青島佳鼎分析儀器有限公司
青島佳鼎分析儀器有限公司
閱讀：209發(fā)布時間：2024-7-22
一、半導(dǎo)體封裝技術(shù)簡介
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)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。
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。
二、什么是倒裝芯片技術(shù)？
倒裝芯片技術(shù)起源于IBM，IBM公司在1960年研制開發(fā)出在芯片上制作凸點的倒裝芯片焊接工藝。以95Pb5Sn凸點包圍著電鍍NiAu的凸球。后來制作PbSn凸點，使用可控塌焊連接(Controlled collapse Component Connection, 簡稱C4技術(shù))，該技術(shù)最初為自己的大型計算機主機所開發(fā)的一種高可靠的封裝技術(shù)。C4芯片具有優(yōu)良的電學(xué)、熱學(xué)性能，封裝疲勞壽命至少提高10倍以上。
自從IBM研制并成功應(yīng)用C4技術(shù)后，隨后的技術(shù)發(fā)展中，一些半導(dǎo)體公司又對C4技術(shù)進行了優(yōu)化升級，其中包括Fairchild公司研制了Al凸點，Amelco公司研制了Au凸點技術(shù)。
半導(dǎo)體封裝技術(shù)也從QFP(Quad Flat Package方形扁平式)封裝工藝發(fā)展到BGA(Ball Grid Array球狀引腳柵格陣列)封裝，到的CSP(Chip Scale Package晶圓級)封裝。
下圖是傳統(tǒng)的QFP、BGA等工藝封裝后的器件。
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。
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。
隨著倒裝技術(shù)的成熟應(yīng)用，目前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)品是見的應(yīng)用倒裝芯片技術(shù)的器件。
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。
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：
儀表網(wǎng) 設(shè)計制作，未經(jīng)允許翻錄必究 .? ? ?
請輸入賬號
請輸入密碼
請輸驗證碼