隨著電子設備更小、更薄、功能更集成的發展趨勢,半導體芯片封裝的技術發展起到越來越關鍵的作用,而談到高性能半導體封裝,小編覺得很多smt貼片廠商想到的就是引線鍵合技術。
的確如此。不久之前,大多數如QFP、SiP和QFN等高性能半導體封裝,是完全依賴于引線鍵合技術來形成設備互聯的。在這個結構下的芯片連接,是通過從芯片上方鋪設細電線到基材上的板連接口來完成的。雖然這一封裝形式廣為運用,但隨著市場對復合功能、更小尺寸、卓越性能以及生產靈活性的追求,具有高I/O數量,封裝集成與更緊湊凸塊間隙設計的倒裝芯片封裝異軍突起。
倒裝芯片有多種多樣的設計,從凸塊材料來看主要包含:金凸塊、堆棧凸塊、鍍金點、銅凸塊。而這些不同設計的倒裝芯片在smt貼片打樣或加工生產中真正興起,還有一個重要因素是針對倒裝芯片設計的完善封裝材料解決方案,確保了這一先進封裝的生產制造。
倒裝芯片設計的凸塊密度,就是對材料解決方案專家來說不得不考慮的重要問題。不同的倒裝芯片根據其功能需求凸塊密度各不相同,而這些不同間距的凸塊,對保護芯片的底部填充材料帶來挑戰。
傳統用于倒裝芯片保護的底部填充劑利用毛細作用,通過縫隙和真空互相作用驅動,在芯片基材上流動和覆蓋。在凸塊間距比較大時,毛細作用的底部填充劑完全能夠勝任,而當凸塊間隙在80μm以下、縫隙少于35μm并且凸塊寬度少于40μm的應用中,利用毛細作用的流動可能會引入氣泡并局限了對凸塊的保護。
如前所述,為了滿足更高功能性并將設備最小化,倒裝芯片正快速地從大型焊錫凸塊,轉化為銅(Cu)凸塊等,并將凸塊縫隙設計至80μm以下,來提供更優秀電氣連接。銅(Cu)凸塊和窄縫隙為傳統的毛細底部填充方式帶來了挑戰,很多封裝專家轉向了使用NCP材料的熱壓粘接技術,保護了設備并提高設備的可靠性。
把NCP預應用于基材上,能讓連接與凸塊保護都在一個步驟內完成。雖然UPH不如毛細底部填充制程高,但是使用NCP制程的產能正在持續提升。在不考慮速度的輕微不同的情況下,NCP目前是先進、小間距的銅凸塊倒樁封裝方式的唯一可行的填充保護方案。
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