底部填充工艺探讨

底部填充工艺是倒装芯片封装过程中的一个必不可少而且很关键的组成部分,底部填充工艺的成败将直接影响到封装的可靠性。本文针对底部填充工艺中需考虑的多个方面,如分配模式、胶水体积计算、硬件选择等,阐述如何改进工艺,增强底部填充的自动生产的能力。     

倒装片可修复底部填充材料的研究现状及发展

有机基板上的倒装芯片一般采用底部填充技术以提高其封装的可靠性.有缺陷的芯片在倒装后难以进行返工替换,使得倒装芯片技术成本提高,限制了此技术的应用.提出新型可修复底部填充材料的开发成为解决这一问题的有效途径.介绍了倒装芯片的可修复底部填充技术和可应用于可修复底部填充材料的技术要求,并综述了国内外对于可修复底部填充材料的研究现状.     

倒装芯片底部填充工艺

从热疲劳故障的角度论述了倒装芯片底部填充的必要性，介绍了倒装芯片底部填充的参数控制。通过正确的底部填充，可提高倒装芯片组装的成品率和可靠性。     

为CSP和BGA而设计的底部填充剂的工艺优势

底部填充剂原本是专为倒装芯片设计的。由于硅质的倒装芯片的热膨胀系数比基板材质低很多，因此，在热循环测试中会产生相对位移，导致机械疲劳从而引起不良焊接。底部填充剂材料通常是环氧树脂，利用毛细作用原理渗透到倒装芯片底部，然后固化。它能有效提高焊点的机械强度，从而提高芯片的使用寿命。     

面向窄节距倒装互连的预成型底部填充技术

近年来随着电子产品的小型化发展,窄节距倒装芯片互连已经成为研究热点。传统的倒装芯片组装后底部填充技术(例如底部毛细填充)在用于窄节距互连时易产生孔洞,导致可靠性降低,因此产业界开发了面向窄节距倒装芯片互连的预成型底部填充技术,主要包括非流动底部填充和圆片级底部填充。介绍了这类新型底部填充技术的具体工艺及材料需求,并提出了目前其在大规模量产以及未来更窄节距应用中存在的问题及挑战,总结了目前产业界在提高量产生产效率、提升电互连的可靠性以及开发纳米级高热导率填料等方面提出的解决方案,分析了该技术未来的发展方向。     

倒装片及其封装技术的现状和趋向

倒装片,系统级芯片,可编程逻辑器件,电子设计自动化,专用集成电路,数字信号处理等等技术是1999年中国电子界的技术热点。本文就倒装片和底部填充材料的现状与趋向作一介绍。1.倒装片倒装片(FlipChip)是在60年代发明的,是表面安装技术(SMT)最早使用的半导体封装片,也是最早...     

倒装芯片放置工艺的设计分析

对倒装芯片不流动底部填充胶进行压迫流动填充,底部填料会对倒装芯片产生流体静态压力,阻碍芯片向下放置。根据牛顿流体挤压流动的静态近似分析估算出底部填料对芯片的作用力,分别计算在两种不同工艺条件下放置压力达到最大时,两种不同规格芯片与基板的间隔距离,比较与芯片凸点高度,然后计算使芯片凸点与基板键合区实现接触所需放置压力的最小保持时间,从正反两个方面讨论关键参数等对倒装芯片工艺设计影响。     

在SMT工艺中实现FC的组装

随着技术的发展。越来越多电子产品供应商在设计中采用倒装芯片(Flip—Chip)技术。为了成功地使用这项技术，制造商必须对其SMT组装设备，材料(如助焊剂和底部填充胶)和工艺进行一些改进，并解决包括产量和质量等在内的其它与制造相关的问题。     

无填料底充胶的可靠性影响

底层填充密封剂是开发用于封闭倒装芯片IC的。一般来说，这类密封剂都是含有硅的环氧树脂，在毛细作用下，其在芯片的底部会出现芯吸的现象。经固化后，密封剂就会使焊点具有机械强度。倒装芯片的热膨胀系数(CTE)要比其组装基板的热膨胀系数低。在热循环过程中，这种CTE不匹配会导致倒装芯片和印板移动，以及焊点机械疲劳。循环疲劳最终会以IC故障而告终。     

关于底部填充在倒装芯片应用中空洞缺陷的影响因素

底部填充包封材料起初应用于提高早期氧化铝（Al2O3）基材的倒装芯片的可靠性。在芯片最外围的焊点易疲劳而导致芯片功能失效．相对较小的硅片和基材间的热膨胀差异是芯片在经受热循环时产生这种问题的根源．这样，热循环的温度范围及循环的次数就决定了芯片的使用寿命．在芯片和基板间填充可固化的包封材料，可以很好地把热膨胀差异带来的集中于焊点周围的应力分散到整个芯片所覆盖的范围。 随着引入环氧材料作为倒装芯片的基材，底部填充材料的研发大大地加快了。为了延缓焊点的应力疲劳，较大的基材和芯片硅片材料间的热膨胀差异使得底部填充剂的应用成为必然．而在底部填充材料和芯片接合界面的分层及底部填充剂中的空洞是触发许多芯片产生问题的根本原因之一。本篇将要讨论的是减少底部填充剂中的空洞的一些方法．[编者按]     

国外工艺文献导读

责任编辑吕淑珍 20000301 提高倒装片工艺的成品率和可靠性一 Brian J Lewis.SMT,1999,13(11):64～68(英文) 尽管有一些成熟的工艺适用于PCB上的裸芯 片贴装,但倒装片技术是最独特的,芯片被直接倒装 在基板上.倒装片工艺的最关键问题之一是由于热 膨胀系数不同而引起的芯片与基板之间的应力,为 了消除这一应力,下填充工艺被应用于基板与芯片 之间.为了提高倒装片组装的成品率和可靠性,本 文研究了一些相关参数,并介绍了在工艺中怎样检 验每一参数的作用以及必须进行的调整. 20000302 免洗焊膏的改进-Smith Brian.SMT,     

球形焊点三角形排列倒装芯片底部填充的能量法研究

对于具有球形焊点且呈正三角形排列的倒装芯片,由于其待填充的空隙结构复杂,难以通过平均毛细压来建立底部填充的解析模型.因此通过能量变化来分析底部填充过程以避免平均毛细压的计算.首先分析了底部填充过程中表面能的变化、动能的变化和流道壁面对流动的阻力损耗;然后根据能量守恒定律得到了反映底部填充过程的新解析模型;最后用计算流体力学(CFD)软件对底部填充过程进行了三维数值模拟,以此验证了基于能量法的新解析模型.能量法更具有通用性,可用于研究焊点形状和排列方式复杂的倒装芯片底部填充过程.     

助焊剂残留对底部填充粘接强度的影响

随着封装工艺的不断发展,芯片I/O数越来越多,高密度芯片封装必须采用倒装焊的形式。底部填充作为芯片倒装焊封装后的加固工艺,填充胶与倒装焊使用的助焊剂的兼容性对于研究倒装焊电路的长期可靠性至关重要。分析了底部填充胶与助焊剂的兼容性,以及助焊剂的残留对底部填充胶加固效果的影响。若助焊剂清洗不干净,会导致底部填充胶的粘接力下降,影响器件的质量。     

倒装再分布技术及应用

随着半导体技术的发展,封装工艺与圆片工艺的联系越来越密切,特别是倒装技术的发展及广泛应用。由CSP到WL-CSP,再到TSV技术,封装技术的发展越来越迅速。倒装技术是发展的关键技术,它包括再分布技术、凸点底层金属（UBM）技术、凸点制备技术、倒扣焊接技术和底部填充技术等。文章介绍了传统芯片通过再分布设计及工艺解决实现倒装工艺,为倒装技术以及新技术的开发和应用提供了良好的途径和广阔的空间。     

采用MUF的倒装芯片封装技术

业界对信号完整性和电学性能提出了越来越高的要求,因而开始向更薄基板的方向发展,Amkor Technology Inc.开发出一种使用模塑底部填充（MUF）而非毛细底部填充（CUF）的倒装芯片模塑球栅阵列（FCMBGA）封装技术,使得无源器件与倒装芯片的间距更小,同时还提供了更优的薄芯基板变形控制,并可以获得更好的焊料连接可靠性。     

MCM—C倒装焊工艺技术研究

简要介绍了主要倒装焊技术，重点研究了实用性强、可行性好的超声热压倒装焊、导电环氧粘接倒装、ACA粘接倒装以及MCM—C基板上的芯片倒装焊区制作、倒装后芯片的下填充等工艺技术，总结了芯片倒装互连质量的主要检验要求。     

国外工艺文献导读

20 0 10 2 0 1　倒装片的可返修的底部填充工艺—ＨａｒｒｙＨｉｎｃｈｃｌｉｆｆｅ ,ＤａｒｒｙｌＳｍａｌｌ.ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＰａｃｋａｇｉｎｇ＆Ｐｒｏｄｕｃ ｔｉｏｎ ,2 0 0 0 ,4 0 ( 11) :52～ 59(英文 )底部填充工艺对倒装片组件可靠性是必不可少的 ,同时它也可提高ＢＧＡ和ＣＳＰ的使用寿命 ,但是由于底部填充胶粘剂的不可返修性使它的应用受到了限制。现在可返修的底部填充材料已开发成功 ,正在应用于板级倒装片组装的生产中。新开发的底部填充材料将缩短返修时间 ,改善组件的热性能。本文从倒装片底部填充工艺、ＣＳＰ底部…     

在标准表面安装工艺中集成倒装芯片

越来越多电子制造商在设计中采用最新的倒装芯片封装技术,为了成功地使用这项技术,制造商必须对其表面安装工艺(SMT)装配设备、材料和工艺进行一些改进,以及需要解决与制造相关的问题,包括助焊剂和底部充胶。此外,还要特别关注产量和质量等问题。随着技术的发展,并对装配设备和工艺进行适当的调整之后,倒装芯片技术已成功地集成到许多电子产品中。     

国外工艺文献导读

铜引线键合材料一吴懿平．环球SMT与封装,覆膜与涂胶：堆迭芯片应用中的芯片连接选择-James THuneke,Robert Chu．环球SMT与封装， PCBs的热性能和机械性能的优化-Alex Mangroli，Kris Vasoya．环球SMT与封装，嵌入式热电冷却-Jesko von Windheim,     

液态点胶新技术

在BGA、CSP以及倒装芯片表面贴装过程中，此类器件的液态底部填充过程非常重要，液态点胶的最新技术值得加以关注。