真空回流焊爐/真空焊接爐——倒裝芯片焊接

倒裝芯片焊接（Flip-Chip）技術(shù)是一種新興的微電子封裝技術(shù)，它是將芯片功能區(qū)朝下以倒扣的方式背對著封裝基板通過焊料凸點與封裝基板進行互聯(lián)，芯片放置方向與傳統(tǒng)封裝功能區(qū)朝上相反，故稱倒裝芯片。

倒裝芯片焊接極大地提高了電子器件的集成度，與傳統(tǒng)的引線鍵合技術(shù)（Wire Bonding）相比，倒裝芯片焊接技術(shù)鍵合焊區(qū)的凸點電極不僅僅沿芯片四周邊緣分步，還可以通過再布線實現(xiàn)面陣分步，因此倒裝芯片焊接技術(shù)具備以下優(yōu)點：

（1）尺寸小、薄，重量更輕。
（2）密度更高，單位面積內(nèi)的I/O數(shù)量更多。（I/O，Input/Output，輸0入/輸出，計算機接口）
（3）性能更好，更短的互連減小了電感、電阻以及電容，信號的完整性、頻率特性更好。
（4）散熱能力更好，倒裝芯片沒有塑封體，芯片背面可用散熱片等進行有效的冷卻，使電路的可靠性提高。
（5）倒裝凸點等制備基本以圓片、芯片為單位，相較單根引線為單位的引線鍵合互連來講生產(chǎn)效率更高，還降低了批量封裝的成本。

但是由于倒裝芯片需要在晶圓上制造凸點，所以工藝也相對復(fù)雜，需要技術(shù)人員對此有所研究；如果芯片不是專門為倒裝工藝設(shè)計的，還需要設(shè)計和加工再分步層；而且由于倒裝芯片更容易受到溫度變化的影響，所以需要更多地考慮如何良好匹配芯片和基板的熱膨脹系數(shù)，對熱分析有更高的要求。

倒裝芯片封裝技術(shù)一般是采用平面工藝在集成電路芯片的I/O端制作凸點，將芯片上的凸點與基板上的焊盤進行對位，貼裝，然后使用焊料回流工藝在芯片和基板焊盤間形成焊球，再在芯片和基板焊盤間形成焊球，再在芯片與基板間的空隙中填充底部填充膠，最終實現(xiàn)芯片與基板間的電，熱和機械連接。

其中，芯片上制作凸點和芯片倒裝焊接工藝是推廣倒裝芯片焊接的技術(shù)關(guān)鍵。

凸點制作工藝很多,如蒸發(fā)/濺射法、焊膏印刷-回流法、化鍍法、電鍍法、釘頭法、置球凸點法（SB2-Jet）等。各種凸點制作工藝各有其特點，關(guān)鍵是要保證凸點的一致性。特別是隨著芯片引腳數(shù)的增多以及對芯片尺寸縮小要求的提高，凸點尺寸及其間距越來越小，制作凸點時又不能損傷脆弱的芯片?，F(xiàn)在主流應(yīng)用的凸點制作方法是印刷/轉(zhuǎn)寫—搭載—回流法。該方法是通過網(wǎng)板印刷或針轉(zhuǎn)寫的方式把助焊劑涂到芯片表面后，通過搭載頭把錫球放置到涂有助焊劑得焊點上，再進入回轉(zhuǎn)爐固化。

倒裝焊接工藝目前應(yīng)用較多的有熱壓焊、超聲焊、膠粘連接等。熱壓焊要求把芯片放在基板上時要做到加壓加熱同時進行，該工藝簡單，焊接溫度低，無需使用焊劑，能實現(xiàn)細間距連接，但是由于熱壓壓力較大，僅適用于剛性基底（如氧化鋁或硅），而且基板必須保證高的平整度，熱壓頭也要有高的平行度，為了避免半導(dǎo)體材料受到不必要的損害，設(shè)備施加壓力時必須要有精確的梯度控制能力。另一種超聲焊是指超聲熱壓焊，是指將超聲波應(yīng)用在熱壓連接中，使焊接過程更加快速，超聲波的引入會使連接材料迅速軟化，易于實現(xiàn)塑性變形，該工藝可以降低連接溫度，縮短加工處理的時間，但由于超聲震動過強，可能在硅片上形成小的凹坑，主要適用于金凸點、鍍金焊盤的組合。

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