倒装芯片焊接时需穿防静电服、防静电鞋

  在倒装芯片焊接中,器件芯片上表面有专门制作的凸点,面向下互连到基板的对应焊盘上。与芯片面向上组装的线焊或TAB比较,倒装芯片焊接提供了小间距器件组装能力(芯片之间不需
要间隙)、短的Z方向互连和非常高的I/O密度。
    倒装芯片焊接是一项老技术,现在重新提出并加以改进,以便满足多芯片模块高密度组装的要求。倒装芯片焊接投入使用已经30多年,但是,由于采购带凸点的芯片困难,倒装芯片焊接在混合电路和多芯片模块装配中的应用受到了限制。制造凸点最好是在圆片阶段由半导体制造商完成,但是除非量大且被广泛需求,否则半导体制造商不会愿意制造品种广泛的有凸点的芯片。虽然,混合电路厂家可以采购半导体圆片,自己制造凸点,但多数厂家不具备条件需穿防静电服防静电鞋,同时也不愿冒低成品率的风险。在组装加工中,线焊仍然是广泛使用的互连工艺,保持着主流组装技术的地位。
    然而,出于高速电路对较短信号路径的需要,每个芯片大量I/O和更高封装密度的出现,这种情况开始改变。原来少量(<100)凸点安排在芯片的周边,现在以面阵列方式分布凸点,已经
做出超过700个凸点的芯片。
    为了满足需要,有,L种可由用户制作的低成本芯片凸点工艺,可对圆片加工,也可对单个芦片加工。这些替代工艺具体如下。
    ①用成熟的线焊技术形成金凸点。即用成熟的热声或热压金球线焊技术在芯片焊盘上形成金球键合穿防静电服防静电鞋。在金球形成以后,将金线在紧靠球处切断。这样可以形成基底直径约60~rn,高约50um的凸点。然后将芯片与基板上涂铟的焊盘对准,在高于160℃的熔点温度F使铟再流形成电连接。也可将金球线焊产生的金凸点涂上填充钯银的环氧,与基板焊盘对准并固化形成叶。
    ②用填充银的环氧形成凸点。可以将环氧自动地分配或丝印在芯片焊点位置上形成凸点。环氧凸点的优点是成本低,避免使用焊锡和焊剂,不需要高温工艺;缺点是导电环氧的接触电阻
比金属化的互连高,而且由于潮气和高温暴露,有进一步降级的危险。
    大的倒装芯片(>2001mil2)的焊锡连接,在热老化下容易疲劳,温度循环产生的应力拿导致其开裂穿防静电服防静电鞋。使用下填充胶(常常是具有高润湿性和高渗透性的胶)可以改进抗疲劳特性和提高可靠性。下填充胶除了具有加固焊接的作用以外,还提供导热和阻止污染进入。然而,下填充胶自身.必须有高的纯度,不能含任何离子或腐蚀成分。