晶片級(jí)封裝 (WLP)  技術(shù)

提供 WLP 器件的供應(yīng)商要么擁有自己的 WLP生產(chǎn)線, 要么外包封裝工藝。各種各樣的生產(chǎn)工藝必須能夠滿足用戶的要求, 確保最終產(chǎn)品的可靠性。美國(guó)亞利桑那州鳳凰城的 FCI 、美國(guó)北卡羅萊納州的 Unitive 建立了 WLP 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn), 產(chǎn)品名為 UltraCSP (FCI) 和 Xtreme (Unitive) 。 Amkor 在并購(gòu) Unitive后, 為全世界半導(dǎo)體行業(yè)提供 WLP 服務(wù)。

在電路 / 配線板上, 將芯片和走線連接在一起的焊球最初采用錫鉛共晶合金 (Sn63Pb37) 。為了減少電子產(chǎn)品中的有害物質(zhì) (RoHS) , 半導(dǎo)體行業(yè)不得不采用替代材料, 例如無鉛焊球 (Sn96.5Ag3Cu0.5) 或者高鉛焊球 (Pb95Sn5) 。每種合金都有其熔點(diǎn), 因此, 在元器件組裝回流焊工藝中, 溫度曲線比較特殊, 在特定溫度上需保持一段時(shí)間。

集成電路的目的在于提供系統(tǒng)所需的全部電子功能, 并能夠裝配到特定封裝中。芯片上的鍵合焊盤通過線鍵合連接至普通封裝的引腳上。普通封裝的設(shè)計(jì)原則要求鍵合焊盤位于芯片周界上。為避免同一芯片出現(xiàn)兩種設(shè)計(jì) ( 一種是普通封裝,另一種是 CSP) , 需要重新分配層連接焊球和鍵合焊盤。

晶片級(jí)封裝器件的可靠性

晶片級(jí)封裝 ( 倒裝芯片和 UCSP) 代表一種獨(dú)特的封裝外形, 不同于利用傳統(tǒng)的機(jī)械可靠性測(cè)試的封裝產(chǎn)品。封裝的可靠性主要與用戶的裝配方法、電路板材料以及其使用環(huán)境有關(guān)。用戶在考慮使用 WLP 型號(hào)之前, 應(yīng)認(rèn)真考慮這些問題。首先必須進(jìn)行工作壽命測(cè)試和抗潮濕性能測(cè)試, 這些性能主要由晶片制造工藝決定。機(jī)械壓力性能對(duì)WLP 而言是比較大的問題, 倒裝芯片和 UCSP 直接焊接后, 與用戶的 PCB 連接, 可以緩解封裝產(chǎn)品鉛結(jié)構(gòu)的內(nèi)部壓力。因此, 必須保證焊接觸點(diǎn)的完整性。

結(jié)束語(yǔ)

目前的倒裝芯片和 CSP 還屬于新技術(shù), 處于發(fā)展階段。正在研究改進(jìn)的措施是將采用背面疊片覆層技術(shù) (BSL) , 保護(hù)管芯的無源側(cè), 使其不受光和機(jī)械沖擊的影響, 同時(shí)提高激光標(biāo)識(shí)在光照下的可讀性。除了 BSL , 還具有更小的管芯厚度, 保持裝配總高度不變。 Maxim UCSP 尺寸 ( 參見表 1) 說明了 2007年 2 月產(chǎn)品的封裝狀況。依照業(yè)界一般的發(fā)展趨勢(shì), 這些尺寸有可能進(jìn)一步減小。因此, 在完成電路布局之前, 應(yīng)該從各自的封裝外形上確定設(shè)計(jì)的封裝尺寸。

芯片封裝清洗：

合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對(duì)清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會(huì)作為一個(gè)長(zhǎng)期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長(zhǎng)枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤(rùn)濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

合明科技運(yùn)用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求，打破國(guó)外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國(guó)產(chǎn)自主提供強(qiáng)有力的支持。

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