FC、BGA、CSP三种封装技术。
浅谈集成电路封装环节的IC载板

封装基板作为芯片封装的核心材料,一方面能够保护、固定、支撑芯片,增强芯片导热散热性能,保证芯片不受物理损坏,另一方面封装基板的上层与芯片配,以及沟通芯片内部与外部电路等功能。
IC 载板性能优良,应用占比持续提升。
与常规 PCB 板相比,封装基板线宽、线距更小,板子尺寸更小,能达到主流芯片的严苛要求。
线宽/线距50μm/50μm 属于PCB 高端产品,而封装基板制造领域,线宽/线距在30μm/30μm 以内属于常规产品。
随着技术朝高密度、高精度发展,高端产品封装基板在PCB板中占比也逐步提升。
根据prismark,2000 年封装基板在PCB板中占比8.43%,2020年封装基板占比为15.68%,预测至2026 年,封装基板占比将达到21.11%,占比稳步提升。
IC 载板主要用于集成电路封装环节,是封装环节价值量最大的耗材。
根据中研网,IC 载板在中低端封装中占材料成本的40~50%,在高端封装中占70~80%。
原材料可分为结构材料(树脂、铜箔、绝缘材等)、化学品(干膜、油墨、金盐、光阻、蚀刻剂、显影剂)以及耗材(钻头)。
其中,树脂、铜箔、铜球为占IC 载板成本比重最大的原材料,比分别为35%,8%,6%。
根据华经产业研究院数据,IC 载板下游主要应用于移动终端(26%)、个人电脑(21%)、通讯设备(19%)、存储(13%)、工控医疗(8%)、航空航天(7%)、汽车电子(6%)。
从产业链上来看,IC 载板运用于集成电路封装阶段。
电子封装是器件到系统的桥梁,这一环节极大影响力微电子产品的质量和竞争力。
随着半导体技术的发展,IC 载板的特征尺寸不断缩小、集成度不断提高,相应的IC 封装向着超多引脚、窄节距、超小型化方向发展。
根据《中国半导体封装业的发展》,迄今为止全球集成电路封装技术一共经历了五个发展阶段。
当前,全球封装行业的主流技术处于以CSP、BGA 为主的第三阶段,并向以系统级封装(SiP)、倒装焊封装(FC)、芯片上制作凸点(Bumping)为代表的第四阶段和第五阶段封装技术迈进。
sd card的芯片封装方式

sd card的芯片封装方式SD卡的芯片封装方式SD卡是一种常见的存储设备,其芯片封装方式对于其性能和使用寿命有着重要的影响。
下面将介绍SD卡的芯片封装方式及其特点。
1. BGA封装(Ball Grid Array)BGA封装是一种常见的封装方式,它采用球形焊盘连接芯片与PCB 板。
BGA封装具有高密度、良好的热性能和电气性能优势,可以在较小的空间中集成更多的功能,适用于高性能和高容量的SD卡。
2. QFP封装(Quad Flat Package)QFP封装是一种常见的封装方式,它采用四个平面引脚连接芯片和PCB板。
QFP封装具有较高的可靠性和良好的电气性能,适用于中等性能和中等容量的SD卡。
3. TSOP封装(Thin Small Outline Package)TSOP封装是一种常见的封装方式,它采用薄型封装,节省空间。
TSOP封装具有较高的集成度和良好的电气性能,适用于低功耗和小容量的SD卡。
4. CSP封装(Chip Scale Package)CSP封装是一种高度集成的封装方式,它将芯片直接封装在最小尺寸的外壳中,减少了封装大小和重量。
CSP封装具有较高的集成度和良好的电气性能,适用于超小容量和高度集成的SD卡。
这些封装方式各有特点,可以根据SD卡的需求选择合适的封装方式。
无论是高性能的BGA封装、中等性能的QFP封装,还是低功耗的TSOP封装和超小容量的CSP封装,都能满足不同应用场景下的需求。
总结起来,SD卡的芯片封装方式多种多样,每种封装方式都有其自身的优势和适用范围。
选择合适的芯片封装方式可以提升SD卡的性能和可靠性,满足不同用户的需求。
常见芯片封装的类型介绍

常见芯片封装的类型介绍芯片封装是指将芯片与外部环境隔离,保护芯片并为其提供连接电路的过程。
它把芯片放在一个封装材料中,通常是塑料或陶瓷,并通过引脚或接口与其他电子元件或系统连接。
根据封装形式的不同,常见的芯片封装类型可以分为以下几类。
1. DIP封装(Dual In-line Package)DIP封装是最早也是最常见的芯片封装类型之一、DIP芯片封装的引脚排列成双排直线,并通过插座与电路板连接。
DIP封装适用于许多低功耗和小尺寸的集成电路,如运算放大器、逻辑门、存储器等。
2. QFP封装(Quad Flat Package)QFP封装在DIP的基础上进行了改进和创新,使得芯片引脚的数量更多,且致密度更高。
QFP封装的引脚排列成四个直角,并且可以铺贴在电路板的表面上。
QFP封装常用于高密度的集成电路,如微处理器、存储器和信号处理器等。
3. BGA封装(Ball Grid Array)BGA封装是一种先进的封装技术,尤其适用于高密度、高速度和高功率的集成电路。
BGA芯片封装将芯片引脚替换为在芯片底部的焊球,通过这些焊球与电路板上的焊盘相连接。
BGA封装具有良好的散热性能和良好的电气特性,因此广泛应用于微处理器、图形芯片和FPGA等。
4. CSP封装(Chip Scale Package)CSP封装是一种尺寸与芯片尺寸相近或稍大,并适合高密度集成电路的封装形式。
CSP封装通常比BGA封装更小,可以实现极高的引脚密度,从而提高系统的可靠性和性能。
CSP封装常用于移动设备、智能卡、传感器等领域。
5. SOP封装(Small Outline Package)SOP封装是一种小型、表面安装的封装形式,非常适用于密度较低的电子元件。
SOP封装通常有两个版本:SOP和SSOP。
SOP封装引脚间距较大,而SSOP封装的引脚间距更小,更适合于有限的PCB空间和高密度的应用场景。
SOP封装广泛用于晶体管、逻辑门和模拟转换器等。
芯片的封装方式

芯片的封装方式
芯片的封装方式是指将芯片组合在一起并进行保护的方法。
芯片是一种非常小的电子器件,通常是几毫米的正方形或矩形,用于存储或处理数据等。
封装方式的选择取决于芯片的用途、成本和尺寸等因素。
芯片封装方式可以分为以下几类:
1. DIP封装:DIP封装是最古老的封装方式之一,是通过将芯片插入一个双排针脚插座来实现的。
这种封装方式容易制造,但不适用于高密度集成电路。
2. QFP封装:QFP封装是一种较新的封装方式,它采用了表面贴装技术。
这种封装方式具有高密度、小尺寸和易制造等优点,常用于高端计算机、通信和消费电子产品。
3. BGA封装:BGA封装是一种最新的封装方式,它通过将芯片焊接到一个具有多个球形焊点的基板上来实现。
这种封装方式具有高速传输、低噪声、低功耗和可靠性等优点,常用于微处理器、图像传感器和高速通信芯片等。
4. CSP封装:CSP封装是一种非常小型的封装方式,通常用于移动设备和便携式电子产品。
这种封装方式具有小尺寸、低功耗和高可靠性等优点,但也存在生产成本高和焊接难度大等缺点。
总之,芯片的封装方式在电子工业中起着至关重要的作用,无论是传统的DIP封装还是现代的BGA封装和CSP封装都有着各自的优缺点。
因此,在选择封装方式时应考虑到产品的实际需求,以达到最佳
的性价比和性能。
BGA、CSP封装技术资料

BGA封装技术摘要:本文简述了BGA封装产品的特点、结构以及一些BGA产品的封装工艺流程,对BGA封装中芯片和基板两种互连方法--引线键合/倒装焊键合进行了比较以及对几种常规BGA封装的成本/性能的比较,并介绍了BGA产品的可靠性。
另外,还对开发我国BGA封装技术提出了建议。
关键词:BGA;结构;基板;引线键合;倒装焊键合ﻭ1引言ﻭﻭ在当今信息时代,随着电子工业的迅猛发中图分类号:TN305.94文献标识码ﻭﻭ展,计算机、移动电话等产品日益普及。
人们对电子产品的功能要求越来越多、对性能要求越来越强,而体积要求却越来越小、重量要求越来越轻。
这就促使电子产品向多功能、高性能和小型化、轻型化方向发展。
为实现这一目标,IC芯片的特征尺寸就要越来越小,复杂程度不断增加,于是,电路的I/O数就会越来越多,封装的I/O密度就会不断增加。
为了适应这一发展要求,一些先进的高密度封装技术就应运而生,BGA封装技术就是其中之一。
集成电路的封装发展趋势如图1所示。
从图中可以看出,目前BGA封装技术在小、轻、高性能封装中占据主要地位。
ﻭBGA封装出现于90年代初期,现已发展成为一项成熟的高密度封装技术。
在半导体IC 的所有封装类型中,1996-2001年这5年期间,BGA封装的增长速度最快。
在1999年,BGA的产量约为10亿只,在2004年预计可达36亿只。
但是,到目前为止该技术仅限于高密度、高性能器件的封装,而且该技术仍朝着细节距、高I/O端数方向发展。
BGA封装技术主要适用于PC芯片组、微处理器/控制器、ASIC、门阵、存储器、DSP、P2 BGA封装的特点DA、PLD等器件的封装。
ﻭﻭﻭﻭBGA(Bdll Grid Array)封装,即焊球阵列封装,它是在封装体基板的底部制作阵列焊球作为电路的I/O端与印刷线路板(PCB)互接。
采用该项技术封装的器件是一种表面贴装型器件。
与传统的脚形贴装器件(LeadedDe~ce如QFP、PLCC等)相比,BGA封装器件具有如下特点。
贴片芯片封装类型

贴片芯片封装类型一、引言贴片芯片是现代电子产品中常见的一种集成电路封装形式。
贴片芯片封装类型的选择对于电子产品的性能、功耗、稳定性等方面都有重要影响。
本文将就常见的贴片芯片封装类型进行介绍和分析,以帮助读者更好地了解和选择适合自己需求的贴片芯片封装。
二、贴片芯片封装类型1. SOP封装(Small Outline Package)SOP封装是一种常见且广泛应用的贴片芯片封装类型。
它具有体积小、引脚较少、良好的散热性能等特点。
SOP封装常用于低功耗、低频率的集成电路产品中,如手机、数码相机等。
SOP封装在电子产品中的应用非常广泛,其标准化封装结构也方便了贴片生产工艺。
2. QFN封装(Quad Flat No-leads)QFN封装是一种无引脚的贴片芯片封装类型。
相比于SOP封装,QFN封装的特点是引脚数量更少,体积更小,且焊盘连接更可靠。
这种封装类型广泛应用于高密度集成电路产品中,如无线通信芯片、嵌入式系统等。
QFN封装的优势在于节省空间和提高信号传输速率,但对于焊接工艺要求较高。
3. BGA封装(Ball Grid Array)BGA封装是一种球网阵列封装形式的贴片芯片封装类型。
它采用球形焊盘连接芯片和PCB板,具有较高的引脚数量、良好的散热性能和可靠的焊接连接。
BGA封装常用于高性能的处理器、图形芯片等集成电路产品中。
BGA封装的特点在于高密度、高性能和高可靠性,但对于焊接和维修工艺要求较高。
4. LGA封装(Land Grid Array)LGA封装是一种引脚网格阵列封装形式的贴片芯片封装类型。
与BGA封装相比,LGA封装的特点是芯片上的引脚是裸露的,而不是焊盘或球形焊盘。
LGA封装在高性能计算机芯片、服务器芯片等领域有较广泛的应用。
LGA封装的优势在于散热性能更好,易于维护和更换芯片,但对于焊接工艺要求较高。
5. CSP封装(Chip Scale Package)CSP封装是一种芯片尺寸与芯片本身尺寸接近的贴片芯片封装类型。
常见的封装技术
常见的封装技术包括以下几种:1. BGA封装:Ball Grid Array封装,即球栅阵列封装,广泛应用于集成电路、CPU等领域,可以实现高性能、高频率、高密度的设计。
2. QFP封装:Quad Flat Package封装,即方形平面封装,适用于中小规模的周边器件和内部互连式器件。
3. QFN 封装:Quad Flat No-Leads封装,即无引脚方形平面封装,通过焊盘外侧周围的电极连接电路板,在封装尺寸上比QFP更小。
4. SOIC封装:Small Outline Integrated Circuit封装,即小外形集成电路封装,具有体积小、性能稳定、可靠性高等特点,广泛应用于各种数字电路或模拟电路产品。
5. DIP封装:Dual Inline Package封装,即双列直插式封装,是一种机械稳定性好、安装方便的封装形式,适用于各种数字集成电路。
6. CSP封装:Chip Scale Package封装,即芯片级尺寸封装,相比于BGA和QFN等封装形式,CSP更加小型化,使用范围广泛,包括无线通信、移动设备等。
7. COB封装:Chip On Board封装,即芯片贴装技术,通过将芯片直接贴装在电路板上的方式实现的一种封装形式,可以实现体积小、重量轻的设计,通常用于芯片级组装和微型设备。
半导体封装技术的不同等级、作用和演变过程
半导体封装技术是指将芯片封装在一个保护壳内,以保护芯片免受外界环境的影响,并提供与外部电路连接的接口。
半导体封装技术的不同等级、作用和演变过程如下:1. 等级:- TO(Transistor Outline)封装:这是最早的封装形式,主要用于分立器件的封装,如晶体管、二极管等。
- DIP(Dual In-line Package)封装:DIP 封装是一种双列直插式封装,广泛应用于早期的集成电路。
- SOP(Small Outline Package)封装:SOP 封装是一种小尺寸封装,比 DIP 封装更小,适用于引脚数量较少的集成电路。
- QFP(Quad Flat Package)封装:QFP 封装是一种四面扁平封装,引脚数量较多,适用于高密度集成电路。
- BGA(Ball Grid Array)封装:BGA 封装是一种表面贴装封装,采用球形焊点,适用于引脚数量非常多的集成电路。
- CSP(Chip Scale Package)封装:CSP 封装是一种芯片级封装,尺寸非常小,适用于高性能、高密度的集成电路。
2. 作用:- 保护芯片:半导体封装可以保护芯片免受外界环境的影响,如湿度、温度、灰尘等。
- 提供电气连接:半导体封装提供了芯片与外部电路之间的电气连接,使得芯片能够正常工作。
- 提高可靠性:半导体封装可以提高芯片的可靠性,减少因焊点失效等问题导致的故障。
- 提高散热性能:半导体封装可以提高芯片的散热性能,降低芯片的温度,从而提高芯片的工作效率和寿命。
3. 演变过程:- 最初的半导体封装主要是 TO 和 DIP 封装,随着集成电路的发展,引脚数量逐渐增加,出现了 SOP、QFP 等封装形式。
- 随着表面贴装技术的发展,BGA、CSP 等封装形式逐渐成为主流。
- 目前,半导体封装技术正在向更高密度、更小尺寸、更高性能的方向发展,如 3D 封装、系统级封装(SiP)等。
总之,半导体封装技术的不同等级、作用和演变过程是随着集成电路技术的发展而不断发展的。
芯片常见的封装方式
芯片常见的封装方式随着电子科技的发展,芯片技术也在不断地进步和发展。
芯片是电子产品中最关键的部件之一,它的封装方式直接影响到芯片的性能和应用范围。
在现代电子领域中,芯片封装的种类繁多,本文将介绍常见的芯片封装方式。
一、DIP封装DIP (Dual In-line Package)是芯片封装中最常见的一种类型。
DIP封装是一种双行直插式封装,它的引脚排列在两排中间,每排有一些引脚。
DIP封装的优点是结构简单,容易制造,成本低廉,同时也容易进行手工焊接。
但是,由于DIP封装引脚的间距较大,其封装体积较大,不适合在高密度电路板上使用。
二、QFP封装QFP (Quad Flat Package)是一种方形封装,它的引脚排列在四个边上。
QFP封装可以分为LQFP (Low-profile Quad Flat Package)和TQFP (Thin Quad Flat Package)两种类型。
QFP封装的优点是体积小,引脚数量多,适用于高密度电路板。
但是,QFP封装的制造工艺较为复杂,成本较高,同时也不适合手工焊接。
三、BGA封装BGA (Ball Grid Array)是一种球形网格阵列封装。
BGA封装的引脚是由许多小球组成,它们排列在芯片的底部。
BGA封装的优点是引脚数量多,封装体积小,适用于高密度电路板,同时也具有良好的散热性能。
但是,BGA封装的制造工艺极为复杂,需要高精度的制造设备和技术,因此成本较高。
四、CSP封装CSP (Chip Scale Package)是一种芯片级封装,也称为芯片级封装。
CSP封装的特点是封装体积非常小,几乎与芯片本身大小相同。
CSP封装的优点是封装体积小,引脚数量少,适用于高密度电路板,同时也具有良好的散热性能。
但是,CSP封装的制造工艺非常复杂,需要高精度的制造设备和技术,因此成本非常高。
五、COB封装COB (Chip-on-Board)是一种将芯片直接贴在电路板上的封装方式。
IC封装
◈ ◈ ◈ ◈ ◈ ◈ ◈ ◈ Introduction 产品介绍 Package Trend 封装技术的演进 Why underfill a CSP?为什么CSP需要底部填充剂? Desirable Characteristics 理想性能 CSP vs. Flip Chip CSP对比Flip Chip Dispensing Methods 点胶方法 Repair Process 返修程序 Product Description (WE-1007) 产品 WE-1007的介绍
无气泡
. No voids during capillary flow 无气泡
INDUSTRIAL CO.,LTD.
Manufacturer:WON Chemical
Product Description (WE-1007) 产品介绍
◇ Description 产品描述
: Unfilled, epoxy capillary flow underfill 是一种不含填加物的毛细管流动性的胶粘剂
它所具有的柔软材质的特性可以缓解冲击。
INDUSTRIAL CO.,LTD.
Manufacturer:WON Chemical
CSP vs. Flip Chip
☞ CSP Underfill
▶ Primarily used to improve shock resistance (drop & thermal test reliability)
(FC——Flip Chip)
INDUSTRIAL CO.,LTD.
Manufacturer:WON Chemical
IC封装型态、大小比较:
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最早的表面安装技术——倒装芯片封装技术(FC)形成于20世纪60年代,同时也是最早的球栅阵列封装技术(BGA)和最早的芯片规模封装技术(CSP)。
倒装芯片封装技术为1960年IBM公司所开发,为了降低成本,提高速度,提高组件可靠性,FC使用在第1层芯片与载板接合封装,封装方式为芯片正面朝下向基板,无需引线键合,形成最短电路,降低电阻;采用金属球连接,缩小了封装尺寸,改善电性表现,解决了BGA为增加引脚数而需扩大体积的困扰。
再者,FC通常应用在时脉较高的CPU或高频RF上,以获得更好的效能,与传统速度较慢的引线键合技术相比,FC更适合应用在高脚数、小型化、多功能、高速度趋势IC的产品中。
随着电子封装越来越趋于向更快、更小、更便宜的方向发展,要求缩小尺寸、增加性能的同时,必须降低成本。
这使封装业承受巨大的压力,面临的挑战就是传统SMD封装技术具有的优势以致向我们证实一场封装技术的革命。
2 IBM的FC
IBM公司首次成功地实施直接芯片粘接技术(DCA),把铜球焊接到IC焊盘上,就像当今的BGA 封装结构。
图1示出了早期固态芯片倒装片示意图。
IBM公司继续采用铜球技术并寻求更高生产率的方法,最终选择的方案为锡-铅焊料的真空淀积。
为了形成被回流焊进入球凸点的柱状物,应通过掩模使焊料淀积。
由于淀积是在圆片级状况下完成的,因而此过程获得了良好的生产率。
这种凸点倒装芯片被称为C4技术(可控塌陷芯片连接)一直在IBM公司和别的生产厂家使用几十年,并保持着高的可靠性记录。
虽然C4在更快和更小方面显得格外突出,但是呈现出更节省成本方面的不足。
与C4相关的两个重要的经济问题是:形成凸点的成本和昂贵的陶瓷电路的各项要求。
然而,正确的形成凸点技术及连接技术能够提供更进一步探求较低成本的因素。
3 形成凸点技术
凸点形成技术分为几个简单的类型,即淀积金属、机械焊接、基于聚合物的胶粘剂以及别的组合物。
最初的C4高铅含量焊料凸点,熔点在300℃以上,被低共熔焊料和胶粘剂代替,从而使压焊温度下降到易于有机PCB承受的范围。
然而,如果低共熔焊膏作为接合材料使用,那么C4仍可用于FR-4上。
3.1 机械形成凸点技术
十多年前,IBM公司和K&S公司开发了球凸点形成工艺技术,称为柱式凸点形成技术。
此工艺过程首先涉及到对铝芯片载体的球压焊技术,接着把焊丝拉到断裂点,最后形成有短尾部的凸点。
为了在球附近形成光滑的断裂口,可使用含有1%铂的金丝。
焊料和别的金属也是起作用的。
很多改变是明显的,包括平面性方面的凸点精压技术和更高、更复杂的金属化的双凸点形成技术。
柱式凸点形成技术,长期使用于试制形式。
由于通过引线键合机获得了惊人的速度,已移入生产模式。
金和金凸点及焊料凸点均被实施。
Delco公司和K&S公司联合生产柱式凸点的倒装芯片产品,别的公司在不远的将来预计生产凸点芯片。
3.2 金属电镀技术
电镀技术要求首先形成总线接头,选择电镀掩模,并用于TAB的金凸点芯片技术。
虽然通过在晶圆片上方汽相淀积金属,在典型状况下形成总线,但是总线必须能被清除。
再者,必须提供光成像电镀保护膜,在电镀之前成像并显影。
很多步骤和精确的电镀掩模工艺的要求增加了成本和不便因素。
化学镀是无掩模和无总线的方法,看上去是一种较好的方法。
该技术已广泛地应用于印刷电路行业,但是化学形成凸点的技术仅仅是近年来才应用于倒装芯片的。
化学镀镍,也许由于其非常精确的化学性质,已呈现为首要的且普遍的化学倒装片凸点技术工艺。
如果铝没有直接与镍一起电镀,就可使用中间浸液电镀锌技术。
图2示出了最普遍的镍凸点技术顺序。
注意到在典型状况下,镍受到薄的、易于产生浸液的金涂层保护。
形成的金毛刺适于焊接及胶粘剂压焊。
化学镀镍凸点技术工艺简单,成本低,是主要的倒装芯片凸点工艺。
可利用很多方法,包括把焊料应用于凸点及液体喷注。
对倒装片而言,开发化学焊料电镀技术是可行的。
3.3 聚合物凸点技术
两种各向同性的导电胶粘剂,在所有的轴上导电是均一的。
各向异性的(Z轴)胶粘剂,具有间接的导电性,可应用于形成凸点芯片及压焊。
因为各种胶粘剂还不能直接用在铝上,所以通常把它们应用于金焊盘。
采用聚合物倒装芯片方法,在晶圆片级状况下可把导电胶用模板印刷。
4 测试技术
IBM公司通过对测试电路有限区域焊接,测试C4产品,并用机械的方法断开临时接线。
虽然由于变形,对共晶焊料凸点芯片测试和老化仍然是个问题。
新的接口技术预计允许共晶凸点的测试和老化。
5 压焊技术
共晶焊料构成的凸点,包含压焊和连接材料。
用免清洗焊剂涂覆凸点,并置于板上像普通的SMD 元件一样进行焊料回流。
几种拾-放机可提供焊剂,使用的是“焊剂熔解轮”。
仅对凸点提供焊剂是较难的,特别是当使用下填充物时,此熔解轮将被用来给凸点和导电胶提供焊膏。
不熔的芯型凸点,诸如镍凸点,要求增加连接材料作为组装工艺过程的一部分。
可把焊料进行丝网印刷、模板印刷或针式分配到电路载体上,接着放置芯片并进行焊料回流。
把SMD和倒装片一起装配到陶瓷上是可行的,此方法可应用于汽车电子行业。
使用印刷或分配方法可把导电胶提供给电路载体或凸点,一种令人感兴趣的方法,即聚合物浸涂芯片法(PDC)。
使用装满粘附膏的“焊剂熔解轮”,在旋转盘或别的储层的外面涂覆胶粘剂,厚度略小于凸点高度。
把芯片放入膏中并用粘着凸点的胶粘剂抽出,把倒装芯片置于电路上并进行胶粘剂固化。
6 下填充技术
假定描述的低成本凸点形成技术和压焊方法能够获得低成本、小尺寸和高速率,那么可靠性状况怎样呢?硅(<3×10-6/℃)和有机基板(18~50×10-6/℃)之间的热机失配状况如何?此类问题的解决方法是令人高兴的,既简单又节省成本。
填入下填充物材料聚合物(如图3),下填充物是简单的被填在PCB和已压焊芯片之间的一种填充的矿物胶粘剂合成物。
组装和测试之后,通过毛细作用在芯片间隙之下把液态材料进行塑流。
下填充物被分配到芯片的一面或两面,产品能够在几秒钟内在典型的250密耳芯片下塑流。
通过在发生初始配料处的芯片的对侧面,提供更多的下填充物,可有选择地形成凸焊缝。
接着,把下填充物硬化成为加强验收等级的热循环性能结构。
把硅器件直接压焊到有机电路上将产生危险的热机应力和热机疲劳。
在每个热循环阶段,PCB 将比硅以更高的速率扩展并收缩。
当在热循环期间发生变形时,焊接材料诸如倒装片上的焊料凸点将经历加工硬化和加工蜕化过程。
通过集中应力,极低的凸点高度(1~4密耳)加重了这一问题。
在倒装片和PCB之间加入下填充物可靠性提高了一个数量级或更多。
最简单的解释为,经过硬化的下填充物把板移动定位在硅芯片的移动上。
低膨胀、极高模量无机硅至少在表面上成为限制有机PCB膨胀的约束力。
下填充物必须是相对坚硬的、高模量的和能够把硅及PCB固定在一起的材料。
下填充物的热膨胀系数应该接近于焊接材料的热膨胀系数,对焊料而言为25×10-6/℃。
如果下填充物的热膨胀系数(CTE)太高或太低,都将产生垂直应力,并且焊接将失效。
可通过给聚合物系统增加矿物填充剂,调整CTE。
7 结语
倒装片如今在各类产品中已开始生产——构建于FR-4及光盘驱动挠曲电路上。
全球很多家公司正在研究并开发倒装片技术。
半导体制造商正在研究销售凸点芯片,设备制造商保证他们能够应对倒装片技术。
虽然倒装片和别的CSPs对PCB行业提出了严格的要求,但是底部结构将很快
填补,最后赢得简易化。
倒装片是现在最常见的一种高连接密度芯片尺寸封装CSP。
在FC中,芯片倒扣在封装衬底上,互连凸点阵列分布于硅片表面,取代了金属丝压焊连接,属于一种面阵列封装。
与常规的引线键合相比,FC最主要的优点为:①拥有最高密度的I/O 数;②由于采用了凸点结构,互连长度大大缩短,互连线电阻、电感更小,封装的电性能得到极大地改善;③芯片中产生的热量可通过焊料凸点直接传输到封装衬底,通常在芯片衬底都装有散热器,故芯片温度会更低。
芯片凸点与衬底焊盘的精密对位是FC封装技术的关键技术。
FC连接方式主要有:可控塌陷芯片连接(C4)、直接芯片连接(DCA)、倒装片胶连接(FCAA)等。
形成的凸点按材料不同可分为焊料球状凸点(SBB)、金凸点(ASB)、聚合物凸点(PB)。
其中应用最广泛的是焊料凸点技术。
焊料凸点的制造技术有电镀、印刷和金属注射等。
倒装片封装技术广泛地应用于消费类IC中,如MCU、DSP、ASSP和ASIC等。