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        半导体封装使用 YOUNGPOOL 的自动化点胶系统实现半导体封装。返回

        Nordson ASYMTEK的产品为半导体封装提供精确点胶工艺支持,例如倒装芯片和散热盖封装等。

        倒装芯片封装

        在MPU、FPGA、应用处理器、高速内存和无线设备等先进半导体中,倒装芯片是应用最广泛的封装技术。由于其具有性能优越、形状因子小和成本合理等特点,自2000年初以来,倒装芯片封装技术便开始迅猛发展,而且未来还将应用于更多的设备之中。在倒装芯片封装过程中Ag手机版下载Ag手机版下载,其原料和加工需要多种胶体。

        倒装芯片连接在带有互联凸块的有机基质上。芯片和基质之间的缝隙必须使用底部填充和加有填充剂的环氧树脂进行填充。底部填充对倒装芯片设备的可靠性非常重要Ag手机版下载,它可以避免倒装芯片设备因硅片和有机基质之间的热膨胀系数失配(CTE)而发生故障。使用底部填充材料填充缝隙时有多种材料可选,包括:毛细管底部填充(CUF)Ag手机版下载、非导电胶(NCP)、非导电膜(NCF)和模塑底部填充(MUF)。CUF是自倒装芯片技术兴起以来最受欢迎的一种材料,但对于不同的工艺,其优势和不足也各有差异。

        CUF的工作原理非常简单:底部填充体点在倒装芯片一旁后,芯片、凸块和基质之间的微小缝隙会产生毛细力,在毛细力作用下胶体会扩散到芯片底部。底部填充材料应点到芯片边缘附近,从而最大程度地减小底部填充嵌边。由于元件布局变得越来越紧密,因此非点胶区域(KOZ)便显得尤为重要;所以说,喷射点胶是该应用的标准化技术。喷射点胶属于非接触式点胶,从点胶机尖端喷射微小的胶体点滴,不会接触到设备或基质。因此Ag手机版下载,喷射点胶技术可实现更小的非点胶区域(KOZ)。

        助焊剂点胶是另一项重要的倒装芯片封装工艺。它可以清除电路板和凸块表面上的氧化层Ag手机版下载,提高焊剂的润湿效果和接合的可靠性Ag手机版下载。在倒装芯片粘结之前,必须在倒装芯片的凸块或基质表面上涂抹助焊剂。很多芯片焊接机使用助焊剂浸沾系统,在与基质连接之前,要将倒装芯片凸块浸入到一层薄薄的助焊剂涂层中。该方法存在两个挑战:1)易涂抹过多的助焊剂Ag手机版下载;2)凸块高度不等会造成助焊剂涂抹不均匀。用于浸沾的助焊剂粘性高于喷射的粘度,因此有时助焊剂会沿芯片边缘到达芯片的背面,导致助焊剂过多并对芯片顶部造成污染Ag手机版下载。过多的助焊剂残留会造成设备故障。同时,由于助焊剂涂抹不均匀Ag手机版下载,一些凸块上可能没有涂抹到助焊剂。

        涂抹助焊剂的另外一种更好的方法是使用专用的助焊剂喷涂系统,这样可以在基质表面上形成一层薄而均匀的助焊剂涂层。由于在清除氧化层时仅需要少量助焊剂,因此助焊剂涂层越薄越好,而且过多的助焊剂会形成残留,影响底部填充填充芯片和基质之间的缝隙,导致设备发生故障Ag手机版下载。与在芯片凸块上涂抹助焊剂相比Ag手机版下载,喷涂操作在基质表面上形成的涂层更加均匀。

        散热

        逻辑设备会在芯片顶部安装盖子,用来散发芯片使用过程中产生的热量。芯片顶部喷点有热界面材料(TIM)Ag手机版下载,填充芯片顶部和盖子之间的缝隙Ag手机版下载。与基质表面相连的盖子切割边使用焊膏形成了一条密封线,可以使盖子附着在基质上。

        TIM点胶是一个非常精准的过程。如果点胶量不足,或点胶位置不精确,芯片和盖子之间会形成缝隙,导致热量无法有效扩散。因此Ag手机版下载,点胶量控制是点胶工艺中的一个主要难点Ag手机版下载。结合采用喷射过程校准(CPJ)技术,一些系统可以对点胶量进行修正。这些技术结合使用时,可以自动校准从而按照用户的设定值提供胶体,精简设置,减小行与行之间的差异,同时完全不需要操作员干预。

        MEMS印刷电路板组装相类似(PCBA),在半导体封装中Ag手机版下载,使用焊膏密封线对盖子进行固定Ag手机版下载。但与MEMS盖子密封不同,半导体盖封装更多地是用于半导体芯片至散热器之间的散热Ag手机版下载。虽然盖子的用途各不相同Ag手机版下载,但这些应用都面临很多相同的焊膏点胶问题。随着包装尺寸的减小和电路板密度的提高,密封线也随之变得更薄Ag手机版下载。然而,提高点胶机生产率的需求一直存在,例如提高焊膏点胶的线速,使用多点胶阀系统等。

        半导体封装中使用的关键点胶应用包括:

        • 倒装芯片一级底部填充点胶
        • 倒装芯片助焊剂点胶
        • 盖子密封
        • 散热用TIM点胶

        我们在其它页面提供了以下半导体封装专用工艺的详细信息

        • 3D封装和晶圆级封装
        • MEMS
        • 芯片封装和围坝和填充封装

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