芯片凸点技术发展动态

Flip-chip技术是当今乃至今后相当一段时期内极富活力的芯片封装技术,本文对国外FC 的发展状况作了一番回顾,并就我国在该领域的发展提出了一点看法和建议。

IC芯片凸点的制作与可靠性考核

用多种方法制作了Ａｕ 凸点、Ｃｕ／Ａｕ 凸点、Ｎｉ／Ａｕ 凸点、Ｃｕ／Ｐｂ － Ｓｎ 凸点及Ｃ４ 凸点等。其中制作的微型Ａｕ 凸点直径为１０ μｍ ，间距３０ μｍ ，高度５ ～８ μｍ ，芯片上微凸点近１ ０００ 个。还对各种不同的制作方法进行了研究，并对芯片凸点的可靠性进行了一定的考核，效果良好。文中给出一组试验芯片的Ｃｕ／Ｐｂ － Ｓｎ 凸点可靠性考核数据：经１２５ ℃，１ ０００ ｈ 电老化，其接触电阻变化范围为０ ．１ ％ ～０ ．７ ％ ；经－ ５５ ℃～＋ １２５ ℃，１ ０００ 次高低温冲击，其接触电阻也在０ ～０ ．７ ％ 内。而且，经高低温冲击后，仍具有相当高的剪切力：１６ 个直径２００μｍ 的凸点剪切力最低为１７ ．５Ｎ，最高４２ ．５ Ｎ，平均值为２７ ．８ Ｎ。

采用热压焊工艺实现金凸点芯片的倒装焊接

金凸点芯片的倒装焊接是一种先进的封装技术。叙述了钉头金凸点硅芯片在高密度薄膜陶瓷基板上的热压倒装焊接工艺方法,通过设定焊接参数达到所期望的最大剪切力,分析研究互连焊点的电性能和焊接缺陷,实现了热压倒装焊工艺的优化。同时,还简要介绍了芯片钉头金凸点的制作工艺。

基于白光三角法的凸点封装高度测量仿真研究

随着集成电路制造技术的发展,封装尺寸变得更加细密,焊料变形导致的互连短路问题日益突出,针对芯片凸点进行共面性缺陷检测即测量凸点高度的需求更加迫切。为实现这一目的,建立了基于白光三角法的芯片凸点高度测量仿真模型,系统分为光源整形模块,精密狭缝、显微投影系统和显微成像系统。分析了样品移动过程中凸点顶部反射光斑的变化情况,同时对比本系统会聚光线和传统平行光线对于凸点顶部成像光斑的影响,针对上述分析提出适用于凸点高度检测的方法,并使用仿真结果加以证明模型准确性,为搭建实物系统完成真实样品检测任务提供参考依据。

JEDEC试验条件对新一代封装可靠性的影响概述

为了验证在各种温度和湿度条件下的封装性能,电子行业界一直广泛地采用JEDEC标准。对低管脚数、高密度封装的各项要求,推动了新一代封装的蓬勃发展,从而替代各类方形扁平封装,封装尺寸一直急剧地缩减。无铅焊料的应用使封装的回流焊温度比以前显著地提高,因此,对这些封装的JEDEC试验标准需要重新评定。本文论述了湿度扩散分析、热传递分析和基于力学的界面断裂热机分析。研究了不同的回流焊分布图。由于较小的封装尺寸和较高的回流焊温度,新一代封装对回流焊参数诸如峰值温度和冷却率更敏感。对新一代封装的可靠性试验而言,为了确保这些封装不受以前JEDEC副本的影响,并且比其更精确,修改JEDEC试验标准是必需的。

微系统集成用倒装芯片工艺技术的发展及趋势

倒装芯片(Flip Chip,FC)技术是一种应用广泛的集成电路电子封装技术。随着电子产品不断向小型化和多功能化方向升级,尤其是在微系统集成领域飞速发展的驱动下,FC技术也在不断发展以满足细节距和极细节距芯片的封装要求。同时,FC技术也在工业化的过程中追求着性能、成本和封装效率的平衡。将FC封装体分为芯片凸点、基板以及底填充材料三个主要部分,深入讨论了FC封装的主流工艺和新兴工艺,介绍了各个工艺的流程及优缺点。此外,还分析了FC封装体在热、力以及电载荷作用下的可靠性问题。