倒装芯片介绍
Source: Philips
一、倒装芯片技术
定义：
倒装芯片组装就是通过芯片上的凸点直接将元器件朝下 互连到基板、载体或者电路板上，芯片直接通过凸点直 接连接基板和载体上,整个芯片称为倒装芯片(Flip Chip)。
普通激光切割后wafer侧面
劈裂后wafer侧面
隐形激光切割后wafer侧面
三、工艺流程简介
Wafer 扩张：
Wafer扩张是将已经分离开的晶粒之间的距离变大，利于后面测试和分级设备 工作。
三、工艺流程简介
自动外观检测：
自动外观检测是通过AOI设备 对芯片的外观缺陷判定，尽可能 避免分级过程中外观坏品混入好 品当中。 常见的外观不良有：电极污染、 电极缺损、电极划伤、ITO区域 污染、切割不良等
曝光（MPA & STEPPER）
图1：Coating设备
显影（Developer）
图3：显微镜
检查（Inspection） 图2：Develop设备
黄光工艺流程及常见缺陷
Epi Partical
Photo defect
Scratch
Mask defect
Under develop
三、工艺流程简介
蓝宝石特性
在低于熔点温度范围内, 仍具有良好的化学稳定性和机械、物理等性能； 光学透过范围宽, 特别在1 500~7500 nm, 透过率达85%； 有与纤锌矿III 族氮化物相同的对称性, 故用于GaN 的外延衬底材料。
三、工艺流程简介
图形化蓝宝石衬底技术：
是指在蓝宝石衬底上制作出周期性图形，具体指 利用标准的光刻工艺将蓝宝石衬底表面的掩膜刻 出图形，之后用ICP或湿法刻蚀技术刻蚀蓝宝石衬 底，去除掉掩膜后生长的GaN材料，使GaN 材料 的纵向外延变为横向外延。
效果对比图
三、工艺流程简介
透镜模压 ：
将颗粒状（或者粉状、液状）树脂（或者硅胶）均匀分布并注入下型腔充分浸润 的成形，提升LED的出光效率。
LED 透镜 (LED Mold Lens)
三、工艺流程简介
基板切割 ： 利用切割方法将将封装完成的整体芯片分离，变成单独封装芯片。
三、工艺流程简介
测试 ：
一、LED应用
二、LED市场水平
全球照明市场：
The global lighting market is expected to
grow at a CAGR of around 7-9% during
2010-2015, to around EUR 80 billion;
Growth in global illumination market is
无金线焊垫，提高亮度 热量传递到散热基板 再扩散到器件外
优 点
电流流通的距离缩短，电 阻减低，减少热量产生
产品整体面积减小，扩大 产品应用市场
三、工艺流程简介
外延层的生长：
1.生长的内容：
包括P区，N区，发光区等数层半导体材料的生长
2.生长的方式：
MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)金属 有机化学气相沉淀，其优点有：
针对倒装与正装芯片结构的不同，采用上点测下收光测试平台设备, 安装背面测试应用 部件的平台，集合积分球背面光学对准系统
载物台
三、工艺流程简介
分选、卷带封装： 分选主要是把芯片按照Bin map的设定分成不同的等级，供客 户挑选。同一类别统一利用tape包装。
卷带设备 (Tape & Reel)
Questions?
Wafer 切割：
普通激光切割机
原理：在极短时间内将激光能量 集中于微小面积上，使固体升华 或蒸发的加工方法。
三、工艺流程简介
隐形激光切割机
原理：将激光聚焦在物体内部以
产生变质层，再借助扩张等方法 将wafer分离成晶粒的切割方法。 优点：可避免加工碎屑的产生
三、工艺流程简介
普通切割与隐形切割工艺比较
芯片 基板
三、工艺流程简介
荧光粉涂布 ：
将蓝光LED芯片覆盖荧光粉来获得白光LED，采用喷涂方法，相对于传统的点胶方法， 对涂布量、涂料利用率、涂布的包裹性及耗材成本等都有显著的提升。
传统喷涂方法
涂布方法
荧光粉于晶片侧壁及表面均达到良好的包 覆，减少大角度漏光及光晕的问题，大大 提升良率及产品之价值
Spot Light Indoor Applications： LED Lamps Accent and Track Commercial Industrial
High Bay Outdoor Applications： Stree & Tunnel Parking area
Street Light Portable Lighting： Flashlight Bicycle lighting
三、工艺流程简介
三、工艺流程简介
分选：
分选主要是把wafer上的晶圆按照Bin map的设定分成不同的等级。
三、工艺流程简介
植金属球 ：
在一定压力、时间、温度、功率控制下将金线形成球状体，作为芯片与基 板的连接媒介。
平滑金属球制作流程
三、工艺流程简介
倒装芯片固晶： 利用设备将陶瓷基板与芯片接合，芯片固定在陶瓷基板上。
图1:PSS后的剖面图
图2:PSS后的俯视图
三、工艺流程简介
表面粗化：
随机表面粗化 利用晶体的各向异性，通过化学腐 蚀实现对芯片表面进行粗化
图形表面粗化 利用光刻、干法(湿法)刻蚀等工艺， 实现对芯片表面的周期性规则图形 结构的粗化效果
三、工艺流程简介
主要工艺流程介绍：
PHOTO工艺流程
涂胶（Coating---P/R）
ETi倒装芯片介绍
主要内容
一
倒装芯片工艺流程 LED 应用及市场水平
二
倒装芯片技术
三
倒装芯片工艺流程 工艺流程简介
一、LED应用
应用举例：
汽车 领域 其他 领域 显示屏
应用领域
背光源
照明 领域
一、LED应用及市场水平
Par Lamp Offers： High luminance Directionality Reliability Lumen/$ Lumen/Package
图1 倒装芯片示意图
一、倒装芯片技术
LED芯片的倒装工艺优点：
● 低热阻 ● 输入功率≥1W ● 提高了光取出率 ● 高效封装：封装尺寸微型化 ● 可集成防静电装置
挑战：
植球工艺、基板技术、材料兼容性；
一、倒装芯片技术
正装与倒装LED对比：
一、倒装芯片技术
覆晶(Flip Chip)焊接：
覆晶焊接近年被积极地运用于大功率LED制程中，覆晶方法把GaN LED 晶粒倒接合于散热基板。
Figure A. Sapphire Scribing Using Ablation rocess
Figure 2. Sapphire Processing Using Stealth Dicing
三、工艺流程简介
Wafer 裂片：
由于激光切割后芯片之间并没有完全分离，所以需要通过劈裂设备将其 分离。
--- 反应物以气态形式进入反应室，能够精确控制 外延层的成分、厚度等，可生长薄到几埃的外延层； --- 气体流速快，有利于生长多层结构时形成陡峭 的界面； --- 适合于规模化生产；
图1:LED芯片结构
3.生长的作用：
直接决定LED的亮度
图2:MOCVD设备
三、工艺流程简介
蓝宝石表面处理技术：
1. 图形化衬底技术(PSS)：通过在蓝宝石表面制作微细结构的图形，然后再 在 图形化衬底表面进行LED外延生长 2. LED磊晶后的蓝宝石表面粗化
led APT倒装芯片的封装
倒装芯片的封装倒装芯片通常是功率芯片主要用来封装大功率LED(>1W)，正装芯片通常是用来进行传统的小功率φ3～φ10的封装。
因此，功率不同导致二者在封装及应用的方式均有较大的差别，主要区别有如下几点：1. 封装用原材料差别：2．封装制程区别：(1).固晶：正装小芯片采取在直插式支架反射杯内点上绝缘导热胶来固定芯片，而倒装芯片多采用导热系数更高的银胶或共晶的工艺与支架基座相连，且本身支架基座通常为导热系数较高的铜材；(2).焊线：正装小芯片通常封装后驱动电流较小且发热量也相对较小，因此采用正负电极各自焊接一根φ0.8～φ0.9mil金线与支架正负极相连即可；而倒装功率芯片驱动电流一般在350mA以上，芯片尺寸较大，因此为了保证电流注入芯片过程中的均匀性及稳定性，通常在芯片正负级与支架正负极间各自焊接两根φ1.0～φ1.25mil的金线；(3).荧光粉选择：正装小芯片一般驱动电流在20mA左右，而倒装功率芯片一般在350mA左右，因此二者在使用过程中各自的发热量相差甚大，而现在市场通用的荧光粉主要为YAG， YAG自身耐高温为127℃左右，而芯片点亮后，结温(Tj)会远远高于此温度，因此在散热处理不好的情况下，荧光粉长时间老化衰减严重，因此在倒装芯片封装过程中建议使用耐高温性能更好的硅酸盐荧光粉；(4).胶体的选择：正装小芯片发热量较小，因此传统的环氧树脂就可以满足封装的需要；而倒装功率芯片发热量较大，需要采用硅胶来进行封装；硅胶的选择过程中为了匹配蓝宝石衬底的折射率，建议选择折射率较高的硅胶(>1.51)，防止折射率较低导致全反射临界角增大而使大部分的光在封装胶体内部被全反射而损失掉；同时，硅胶弹性较大，与环氧树脂相比热应力比环氧树脂小很多，在使用过程中可以对芯片及金线起到良好的保护作用，有利于提高整个产品的可靠性；(5).点胶：正装小芯片的封装通常采用传统的点满整个反射杯覆盖芯片的方式来封装，而倒装功率芯片封装过程中，由于多采用平头支架，因此为了保证整个荧光粉涂敷的均匀性提高出光率而建议采用保型封装(Conformal-Coating)的工艺；示意图如下：(6).灌胶成型：正装芯片通常采用在模粒中先灌满环氧树脂然后将支架插入高温固化的方式；而倒装功率芯片则需要采用从透镜其中一个进气孔中慢慢灌入硅胶的方式来填充，填充的过程中应提高操作避免烘烤后出现气泡和裂纹、分层等现象影响成品率；(7).散热设计：正装小芯片通常无额外的散热设计；而倒装功率芯片通常需要在支架下加散热基板，特殊情况下在散热基板后添加风扇等方式来散热；在焊接支架到铝基板的过程中建议使用功率<30W的恒温电烙铁温度低于230℃，停留时间<3S来焊接；(8).封装后成品示意图：APT芯片使用说明一.18mil芯片：1．芯片(硅板)尺寸：826μm x826μm，芯片整体厚度：360±10μm2．芯片打线示意图：3．焊盘材料：Al 焊盘厚度：1μm4．使用金线：≥φ1.0mil，正负极各打一根金线即可；5．封装注意事项：(1).建议使用直插式支架(2).使用银胶，并用量稍微多一些，避免固晶不牢或接触不良影响导热；(3).白光封装建议提高YAG荧光粉与环氧树脂的配比(9～12%，正白光)，点胶水成“微凸”即可，如不调整比例在封装过程极易出现溢胶现象；6．驱动电流：120mA二.24mil芯片：1．芯片(硅板)尺寸：1300μm x820μm，芯片整体厚度：360±10μm2．芯片打线示意图：3．焊盘材料：Al 焊盘厚度：1μm4．使用金线：≥φ1.25mil，正负极各打一根或两根金线即可；5．封装注意事项：(1).建议使用直插式支架或dome power支架(带铝基板)(2).使用银胶，银胶请在硅板下并列点两点，并用量稍微多一些，避免固晶不牢或接触不良影响导热；(3).白光封装建议提高YAG荧光粉与环氧树脂的配比(直插式：9～12%，正白光；domepower:7% 左右，正白光)，点胶水成“微凸”即可，直插式如不调整比例在封装过程极易出现溢胶现象；6．驱动电流：150mA三.40mil芯片：1．芯片(硅板)尺寸：1910μm x820μm，芯片整体厚度：360±10μm2．芯片打线示意图：3．焊盘材料：Al 焊盘厚度：1μm4．使用金线：≥φ1.25mil，正负极各打两根金线即可；5．封装注意事项：(1).dome power支架(带铝基板)(2).使用银胶，银胶请在硅板下并列点两点，并用量稍微多一些，避免固晶不牢或接触不良影响导热；(3).白光封装建议使用硅胶，点荧光粉使用折射率1.53左右的硅胶如GE5332；填充透镜建议使用折射率约1.41左右的硅胶如9022；(4).白光封装建议提高YAG荧光粉与硅胶的配比(7% 左右，正白光)，点胶水成“微凸”即可6．驱动电流：350mA。
led倒装芯片封装技术
led倒装芯片封装技术英文回答：## Flip Chip LED Packaging Technology.Flip chip LED packaging technology is a method of mounting LED chips on a printed circuit board (PCB) with the active side of the chip facing down. This technology offers several advantages over traditional surface mount technology (SMT), including:Reduced package height: Flip chip LEDs are much thinner than SMT LEDs, allowing for the creation of thinner and more compact lighting fixtures.Improved thermal performance: The direct thermal contact between the LED chip and the PCB dissipates heat more efficiently, resulting in longer LED life and improved performance.Higher power density: Flip chip LEDs can be packed more densely than SMT LEDs, enabling the creation of high-power lighting fixtures with a smaller footprint.Lower cost: Flip chip LEDs are less expensive to manufacture than SMT LEDs, making them a more cost-effective option for large-scale lighting applications.Flip chip LED packaging technology is typically used in applications where high power density and thermal performance are critical, such as automotive lighting, street lighting, and commercial lighting.### Flip Chip LED Packaging Process.The flip chip LED packaging process involves the following steps:1. Die preparation: The LED chip is prepared by thinning the substrate and applying a solder mask to the active surface.2. Solder ball attachment: Solder balls are attached to the bottom surface of the LED chip using a solder paste.3. Chip placement: The LED chip is placed on the PCB with the solder balls facing down.4. Reflow soldering: The PCB is heated to melt the solder balls and form a permanent connection between the LED chip and the PCB.5. Encapsulation: The LED chip is encapsulated with a protective epoxy to protect it from the environment.### Advantages of Flip Chip LED Packaging Technology.The advantages of flip chip LED packaging technology include:Reduced package height: Flip chip LEDs are muchthinner than SMT LEDs, allowing for the creation of thinner and more compact lighting fixtures.Improved thermal performance: The direct thermal contact between the LED chip and the PCB dissipates heat more efficiently, resulting in longer LED life and improved performance.Higher power density: Flip chip LEDs can be packedmore densely than SMT LEDs, enabling the creation of high-power lighting fixtures with a smaller footprint.Lower cost: Flip chip LEDs are less expensive to manufacture than SMT LEDs, making them a more cost-effective option for large-scale lighting applications.### Disadvantages of Flip Chip LED Packaging Technology.The disadvantages of flip chip LED packaging technology include:Higher assembly cost: The flip chip LED packaging process is more complex than the SMT process, resulting in higher assembly costs.Limited design flexibility: The rigid nature of the flip chip LED package limits design flexibility, making it difficult to create custom lighting fixtures.Reliability concerns: The flip chip LED package is more susceptible to mechanical stress than the SMT package, raising reliability concerns for applications where vibration or shock is a factor.### Conclusion.Flip chip LED packaging technology offers several advantages over traditional SMT, including reduced package height, improved thermal performance, higher power density, and lower cost. However, this technology also has some disadvantages, including higher assembly cost, limited design flexibility, and reliability concerns. Overall, flip chip LED packaging technology is a valuable option for applications where high power density and thermal performance are critical.中文回答：## 倒装芯片LED封装技术。
倒装cob封装工艺
倒装cob封装工艺
倒装COB封装工艺是一种先进的集成电路封装技术，COB是
Chip on Board的缩写，意为芯片直接封装在基板上。
倒装COB封
装工艺相比传统封装技术具有一些优势。
首先，倒装COB封装工艺可以有效减小封装尺寸，提高集成度。
由于芯片直接封装在基板上，不需要额外的封装材料和封装空间，
因此可以实现更小型化的封装，适用于轻薄化、小型化的电子产品
设计。
其次，倒装COB封装工艺可以提高散热性能。
由于芯片直接与
基板接触，热量可以更快更有效地传导到基板上，利于散热，有利
于提高芯片的工作稳定性和可靠性。
此外，倒装COB封装工艺可以降低封装成本。
相比传统封装技术，倒装COB封装省去了一些封装材料和工序，可以降低生产成本，提高生产效率。
然而，倒装COB封装工艺也存在一些挑战和局限性。
例如，对
基板的要求较高，需要优质的基板材料和制造工艺；另外，倒装
COB封装需要特殊的焊接工艺，对生产工艺要求较高。
总的来说，倒装COB封装工艺在一定的应用场景下具有明显的优势，但也需要克服一些技术难题。
随着技术的不断进步和应用需求的不断变化，倒装COB封装工艺有望在未来得到更广泛的应用和发展。
cob倒装封装标准
cob倒装封装标准
COB（Chip on Board）是一种集成电路封装技术，它将芯片直
接粘贴在PCB（Printed Circuit Board）上，而不是采用传统的封
装方式。
COB封装技术的倒装指的是将芯片颠倒安装在PCB上，使
芯片的连接面朝向PCB，这种安装方式可以减小封装尺寸，提高散
热效果，降低封装成本，并且可以增加PCB的布局灵活性。
COB倒装封装标准通常涉及到以下几个方面：
1. 封装工艺标准，COB倒装封装需要严格控制封装工艺，包括
芯片粘贴、焊接、封装胶固化等环节。
标准化的封装工艺可以确保
封装质量和稳定性。
2. 焊接标准，COB倒装封装的焊接技术对于保证芯片与PCB之
间的连接质量至关重要。
需要制定相应的焊接标准，包括焊接温度、焊接时间、焊接材料等方面的要求。
3. 封装材料标准，COB倒装封装所使用的封装胶、导热材料等
材料需要符合相应的标准，以确保其性能和可靠性。
4. 封装尺寸标准，COB倒装封装需要遵循一定的封装尺寸标准，以便与其他元器件和PCB进行匹配和布局。
5. 整体可靠性标准，COB倒装封装需要符合整体可靠性标准，
包括耐热性、耐冲击性、耐湿热循环性等方面的要求。
总的来说，COB倒装封装标准涉及到封装工艺、焊接、材料、
尺寸和可靠性等多个方面的要求，只有严格遵循这些标准，才能保
证COB倒装封装的质量和稳定性。
大功率LED芯片的封装(共晶焊)及倒装芯片(flip chip)
大功率LED芯片的封装（共晶焊）及倒装芯片（flip chip）美国GREE公司的1W大功率芯片（L型电极），它的上下各有一个电极。
其碳化硅（SiC）衬底的底层首先镀一层金属，如金锡合金（一般做芯片的厂家已镀好），然后在热沉上也同样镀一层金锡合金。
将LED芯片底座上的金属和热沉上的金属熔合在一起，称为共晶焊接，如图1所示。
对于这种封装方式，一定要注意当led芯片与热沉一起加热时，二者接触要好，最好二者之间加有一定压力，而且二者接触面一定要受力均匀，两面平衡。
控制好金和锡的比例，这样焊接效果才好。
这种方法做出来的LED的热阻较小、散热较好、光效较高。
这种封装方式是上、下两面输入电流。
如果与热沉相连的一极是与热沉直接导电的，则热沉也成为一个电极。
因此连接热沉与散热片时要注意绝缘，而且需要使用导热胶把热沉与散热片粘连好。
使用这种LED要测试热沉是否与其接触的一极是零电阻，若为零电阻则是相通的，故与热沉相连加装散热片时要注意与散热片绝缘。
共晶点加热温度也称为共晶点。
温度的多少要根据金和锡的比例来定：·AuSn（金80%，锡20%）：共晶点为282℃，加热时间控制在几秒钟之内。
·AuSn（金10%，锡90%）：共晶点为217℃，加热时间控制在几秒钟之内。
·AgSn（银3.5%，锡96.5%）：共晶点为232℃，加热时间控制在几秒钟之内。
1、倒装（Flip chip）1998年Lumileds公司封装出世界上第一个大功率LED（1W LUXOEN器件），使LED器件从以前的指示灯应用变成可以替代传统照明的新型固体光源，引发了人类历史上继白炽灯发明以来的又一场照明革命。
1WLUXOEN器件使LED的功率从几十毫瓦一跃超过1000毫瓦，单个器件的光通量也从不到1个lm飞跃达到十几个lm。
大功率LED 由于芯片的功率密度很高，器件的设计者和制造者必须在结构和材料等方面对器件的热系统进行优化设计。
一种led倒装芯片的制作方法
一种led倒装芯片的制作方法导言本文主要介绍了一种LED倒装芯片的制作方法。
LED倒装芯片具有光电转换效率高、功耗低、体积小、重量轻、响应快等优点，具有广泛的应用前景。
LED倒装芯片制作过程中需要掌握多项工艺技能和设备操作技术。
文章从制作前期准备、芯片制备、胶水涂布、模切和测试等方面进行了详细介绍，旨在为工程师和科研人员提供帮助。
一、制作前期准备1. 购买器材和材料：LED芯片、晶圆胶片、胶水、胶片钢网、腐蚀剂、蒸镀机等设备。
2. 准备工作区域：制备工作区域要保持整洁干净，以免工艺污染。
必须安装具备降温、排气功能的通风设备。
3. 程序设计：确定芯片的尺寸、结构、绘制电路图。
倒装封装要注意焊盘位置、控制封装高度、芯片电极位置等因素。
二、芯片制备1. 清洗：将晶圆放入腐蚀机清洗10-15分钟，去除表面杂质和氧化物。
2. 转移：将光罩对准晶圆，光照曝光2-5分钟，腐蚀去除未光刻区域的硅片，形成芯片基底。
3. 背电极制备：利用光刻工艺形成背电极，同时光刻背电极形状。
对于指示灯等精细结构的芯片，需要后续的成像校正，确保光线传输的角度正确。
4. 正面电极制备：在芯片正面进行光刻制备正面电极。
正面电极的设计要考虑电极尺寸、电极位置、焊盘位置等因素。
5. 倒装芯片制备：在整个晶圆上进行光刻和腐蚀，形成倒装芯片的结构。
芯片倒装后电路设计要做适当调整，防止出现短路和失效，同时要防止焊盘短路。
6. 分离：使用刀片将整块芯片切割成一块块。
三、胶水涂布1. 选用胶水：根据芯片材料、环境特征、倒装封装的具体要求选择合适的胶水。
常用的胶水有环氧树脂、有机硅胶、芳香胺等。
2. 涂布工艺：将胶水涂于指定区域，要保证涂布均匀，避免产生气泡、断裂等质量问题。
建议采用压控涂布或器械涂布的方法。
3. 上覆胶片：将胶片位置和倒装封装焊盘位置对准贴在芯片上。
四、模切1. 选用切割刀：切割刀要选用合适的半径和材质，以减少晶圆的损坏和焊盘的断裂。
倒装芯片技术分析
倒装芯片技术分析摘要倒装芯片封装技术(fc)是由ibm公司在上个世纪60年代开发的,即将芯片正面朝下向基板进行封装。
本文论述了倒装芯片技术的优点,并对其凸点形成技术、测试技术、压焊技术和下填充技术进行了分析,为倒装芯片技术的发展提供借鉴。
关键词倒装芯片技术;优点;凸点技术;测试技术;压焊技术;下填充技术中图分类号tn43 文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)25-0169-020 引言倒装芯片封装技术(fc)是由ibm公司在上个世纪60年代开发的,即将芯片正面朝下向基板进行封装。
15年前,几乎所有封装采用的都是引线键合,如今倒装芯片技术正在逐步取代引线键合的位置,这种封装方式无需引线键合,因此可以形成最短电路,从而降低电阻;并且采用金属球进行连接可以缩小封装尺寸,改善电性表现,从而解决了bga为增加引脚数而需扩大体积的困扰。
采用倒装芯片封装技术可以降低生产成本,提高速度及组件的可靠性。
1 倒装芯片技术的优点1.1 完整性、可靠性强倒装芯片相当于一个完全封装的芯片,它是由锡球下的冶金与芯片钝化层密封的,并提供下一级封装的内连接结构。
将一个构造合理的倒装芯片安装在适当载体上用于内连接,即使没有其他灌封,该载体也可以满足所有可靠性要求。
1.2 自我对准能力强在锡球回流时,焊锡受表面张力的作用,可以自动纠正芯片微小的对准偏差,从而提供了装配制造的合格率。
同时倒装芯片技术也提供低电感,在高频应用中起到至关重要的作用。
1.3 将电源带入芯片的每个象限倒装芯片技术可以将电源带入芯片的每个象限,即在整个芯片面积上,其电流是均匀分布的。
1.4 成本低廉倒装芯片技术消除了封装并减小了芯片的尺寸,因此节省了硅的使用量,降低了制作成本。
2 倒装芯片技术分析2.1 形成凸点技术凸点形成技术可以分为淀积金属、机械焊接、基于聚合物的胶粘剂等几个类型。
1)金属电镀技术一般是在电镀槽里,把基片当作阴极,利用静态电流或者脉冲电流来完成焊料的电镀。
芯片互连 - 倒装键合
利用树脂的收缩应力，FCB为机械接触，不加热应力小。 适于微小凸点芯片FCB
避免横向导电短路 UV光固化
导电粒子压缩在凸点与基板金属焊区间，只上下导电。 适于各类要求低温度的显示器COC的FCB。
倒装键合的特点
12
(6) 借助于凸点与基板焊区直接焊接。这样就省略了互连线，由互连线产生 的杂散电容和电感要比WB和TAB小得多，因此适合于高频、高速电路和高密 度组装的应用。 缺点： (1) 需要精选芯片 (2) 安装互连工艺有难度，芯片朝下，焊点检查困难 (3) 凸点制作工艺复杂，成本高 (4) 散热能力有待提高
感谢聆听！
凸点制作工艺很多,如蒸发/溅射法、焊膏印刷一回流法、化镀法、电镀法、钉 头法、置球凸点法(SB2- Jet)等。
各种凸点制作工艺各有其特点，关键是要保证凸点的一致性。特别是随着芯片 引脚数的增多以及对芯片尺寸缩小要求的提高，凸点尺寸及其间距越来越小，制 作凸点时又不能损伤脆弱的芯片。
现在主流应用的凸点制作方法是印刷/转写—搭载—回流法。该方法是通过网 板印刷或针转写的方式把助焊剂涂到芯片表面后，通过搭载头把锡球放置到涂有 助焊剂的焊点上，再进入回转炉固化。
凸点制作方法对比
8
倒装键合关键技术
9
倒装焊
倒装焊技术主要有熔焊、热压焊、超声焊、胶粘连接等。现在应用较 多的有热压焊和超声焊。常用方法有：热压FCB法；再流FCB法(C4)；环氧 树脂光固化FCB法；各向异性导电胶粘接FCB法。
热压焊接工艺要求在把芯片贴放到基板上时，同时加压加热。该方法 的优点是工艺简单，工艺温度低，无需使用焊剂，可以实现细间距连接； 缺点是热压压力较大，仅适用于刚性基底(如氧化铝或硅)，基板必须保证高 的平整度，热压头也要有高的平行度。为避免半导体材料受到不必要的损 害，设备施加压力要有精确的梯度控制能力ontents
倒装芯片的底部填充工艺研究
倒装芯片的底部填充工艺研究目录一、内容概述 (2)1.1 研究背景与意义 (2)1.2 国内外研究现状及发展动态 (3)1.3 主要研究内容与方法 (5)二、倒装芯片基础知识 (5)2.1 倒装芯片定义及特点 (7)2.2 倒装芯片结构及工作原理 (8)2.3 倒装芯片制备工艺简介 (9)三、底部填充工艺原理及材料选择 (10)3.1 底部填充工艺原理 (11)3.2 底部填充材料的选择原则 (12)3.3 底部填充材料的研究进展 (13)四、倒装芯片底部填充工艺流程 (15)4.1 工艺流程概述 (16)4.2 关键工艺步骤分析 (17)4.3 工艺参数对底部填充效果的影响 (18)五、底部填充工艺优化与改进 (19)5.1 工艺优化策略 (20)5.2 改进措施探讨 (21)5.3 实验验证与结果分析 (23)六、底部填充工艺应用案例分析 (24)6.1 案例一 (25)6.2 案例二 (26)6.3 案例分析与经验总结 (28)七、结论与展望 (29)7.1 研究成果总结 (29)7.2 存在问题与不足 (30)7.3 后续研究方向与展望 (31)一、内容概述论文首先介绍了底部填充工艺的基本原理和重要性，然后详细阐述了该工艺的各个步骤，包括基底材料的选择、导电性材料的制备和施加、以及后处理过程。
通过对这些关键步骤的深入分析，论文揭示了影响底部填充效果的关键因素，并提出了相应的改进措施。
论文还通过实验验证了底部填充工艺对芯片性能的提升作用，并对比了不同材料和工艺方案的效果。
实验结果表明，采用合适的底部填充材料和工艺参数，可以显著提高芯片的可靠性和性能。
论文总结了底部填充工艺的研究成果，并展望了未来的发展方向和应用前景。
通过本论文的研究，为倒装芯片底部填充工艺的优化提供了理论依据和实践指导。
1.1 研究背景与意义随着半导体技术的飞速发展，倒装芯片已经成为集成电路制造领域的一个热门研究方向。
倒装芯片具有高集成度、高性能和低功耗等优势，因此在智能手机、汽车电子、物联网等领域具有广泛的应用前景。
LED倒装芯片与倒装焊工艺
则共晶材料就不足够填满表 面不平的地方, 造成流
动性差的情况
如果固晶在比较平滑的支架表面上, 可提升推力
3 Au-Sn共晶的制备方法
Au-Sn二元相图
1. Au-20wt%Sn 2. Au-90wt%Sn
3 Au-Sn共晶的制备方法 预成型片
LED倒装芯片与 倒装焊工艺
Contents
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倒装结构LED芯片 倒装固晶工艺
Au-Sn共晶的制备方法
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1 倒装结构LED芯片
• 正装/倒装芯片结构对比
器件功率 出光效率 热性能
1 倒装结构LED芯片
• 高可靠性 -机械强度
-散热性能
电性连接点g
点胶 晶片 支架
固晶
2 倒装焊固晶工艺
绝缘胶固晶 以绝缘胶在加热的条件下固化的方式粘合晶 片与支架 特点:1.粘接强度大2.绝缘胶透光可提升亮度
绝缘胶点胶 晶片 支架
固晶
2 倒装焊固晶工艺
固晶工艺
直接 共晶
焊剂 共晶
钎料 固晶
热超声 固晶
2 倒装焊固晶工艺
固晶工艺
固晶工艺
绝缘胶固晶 成本低 工艺成熟 粘接强度高 效率高 工艺简单 粘接强度高 较好的导热性 优越的导热性 无焊剂 优越的导热性 工艺简单 粘接强度高
通过冶金法加工Au-Sn预成型片,相对便宜且易于实现,但很难 加工成焊接所需的很薄的焊片 蒸渡、溅射 采用溅射或蒸等真空沉积技术,可以提供更好的过程控制并能
减少氧化,但是成本高且加工周期长。
电镀
由于镀速缓慢且成分不能精确控制，在芯片上直接电镀制备
Au-20Sn 共晶凸点比较困难.目前采用的是连续电镀方式,即先镀 Au接着镀Sn,其外层的Sn易被氧化,共熔后Au-Sn的组分不好控制。