0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

真空回流焊炉/真空焊接炉——倒装芯片焊接

成都共益缘 2024-09-25 09:38 次阅读

倒装芯片焊接(Flip-Chip)技术是一种新兴的微电子封装技术,它是将芯片功能区朝下以倒扣的方式背对着封装基板通过焊料凸点与封装基板进行互联,芯片放置方向与传统封装功能区朝上相反,故称倒装芯片。

wKgZombzYt-AO6q2AAViGkSG6mc247.png图1.倒装芯片封装基本结构

倒装芯片焊接极大地提高了电子器件的集成度,与传统的引线键合技术(Wire Bonding)相比,倒装芯片焊接技术键合焊区的凸点电极不仅仅沿芯片四周边缘分步,还可以通过再布线实现面阵分步,因此倒装芯片焊接技术具备以下优点:

(1)尺寸小、薄,重量更轻。
(2)密度更高,单位面积内的I/O数量更多。(I/O,Input/Output,输0入/输出,计算机接口
(3)性能更好,更短的互连减小了电感、电阻以及电容信号的完整性、频率特性更好。
(4)散热能力更好,倒装芯片没有塑封体,芯片背面可用散热片等进行有效的冷却,使电路的可靠性提高。
(5)倒装凸点等制备基本以圆片、芯片为单位,相较单根引线为单位的引线键合互连来讲生产效率更高,还降低了批量封装的成本。

但是由于倒装芯片需要在晶圆上制造凸点,所以工艺也相对复杂,需要技术人员对此有所研究;如果芯片不是专门为倒装工艺设计的,还需要设计和加工再分步层;而且由于倒装芯片更容易受到温度变化的影响,所以需要更多地考虑如何良好匹配芯片和基板的热膨胀系数,对热分析有更高的要求。

倒装芯片封装技术一般是采用平面工艺在集成电路芯片的I/O端制作凸点,将芯片上的凸点与基板上的焊盘进行对位,贴装,然后使用焊料回流工艺在芯片和基板焊盘间形成焊球,再在芯片和基板焊盘间形成焊球,再在芯片与基板间的空隙中填充底部填充胶,最终实现芯片与基板间的电,热和机械连接。

wKgZombzY9qAFLCTAAC3_uRVaD0170.png图2.倒装芯片封装工艺

其中,芯片上制作凸点和芯片倒装焊接工艺是推广倒装芯片焊接的技术关键。

凸点制作工艺很多,如蒸发/溅射法、焊膏印刷-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得焊点上,再进入回转炉固化。

wKgZombzZEWAfbOPAAIzuJ621ko418.png图3.凸点示意图

倒装焊接工艺目前应用较多的有热压焊、超声焊、胶粘连接等。热压焊要求把芯片放在基板上时要做到加压加热同时进行,该工艺简单,焊接温度低,无需使用焊剂,能实现细间距连接,但是由于热压压力较大,仅适用于刚性基底(如氧化铝或硅),而且基板必须保证高的平整度,热压头也要有高的平行度,为了避免半导体材料受到不必要的损害,设备施加压力时必须要有精确的梯度控制能力。另一种超声焊是指超声热压焊,是指将超声波应用在热压连接中,使焊接过程更加快速,超声波的引入会使连接材料迅速软化,易于实现塑性变形,该工艺可以降低连接温度,缩短加工处理的时间,但由于超声震动过强,可能在硅片上形成小的凹坑,主要适用于金凸点、镀金焊盘的组合。

除了上述介绍的工艺外,这里还推荐成都共益缘的匹配了正负压焊接工艺的真空回流焊炉/真空焊接炉,具体操作流程和原理可参考之前的文章《真空回流焊炉/真空焊接炉——正负压焊接工艺详解》。使用此工艺可以使芯片免受污染,不受压力变化,不会损坏芯片,同时得益于正负压焊接工艺的优越性,焊接处强度高,不脱焊;热导率高;空洞率低,有128段工艺段可摸索,最低可达<1%。

wKgaombzZKOANP4RAAT7A8tOaQo910.pngwKgaombzZK6AfvBpAAOA2rmCeAU397.pngwKgZombzZPSALwgqAAMNnqaF_6o145.png图4.5.6.深圳某客户LED倒装芯片焊接 空洞率检测几乎为0

关于芯片倒装焊接的介绍就到这里,若有不当之处欢迎各位朋友予以指正和指教;若与其他原创内容有雷同之处,请与我们联系,我们将及时处理。我司的真空回流焊炉/真空焊接炉可满足芯片倒装焊接的要求,同时搭载我司持有的“正负压焊接工艺”专利,可使焊接结果完美达到您的要求,如您感兴趣,可与我们联系共同讨论,或前往我司官网了解。

成都共益缘真空设备有限公司

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 回流焊
    +关注

    关注

    14

    文章

    459

    浏览量

    16693
  • 倒装芯片
    +关注

    关注

    1

    文章

    86

    浏览量

    16218
  • 真空焊接技术

    关注

    1

    文章

    6

    浏览量

    4392
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    为什么IGBT、大功率、LED生产企业,汽车电子要采用真空回流焊机?

    真空封装,真空镀膜等。  4、真空回流焊目前已成为欧美等发达国家军工企业、航空、航天等高端制造的必备设备,并且已在芯片封装和电子
    发表于 04-06 16:14

    倒装晶片的组装的回流焊接工艺

      在回流焊接中,倒装晶片和其他元件要被焊接在基板上。在此过程中,如果加热的温度太高,或者时间太长 ,助焊剂便会在润湿整个焊接面之前挥发或
    发表于 11-23 15:41

    浅谈smt真空回流焊的基本原理

    回流焊接技术。真空回流焊接工艺是在真空环境下进行焊接
    发表于 06-04 15:43

    利用真空汽相回流焊接解决产品焊接品质问题

    真空汽相回流焊接系统是种先进电子焊接技术,是欧美高端焊接域:汽车电子,航空航天企业主要的电子焊接工艺手段。和传统
    的头像 发表于 04-09 11:23 8882次阅读

    PCB回流焊接工艺流程 双面PCBA回流焊接的优势

    现在到了这一点,在 双面组装过程中,电路板通过回流焊,几乎与第一次回流焊接过程中使用的温度设置相同。
    的头像 发表于 02-23 11:46 5810次阅读

    新买的回流焊其温度我们应该如何设定

    新买的回流焊,在使用新的回流焊的过程中,最难把握的就是怎样合理的设定回流焊的温度曲线,温度的设定对产品的品质有非常大的影响。下面我们看一
    发表于 04-20 12:02 3011次阅读

    浅谈回流焊接的优缺点

      回流焊接是通过回流焊进行的。跟波峰相比,回流焊
    发表于 06-17 09:13 5843次阅读

    真空回流焊工作原理

    真空回流焊工作原理真空回流焊是一种先进的电子组件表面贴装技术,广泛应用于半导体封装、高密度互连板和其他高性能电子产品的制造。真空
    的头像 发表于 08-18 09:25 3477次阅读
    <b class='flag-5'>真空</b><b class='flag-5'>回流焊</b>工作原理

    真空回流焊是什么?浅谈SMT真空回流焊的基本原理

    真空回流焊(Vacuum reflow soldering)是一种在高真空或低气压环境下进行的电子组装焊接技术。相比于常规的气体环境下的回流焊
    的头像 发表于 08-21 09:40 2.8w次阅读
    <b class='flag-5'>真空</b><b class='flag-5'>回流焊</b>是什么?浅谈SMT<b class='flag-5'>真空</b><b class='flag-5'>回流焊</b><b class='flag-5'>炉</b>的基本原理

    igbt真空回流焊空洞问题

    的生产过程中,可能会出现空洞问题,这不仅影响了组装质量,还可能导致设备故障和电路损坏。因此,解决IGBT真空回流焊空洞问题对于提高产品性能和可靠性至关重要。 首先,我们需要了解IGBT真空回流
    的头像 发表于 01-09 14:07 1154次阅读

    探秘真空回流焊设备的安装奥秘与厂务秘籍

    随着电子行业的飞速发展,真空回流焊技术在电子封装领域的应用越来越广泛。真空回流焊设备作为实现该技术的关键装备,其安装与厂务要求至关重要。本文将详细阐述
    的头像 发表于 03-29 10:08 684次阅读
    探秘<b class='flag-5'>真空</b><b class='flag-5'>回流焊</b>设备的安装奥秘与厂务秘籍

    你所不知道的真空回流焊十大优点,最后一个太意外!

    随着电子行业的飞速发展,焊接技术作为电子制造中的关键环节,其工艺的不断革新对于提升产品质量至关重要。真空回流焊技术便是在这一背景下应运而生的一种先进焊接方法,其独特的产品特色为电子制造
    的头像 发表于 06-07 09:37 6346次阅读
    你所不知道的<b class='flag-5'>真空</b><b class='flag-5'>回流焊</b>十大优点,最后一个太意外!

    如何解决真空回流焊、氮气真空炉焊接过程中的锡珠问题

    锡珠是SMT生产的主要缺陷之一,严重影响电子产品的质量和寿命,在使用真空回流焊/氮气真空炉进行焊接时,如何解决锡珠问题呢?
    的头像 发表于 07-06 10:52 2320次阅读
    如何解决<b class='flag-5'>真空</b><b class='flag-5'>回流焊</b><b class='flag-5'>炉</b>、氮气<b class='flag-5'>真空炉</b><b class='flag-5'>焊接</b>过程中的锡珠问题

    真空焊接的焊料选择之铅锡共晶焊料

    真空回流焊/真空焊接焊接过程中,除了对于工艺
    的头像 发表于 07-31 16:24 857次阅读
    <b class='flag-5'>真空</b><b class='flag-5'>焊接</b><b class='flag-5'>炉</b>的焊料选择之铅锡共晶焊料

    真空焊接的焊料选择之铟银共晶焊料

    真空回流焊/真空共晶焊接过程中,除了对于工艺的把握外,对焊料的选择以及性质的了解程度也同样重要。今天介绍一种常用于低温低强度封装的焊料—
    的头像 发表于 08-30 09:00 968次阅读
    <b class='flag-5'>真空</b><b class='flag-5'>焊接</b><b class='flag-5'>炉</b>的焊料选择之铟银共晶焊料