Wire Bonding)及倒裝連接(Flip Chip Bonding)最為常見,因為載帶連接技術(shù)(TAB)有一定的局限性,封裝上逐漸淘汰了這種技術(shù)。
倒裝芯片技術(shù)是通過芯片上的凸點直接將元器件朝下互連到基板、載體或者電路板上。引線鍵合的連接方式是將芯片的正面朝上,通過引線(通常是金線)將芯片與線路板連接。 


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引線鍵合、載帶連接、倒裝連接各有特點。其中倒裝連接以結(jié)構(gòu)緊湊,可靠性高在封裝行業(yè)應(yīng)用越來越廣泛。

伴隨半導(dǎo)體芯片體積的逐漸減小,對芯片封裝技術(shù)要求越來越高,封裝技術(shù)向著晶圓及封裝發(fā)展。

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在對傳統(tǒng)芯片進行封裝時,通常是將晶圓進行切割成Die,再對每一個Die進行封裝,伴隨封裝技術(shù)的成熟,在最新的半導(dǎo)體封裝中,將封裝工藝與半導(dǎo)體工藝進行融合,在晶圓上對芯片進行統(tǒng)一封裝,再切割形成可靠性更高的獨立芯片。

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隨著倒裝技術(shù)的成熟應(yīng)用,目前全世界的倒裝芯片消耗量超過年60萬片,且以約50%的速度增長,3%的晶圓封裝用于倒裝芯片凸點技術(shù),幾年后可望超過20%。


倒裝芯片元件主要用于半導(dǎo)體設(shè)備,有些元件,如無源濾波器,探測天線,存儲器裝備也開始使用倒裝芯片技術(shù),由于芯片直接通過凸點直接連接基板和載體上。因此,更確切的說,倒裝芯片也叫DCA(Direct Chip Attach),下圖中CPU及內(nèi)存條等電子產(chǎn)品是最常見的應(yīng)用倒裝芯片技術(shù)的器件。


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下圖是內(nèi)存條中存儲芯片通過倒裝技術(shù)與線路板連接,芯片與電路板中間通過填充膠固定。

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在典型的倒裝芯片封裝中, 芯片通過3到5個密耳(1mil=25um)厚的焊料凸點連接到芯片載體上,底部填充材料用來保護焊料凸點。


下圖是一張典型的倒裝連接圖,芯片與下方的基板采用倒裝方式連接:


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倒裝芯片封裝清洗:

合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對清洗精密器件尤其重要,一旦選定,就會作為一個長期的使用和運行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種,可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣,通電后發(fā)生電化學(xué)遷移,形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體,造成低電阻通路,破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層,在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物,還有粒狀污染物,例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點、灰塵、塵埃等,這些污染物會導(dǎo)致焊點質(zhì)量降低、焊接時焊點拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物,到底哪些才是最備受關(guān)注的呢?助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中,它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分,焊后必然存在熱改性生成物,這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo),從產(chǎn)品失效情況來而言,焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素,離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降,松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大,嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效,因此焊后必須進行嚴(yán)格的清洗,才能保障電路板的質(zhì)量。

合明科技運用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù),滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求,打破國外廠商在行業(yè)中的壟斷地位,為芯片封裝材料全面國產(chǎn)自主提供強有力的支持。

推薦使用合明科技水基清洗劑產(chǎn)品。

 



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