第四講微系統(tǒng)封裝技術(shù)倒裝焊技術(shù)

第四講微系統(tǒng)封裝技術(shù)倒裝焊技術(shù)第一頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五第二頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五優(yōu)點：1.互連線很短，互連產(chǎn)生的電容、電阻電感比引線鍵合和載帶自動焊小得多。從而更適合于高頻高速的電子產(chǎn)品。2.所占基板面積小，安裝密度高?？擅骊嚥季?，更適合于多I/O數(shù)的芯片使用。3.提高了散熱熱能力，倒裝芯片沒有塑封，芯片背面可進(jìn)行有效的冷卻。4.簡化安裝互連工藝，快速、省時，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。缺點：1.芯片上要制作凸點，增加了工藝難度和成本。2.焊點檢查困難。3.使用底部填充要求一定的固化時間。4.倒裝焊同各材料間的匹配所產(chǎn)生的應(yīng)力問題需要解決。第三頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五信號效果比較第四頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五歷史IBM1960年研制開發(fā)出在芯片上制作凸點的倒裝芯片焊接工藝技術(shù)。95Pb5Sn凸點包圍著電鍍NiAu的銅球。后來制作PbSn凸點，使用可控塌焊連接（C4），無銅球包圍。Philoc－ford等公司制作出Ag－Sn凸點Fairchield——Al凸點Amelco——Au凸點目前全世界的倒裝芯片消耗量超過年60萬片，且以約50％的速度增長，3％的圓片用于倒裝芯片凸點。幾年后可望超過20％。第五頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五第六頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五C4：ControlledCollapseChipConnection可控塌陷芯片連接優(yōu)點：1.工藝簡單，倒裝焊時易于熔化回流2.熔化的焊料可以彌補(bǔ)凸點的高度不一致或基板不平而引起的高度差3.對凸點金屬所加的焊接壓力小，從而不易損壞芯片和焊點4.熔化時有較大的表面張力，具有“自對準(zhǔn)”效果。第七頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五倒裝芯片工藝概述

主要工藝步驟：第一步:凸點底部金屬化第二步：芯片凸點制作第三步：將已經(jīng)凸點的晶片組裝到基板上第四步：使用非導(dǎo)電填料填充芯片底部孔隙第八頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五第一步：凸點底部金屬化（UBM）第九頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五第二步:回流形成凸點第十頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五第三步：倒裝芯片組裝第十一頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五第四步：底部填充與固化第十二頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五幾種倒裝芯片焊接方式第十三頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五凸點的制作UBM凸點形成第十四頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五對UBM的要求必須與焊區(qū)金屬以及圓片鈍化層有牢固的結(jié)合力：Al是最常見的IC金屬化金屬，典型的鈍化材料為氮化物、氧化物以及聚酰亞胺。和焊區(qū)金屬要有很好的歐姆接觸：在沉積UBM之前要通過濺射或者化學(xué)刻蝕的方法去除焊區(qū)表面的Al氧化物。要有焊料擴(kuò)散阻擋層：必須在焊料與焊盤焊區(qū)金屬之間提供一個擴(kuò)散阻擋層要有一個可以潤濕焊料的表面：最后一層要直接與凸點接觸，必須潤濕凸點焊料。氧化阻擋層：為保證很好的可焊性，要防止UBM在凸點的形成過程中氧化。對硅片產(chǎn)生較小的應(yīng)力：UBM結(jié)構(gòu)不能在底部與硅片產(chǎn)生很大的應(yīng)力，否則會導(dǎo)致底部的開裂以及硅片的凹陷等可靠性失效。第十五頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五UBM結(jié)構(gòu)示意圖第十六頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五UBM結(jié)構(gòu)UBM一般由三層薄膜組成:1、粘附以及擴(kuò)散阻擋層： 使用的典型金屬有：Cr、Ti、Ti/W、 Ni、Al、Cu、Pd和Mo。 典型厚度：0.05-0.2mm.2焊料潤濕層：典型金屬:Cu、Ni、Pd。典型厚度:0.05-0.1mm。3氧化阻擋層：典型金屬：Au。典型厚度：0.05-0.1mm。第十七頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五UBM的層次組合這些薄膜層的組合出現(xiàn)了很多的UBM結(jié)構(gòu)，例如：Ti/Cu/Au、Ti/Cu、Ti/Cu/Ni、TiW/Cu/Au、Cr/Cu/Au、Ni/Au、Ti/Ni/Pd、以及Mo/Pd.其結(jié)構(gòu)對本身的可靠性影響很大，據(jù)報道Ti/Cu/Ni(化學(xué)鍍Ni)的UBM比Ti/Cu的粘附結(jié)合力要強(qiáng)。UBM的結(jié)構(gòu)也影響它與焊區(qū)金屬、它與凸點之間的可靠性。第十八頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五層次組合特點第十九頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五UBM的沉積方法濺射：用濺射的方法一層一層地在硅片上沉積薄膜，然后通過光刻技術(shù)形成UBM圖樣，并刻蝕掉不是圖樣的部分。蒸鍍：利用掩模，通過蒸鍍的方法在硅片上一層一層地沉積?；瘜W(xué)鍍:采用化學(xué)鍍的方法在Al焊盤上選擇性地鍍Ni。常常用鋅酸鹽工藝對Al表面進(jìn)行處理。無需真空及圖樣刻蝕設(shè)備，低成本。第二十頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五化學(xué)鍍鎳

化學(xué)鍍鎳用作UBM的沉積，金屬鎳起到連接/擴(kuò)散阻擋的作用，同時也是焊料可以潤濕的表面。鎳的擴(kuò)散率非常小，與焊料也幾乎不發(fā)生反應(yīng)，因此非常適合作為共晶焊料的UBM金屬。 化學(xué)鍍鎳既可以用于UBM金屬的沉積，也可以用來形成凸點。第二十一頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五化學(xué)鍍鎳特點

無定形化學(xué)鍍鎳層中沒有晶界，無法形成擴(kuò)散的通道，所以是一層良好的擴(kuò)散阻擋層。 鎳UBM的厚度一般為1～15μm，而5μm厚的鎳UBM就能使焊料凸點的可靠性明顯提高。

鍍鎳之后，還要在鎳上鍍一層厚度為0.05-0.1μm的金，它主要是防止鎳發(fā)生氧化，以保持它的可焊性。第二十二頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五鋁焊盤上化學(xué)鍍鎳前處理

由于鋁焊盤表面有一層氧化物，鍍層金屬無法粘附在這樣的表面上，因此要對鋁表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚硪郧宄趸飳印?最一般的方法是在鋁焊盤上鋅酸鹽處理(zincation)

，還有：鍍鈀活化(palladiumactivation)

、鎳置換(nickeldisplacement)、直接鍍鎳等。第二十三頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五鋅酸鹽處理(Zincation)

該技術(shù)是在鋁的表面沉積一層鋅，以防止鋁發(fā)生氧化，該技術(shù)的反應(yīng)原理如下：當(dāng)Al焊區(qū)金屬浸入鋅酸鹽溶液中時，Al上的氧化層就溶解下來，它與NaOH發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：第二十四頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五鋅酸鹽處理步驟

清洗：清理鋁表面的輕度污染，通常采用堿性清洗劑。腐蝕：清除鋁表面的微小氧化物顆粒，一般采用稀釋的酸性腐蝕液，如硫酸、硝酸、硝酸－氫氟酸混合液等。鍍鋅：將鋁浸入鋅槽中，該槽內(nèi)盛有強(qiáng)堿性溶液，最終鋅便在鋁表面形成。第二十五頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五

為了使隨后的鍍鎳層光潔而均勻，鋅層應(yīng)該薄而均勻。 第一輪鍍往往形成一層粗糙的鋅層，其顆粒尺寸從3~4mm到小于1mm不等，這樣的表面使隨后的鍍鎳層也非常粗糙。第一輪鍍鋅第二十六頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五第一輪粗糙的表面第二十七頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五導(dǎo)致不均勻、粗糙的鍍鎳結(jié)果第二十八頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五第二輪鍍鋅上述問題可以通過二次鍍鋅來解決，在該過程中，前次形成的鋅層被稀釋的硝酸腐蝕掉，然后再進(jìn)行第二輪鍍鋅，這樣的處理就能使鍍鋅層薄而均勻。下面是再次鍍鋅的Al焊盤：第二十九頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五鍍鋅工藝的一個缺點就是鋁也會被鍍液腐蝕掉，二次鍍鋅工藝中尤其嚴(yán)重，0.3-0.4mm厚的鋁將被腐蝕掉。因此，在該工藝中，鋁的厚度至少應(yīng)該大于1mm。在鍍鋅過程中，鋅沉積在鋁表面，而同時鋁及氧化鋁層則被腐蝕掉。鋅保護(hù)鋁不再發(fā)生氧化，鋅層的厚度很薄，而且取決于鍍液的成份、浴槽的狀況、溫度、時間、鋁的合金狀態(tài)等因素。鋅酸鹽處理步驟第三十頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五

鍍鎳：鍍鋅之后，鋁被浸入鍍液中進(jìn)行化學(xué)鍍鎳，這種鍍液為硫酸鎳的酸性溶液，成份還包括次磷酸鈉或者氫化硼作為還原劑，反應(yīng)原理見下式：

鍍鎳鍍鎳之前，晶圓的背面必須覆上阻擋層。鎳能夠在硅的表面生長，則那些未經(jīng)鈍化的硅表面也會有鎳形成，但是這種連接非常不牢固，很容易脫落，從而在細(xì)間距電路中引起短路。第三十一頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五其它鋁焊盤處理技術(shù)鈀活化工藝：

該工藝是在鋁上鍍一層鈀。首先，鋁經(jīng)過清洗和腐蝕去除表面氧化物，該過程與鍍鋅工藝中的一樣。然后，鋁被浸入鈀溶液中，鈀有選擇地沉積在鋁表面。之后，鋁再被浸入化學(xué)鍍鎳的溶液中進(jìn)行化學(xué)鍍。鎳置換工藝：鎳置換工藝是指用置換鍍槽中的鎳離子置換鋁，從而實現(xiàn)對鋁表面的預(yù)處理。該工藝首先也是要對鋁表面進(jìn)行清洗和腐蝕，然后將鋁浸入置換鍍槽中，之后再浸入化學(xué)鍍槽中鍍鎳。直接鍍鎳工藝：在該工藝中，采用活性劑來清除經(jīng)過清洗和腐蝕的鋁的表面氧化物，之后立即將鋁直接浸入鍍槽中鍍鎳。第三十二頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五凸點技術(shù)凸點常用的材料是Pb/Sn合金，因為其回流焊特性如自中心作用以及焊料下落等。自中心作用減小了對芯片貼放的精度要求。下落特點減小了共面性差的問題。第三十三頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五焊料凸點方法常見的凸點形成辦法:蒸鍍焊料凸點電鍍焊料凸點印刷焊料凸點釘頭焊料凸點放球凸點焊料轉(zhuǎn)移凸焊料“噴射”技術(shù)第三十四頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五1、蒸鍍凸點第三十五頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五EvaporationthroughmaskC4)ProcessstepsMaskalignmentSequentialevaporationofThinUBMlayer:Cr/Cr-Cu/Cu/AuBall:Pb/SnReflowintospheresCharacteristicsProprietaryofIBMNeedforametallicmaskPitch200μmBumpheight100-125μmExpensive第三十六頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五EvaporationwiththickphotoresistProcessstepsSpinonthickphotoresist(30-60μm)SequentialevaporationofThinUBMlayer:Cr/Cr-Cu/Cu/AuBall:Pb/SnLiftoffphotoresistReflowintospheresCharacteristicsVariationofpreviousmethodHigherpitch第三十七頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五蒸鍍凸點步驟示意圖第三十八頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五步驟1、現(xiàn)場對硅片濺射清洗（前去除氧化物,使表面粗糙）2、金屬掩模（由背板、彈簧、金屬模板以及夾子等構(gòu)成）3、UBM蒸鍍（Cr/CrCu/Cu/Au)4.焊料蒸鍍（

97Pb/Sn或95Pb/Sn.100-125mm，圓錐臺狀）5.凸點成球(IBM的C4工藝回流成球狀或者M(jìn)otorola的E3工藝共晶部分回流）第三十九頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五第四十頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五電鍍凸點橫截面示意圖第四十一頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五電鍍凸點步驟示意圖第四十二頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五步驟1、硅片清洗（方法和目的與蒸鍍中清洗相同）2、UBM沉積（TiW－Cu－Au，濺射到整個硅片上。理論上講，UBM層提供了一個平均電流分布以利于一致的電鍍。圖(a)是硅片覆蓋了TiW的情形，為了形成微球或者圖釘帽結(jié)構(gòu)，施加掩模（b），沉積一定高度的Cu和Au（c）凸點總體高度為85μmto100μm。3、焊料的電鍍：再次施加掩模，以電鍍凸點（d）。當(dāng)凸點形成之后，掩模被剝離（e）。暴露在外的UBM刻蝕掉。4、回流成球見圖（f）。第四十三頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五CharacteristicsOtherbumpmaterials:AuAu/SnTheplatingprocesscaninducewaferstressEquipmentcompatiblewithothermicroelectronictechnologiesMinimumpitch40μmBumpheight30-75μmDifficulties:BumpheighthighlydependentincurrentdensityVariationsincurrentdensityacrossthewafergivesnonuniformityinbumpheightDifficultinusingthickphotoresistsDepositAlignExposure第四十四頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五電鍍凸點PatternedthickPR(40mm)Platedbump,beforereflowAfterReflow(100mmball,280mmpitch)第四十五頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五3、焊膏印刷凸點Delco電子（DE）、倒裝芯片技術(shù)公司（FCT）、朗訊等公司廣泛常用焊膏印刷成凸點的方法。目前各種焊膏印刷技術(shù)可達(dá)到250mm的細(xì)間距。下面簡介DE/FCT的基本工藝。第四十六頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五焊膏印刷凸點橫截面示意圖第四十七頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五ScreenprintingProcessstepsStencilalignmentSolderpastedepositionwithasqueegeeReflowintospheresCharacteristicsMinimumpitch:200μmStencilprintingthickness:100-50μm SamebumpheightSolderpastes:Sn/Pb,Sn/Pb/Ag,Sn/Ag,Sn/SbPbfreepastes:In,Pd,Sn/Ag/CuMostwidespreadVeryhighyield第四十八頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五焊膏印刷凸點的步驟示意圖第四十九頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五步驟1、清洗：方法與目的與蒸鍍相同。2、UBM沉積圖（a）：濺射Al、Ni、Cu三層。3、圖形刻蝕成型：在UBM上施用一定圖樣的掩模，刻蝕掉掩模以外的UBM（b），然后去除掩模，露出未UBM（c）。4、焊膏印刷以及回流：見圖（d）（e）第五十頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五焊料印刷凸點形貌第五十一頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五4、釘頭焊料凸點 使用標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)線鍵合中的方法來形成凸點，Au絲線或者Pb基的絲線。其過程與導(dǎo)線鍵合基本相同，唯一的差別就是：球在鍵合頭形成之后就鍵合到焊盤上，其絲線馬上從球頂端截斷。這種方法要求UBM與使用的絲線相容。 然后這種圖釘式的凸點通過回流或者整形方法形成一個圓滑的形狀，以獲得一致的凸點高度。一般地，這種凸點與導(dǎo)電膠或者焊料配合使用以進(jìn)行組裝互連。第五十二頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五釘頭凸點形貌未整形的Au釘頭凸點與整形后的凸點

第五十三頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五釘頭焊料凸點步驟示意圖第五十四頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五ProcessstepsSequentialcreationofaballwithaballbonderandballbondOverallplanarisationofbumpsOptionalreflowintospheresCharactersiticsBallmaterial:Au(Pbfree)Min.ballsize:45μm(3wire)Min.pitch:70μmNoneedforUBMinsubstrateUsableinsinglechipsNoselfalignmentCheap,butlowthroughput第五十五頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五釘頭凸點

Studbump(Au,Cu)ACFACANCF第五十六頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五5、放球法凸點PacTech研制一種SolderBallBumper。一個植球頭單元在放球的同時通過光纖施加激光脈沖進(jìn)行回流焊。第五十七頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五放球法設(shè)備第五十八頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五6、焊料轉(zhuǎn)送凸點在載體上形成，然后轉(zhuǎn)送到焊盤上去。載體必須是與焊料不潤濕的材料，如硅片、熱阻玻璃片等。首先，通過蒸鍍在載體上形成凸點，其圖樣與芯片焊盤極度的一致。載體圖樣的形成通過金屬模板掩模與抬起工藝來制作。第五十九頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五焊料轉(zhuǎn)送簡介在沉積凸點之前，要沉積大約1000A°厚度的金薄層。它用來增加焊料與載體的粘附力，以防止焊料從載體上分離，而且增加分離焊料熔化前的潤濕時間，使得它有足夠的時間來潤濕UBM，下一步就是焊料轉(zhuǎn)送。如果要將凸點轉(zhuǎn)移到硅片上，將載體分割后放在涂了焊劑的硅片上。如果要將凸點轉(zhuǎn)移到單個芯片上，則將晶片放在途有焊劑的載體上。然后進(jìn)行回流，凸點與載體不潤濕，從而焊接到晶片焊盤上。第六十頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五焊料傳送步驟示意圖第六十一頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五7.ElectrolessplatingProcessstepsPadconditioningZinkationBumpelectrolessdepositionCharacteristicsNoneedforelectrodesPhotolithographynotrequiredBumpmaterial:Ni/AuMinimumpitch75μmBumpdiameter40μmBumpheight5-30μm第六十二頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五8.柔性凸點法存在的問題：1.凸點高度不均勻，基板存在的凸凹不平、彎曲或扭曲等造成焊接時凸點變形2.累積應(yīng)力可使凸點下面的薄薄金屬阻擋層或鈍化層開裂3.焊接后在凸點芯片與基板間填充有機(jī)聚合物來緩解應(yīng)力和維持良好的互連接觸。但一般商用有機(jī)聚合物與凸點金屬和基板的熱匹配性差，特別是熱膨脹或吸潮脹大時，可引起互連接觸的阻值增大，甚至開路。解決辦法：制作柔性凸點即在芯片或基板的焊區(qū)上先形成有機(jī)聚合物凸點，然后再包封一層Au而形成。第六十三頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五柔性凸點的制作工藝形成柔性凸點芯子的聚合物要求有高的玻璃轉(zhuǎn)化溫度、高的屈服強(qiáng)度和大的拉伸強(qiáng)度。1.制作聚合物凸點芯子：IC園片或基板->涂布聚合物->刻蝕聚合物->去除大面積聚合物->柔性凸點芯子形成。2.柔性凸點金屬化：化學(xué)鍍、蒸發(fā)（或濺射）或電鍍法。第六十四頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五

主要指焊點的熱疲勞可靠性。另一個失效就是腐蝕以及原子遷移導(dǎo)致短路或斷路。 熱疲勞主要依賴焊料性能、芯片與基板的熱膨脹系數(shù)。以及焊點高度、焊點到結(jié)構(gòu)中心的距離、使用溫度范圍等。底部填充材料可能顯著影響焊點的熱疲勞可靠性。不同材料的熱疲勞性能比較見下表。銦基焊料熱疲勞性能好，但是在高濕度下可靠性很差?？煽啃缘诹屙?，共九十頁，編輯于2023年，星期五

當(dāng)不使用底部填充時，熱疲勞是焊點可靠性的主要問題。適當(dāng)?shù)氐撞刻畛洳牧喜糠肿钃趿撕更c的熱變形，于是疲勞破壞與焊點至結(jié)構(gòu)的中點的距離的關(guān)系就不大。其他條件相同條件下不同材料的熱疲勞壽命比較熱疲勞第六十六頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五

底部填充材料吸收了一定的應(yīng)力，在某些情況下會將其本身的變形轉(zhuǎn)嫁給芯片，于是芯片中的應(yīng)力過大而導(dǎo)致開裂。應(yīng)力的水平取決于基板材料以及硅晶片的表面質(zhì)量。焊點隨溫度的循環(huán)的疲勞壽命可以使用有限元分析、經(jīng)驗?zāi)Ｐ鸵约坝嬎銠C(jī)軟件進(jìn)行模擬。對于苛刻的使用要求，建議采用加速測試。疲勞壽命第六十七頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五底部填充第六十八頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五底部填充的作用Si的CET：2.8ppm/oC、FR4的為15.8ppm/oC，在功率循環(huán)與熱循環(huán)工作中，CET失配導(dǎo)致焊點熱應(yīng)力，而發(fā)生疲勞失效。底部填充材料將集中的應(yīng)力分散到芯片的塑封材料中去。還可阻止焊料蠕變，并增加倒裝芯片連接的強(qiáng)度與剛度。保護(hù)芯片免受環(huán)境的影響（濕氣、離子污染等）使得芯片耐受機(jī)械振動與沖擊。第六十九頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五填充材料的要求

不適宜使用一般用于包封芯片的環(huán)氧樹脂，因為這類環(huán)氧樹脂及其添加料的放射高，粘滯性高，填料粒子尺寸大于倒裝芯片與基板間的間隙。則填料的要復(fù)合以下要求：無揮發(fā)性。否則會導(dǎo)致芯片底部產(chǎn)生間隙。盡可能減小應(yīng)力失配。填料與凸點連接處的Z方向CTE要匹配。固化溫度要低。防止PCB熱變形。較高的玻璃轉(zhuǎn)化溫度。以保證耐熱循環(huán)沖擊的可靠性。第七十頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五填充材料的要求填料粒子尺寸要小。在填充溫度下流動性要好。具有較高的彈性模量以及彎曲強(qiáng)度。使得互連應(yīng)力小。高溫高濕下，絕緣電阻要高。即要求雜質(zhì)離子（Cl－，Na＋、K＋）等數(shù)量要低。對于存儲器等敏感元件，填料低的放射至關(guān)重要。第七十一頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五第七十二頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五填充方式1、芯片焊接后填充 環(huán)氧物質(zhì)中摻有陶瓷填料以提高導(dǎo)熱率并改善CET。 需要一個阻擋裝置，以防止填充材料到處溢流。2、芯片焊接前填充： 非流動填充，由喬治亞理工大學(xué)C.P.Wong等人首先提出。 填充材料發(fā)揮焊劑與填充功能，焊接、填充與固化一步完成。第七十三頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五常用的填充方法

填充時，將倒裝芯片與基板加熱到70至75oC，利用裝有填料的L形注射器，沿著芯片的邊緣雙向注射填料。由于縫隙的毛細(xì)管的虹吸作用，填料被吸入，并向中心流動。芯片邊緣有阻擋物，以防止流出。有的使用基板傾斜的方法以利于流動。 填充完畢后，在烘箱中分段升溫，達(dá)到130oC左右的固化溫度后，保持3到4小時即可達(dá)完全固化。第七十四頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五填充方式

傳統(tǒng)填充方式：芯片焊接后填充較新填充方式：芯片焊接前填充（非流動C.P.Wong喬治亞理工大學(xué)）第七十五頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五非流動填充01（No－flowUnderfill）第七十六頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五非流動填充02第七十七頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五非流動填充03清洗測試第七十八頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五填充過程的關(guān)鍵因素填充量：不足導(dǎo)致晶片開裂、過多會溢流到芯片底部以外。填充量取決于填充空間的準(zhǔn)確計算以及填充工具的精度。填充溫度：預(yù)熱、加熱以及填充后的加熱對其流動性有很大的影響。填充方法：從一邊填充會導(dǎo)致流動時間長，從兩邊填充會導(dǎo)致內(nèi)部產(chǎn)生氣孔。第七十九頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五不同的倒裝芯片連接方法焊料焊接熱壓焊接熱聲焊接導(dǎo)電膠連接第八十頁，共九十頁，編輯于2023年，星期五倒裝芯片工藝——通過焊料焊接焊料沉積在基板焊盤上： 對于細(xì)間距連接，焊料可通過電鍍、濺射、印刷等沉積方法。回流焊接：