芯片封裝——組裝

文章來源：學(xué)習(xí)那些事

本文簡單介紹了芯片封裝在芯片的組裝過程中的連接材料、組裝問題和保護(hù)措施以及芯片黏結(jié)劑和封裝內(nèi)添加劑的必要性。

芯片封裝在芯片的組裝過程中，連接材料的選擇和組裝技術(shù)至關(guān)重要，直接影響到器件的性能和可靠性。

1 連接材料

直接芯片安裝（DCA）
定義：DCA，又稱倒裝芯片技術(shù)，直接將芯片安裝在基板上，通過焊料凸點或其他連接材料實現(xiàn)電氣和機(jī)械連接。

連接材料多樣性：DCA的連接材料種類繁多，包括合金焊料凸點、焊膏、不熔凸點、真空淀積金屬、壓力連接、各向同性導(dǎo)電黏結(jié)膏和各向異性導(dǎo)電膜等。
無鉛合金：無論是基板還是芯片凸點，大多數(shù)DCA使用的焊料都是無鉛合金，以滿足環(huán)保和性能要求。
芯片封裝中的DCA應(yīng)用
優(yōu)點：DCA可在芯片與基板之間形成保護(hù)性的自由空間區(qū)，有助于保護(hù)MEMS器件免受機(jī)械損傷和污染。
不熔凸點：在芯片封裝中，不熔凸點常被用作支架，以保持芯片與基板之間的間距，同時提供可靠的電氣連接。
特殊材料：帶焊料帽的鎳凸點、帶導(dǎo)電膠的金凸點等也在特定應(yīng)用中得到使用，特別是在需要低溫組裝的場合。

2 組裝問題和保護(hù)措施

芯片的組裝過程對連接材料的選擇和組裝工藝的要求極高，以確保器件的性能、可靠性和長壽命。
分割工藝中的保護(hù)
敏感性：芯片在完成釋放步驟后，極易受到機(jī)械損傷和污染，特別是在包含微小活動部件的器件中。
污染影響：即使是微小的顆粒也可能嚴(yán)重妨礙芯片器件的運動。
保護(hù)措施
金剛石刀片切割：雖然常用，但需采取額外措施保護(hù)晶片活動面。

激光分割和折斷分割：相對干凈的分割方法，但仍需保護(hù)晶片面。
塑性粘貼膜：用于保護(hù)晶片活動面，包括雙面晶圓。
薄塑料膜：預(yù)先沖制輔助孔，避免材料接觸MEMS活動部件。
UV釋放帶和光刻涂層：提供額外的保護(hù)，這些材料多數(shù)由電子晶片的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品改性而來。
特殊聚合物黏結(jié)劑：UV固化和/或松解，易于清理，不留殘留物。

3 芯片黏結(jié)劑和封裝內(nèi)添加劑的必要性

芯片黏結(jié)劑
在芯片的封裝過程中，芯片黏結(jié)劑的選擇至關(guān)重要，因為它必須滿足兩個核心要求：低應(yīng)力和低污染。
雖然傳統(tǒng)的改性環(huán)氧黏結(jié)劑在一定程度上可以使用，但現(xiàn)代技術(shù)更傾向于采用具有更多優(yōu)點的聚合物材料。硅樹脂因其極低的模量而備受青睞，特別適合用于芯片的封裝。

封裝內(nèi)添加劑
某些芯片的封裝要求極為特殊和復(fù)雜，因為不同的器件可能需要不同的內(nèi)部環(huán)境來滿足其功能需求。例如，一些高速振動的芯片器件需要在真空條件下工作，以避免惰性氣體分子對其機(jī)械運動的影響。而另外一類芯片器件則可能需要低濕或低氧環(huán)境來保持其性能穩(wěn)定。
除了真空和低濕低氧環(huán)境外，還有一些器件需要特定的添加劑來實現(xiàn)其功能。例如，某些器件可能需要高濕度環(huán)境作為潤滑劑，而另一些則可能需要抗粘連的液體、固體或氣體來防止內(nèi)部部件之間的粘連。
綜上所述，芯片器件的封裝技術(shù)涉及到廣泛而復(fù)雜的要求，包括芯片黏結(jié)劑、蓋板密封材料和封裝內(nèi)添加劑的選擇。為了滿足這些要求，需要深入了解各種材料的性能和特點，并根據(jù)具體器件的需求進(jìn)行精心設(shè)計和選擇。

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審核編輯 黃宇