倒装芯片将成为封装技术的最新手段
发布 : 2009-6-10 | 作者 : | 来源 :
摘 要:本文介绍了倒装芯片技术的特点并指出其工艺应用。 关键词: 倒装芯片; 工艺
应用 1 引言 将芯片封装在一个封装体内或其表面上是封装界沿用了多年的一种传统的封
装技术。如 LPCC 、TBGA 、SOIC 和 DIPS 等都采用这种封装方法。 90 年代以来,随着应
用领域的大力驱动, 封装技术不断取得日新月异的进展。 单从封装技术新名词的涌现速度就
足以说明封装技术的不断发展。 近几年在各种期刊和会议录文章中出现的封装技术缩略词更
是层出不穷,令人眼花缭乱,应接不暇。 人们对铜引线框架的特性及其相关的工艺技术并
不陌生。 采用金线与其它合金 ( 如铜等 )的引线键合技术已接近完美的程度。 最近几年, 引线
键合的节距 (交错节距 ) 不断减小, 已由原来的 100μm 降至 80μm、50μm 、35μm,2002
年已降至 25μm。目前的封装多采用下列两种形式: 1 种是采用封帽的气密封装; 另一种是
采用模压化合物或液体密封剂的灌封方式, 使最终的封装体能经受住可靠性测试。 此外, 与
PCB 的互连采用针式引线,其形状可分为直接鸥翼形成 “ J ”形。三四年以前,制造产品的最
终目的通常是最大限度地延长使用寿命。 但如今的情况已大不相同了, 消费类产品已达到极
为丰富的程度。 一旦产品出现故障, 人们通常采用的方法是弃旧购新, 因为购买新产品的价
格甚至比维修还要划算。这也足以说明,大部分产品的价格已发生了许多变化。 2 倒装芯
片技术的发展 30 多年前, “倒装芯片 ”问世。 当时为其冠名为 “C4”,即 “可控熔塌芯片互连 ”
技术。 该技术首先采用铜, 然后在芯片与基板之间制作高铅焊球。 铜或高铅焊球与基板之间
的连接通过易熔焊料来实现。此后不久出现了适用于汽车市场的 “封帽上的柔性材料
(FOC) ”;还有人采用 Sn 封帽,即蒸发扩展易熔面或 E3 工艺对 C4 工艺做了进一步的改进。
C4 工艺尽管实现起来比较昂贵 (包括许可证费用与设备的费用等 ),但它还是为封装技术提
供了许多性能与成本优势。 与引线键合工艺不同的是, 倒装芯片可以批量完成, 因此还是比
较划算。 由于新型封装技术和工艺不断以惊人的速度涌现,因此完成具有数千个凸点的芯
片设计目前已不存在大的技术障碍小封装技术工程师可以运用新型模拟软件轻易地完成各
种电、 热、机械与数学模拟。 此外, 以前一些世界知名公司专为内部使用而设计的专用工具
目前已得到广泛应用。 为此设计人员完全可以利用这些新工具和新工艺最大限度地提高设计
性,最大限度地缩短面市的时间。 无论人们对此抱何种态度,倒装芯片已经开始了一场工
艺和封装技术革命, 而且由于新材料和新工具的不断涌现使倒装芯片技术经过这么多年的发
展以后仍能处于不断的变革之中。 为了满足组装工艺和芯片设计不断变化的需求, 基片技术
领域正在开发新的基板技术, 模拟和设计软件也不断更新升级。 因此, 如何平衡用最新技术
设计产品的愿望与以何种适当款式投放产品之间的矛盾就成为一项必须面对的重大挑战。