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芯片封裝芯片互連的三種主要技術與芯片封裝清洗介紹

合明科技 ?? 2596 Tags:芯片互連技術CSP封裝技術芯片封裝清洗技術

生活中說起封裝,可能就是把東西放進箱子,然后用膠帶封口,箱子起到的最大作用也就是儲存,將箱子里面與箱子外面分隔開來。但在芯片封裝中,“箱子”可有著更大的作用。安裝集成電路芯片用的外殼,它不僅起著安放、固定、密封、保護芯片和增強導熱性能的作用,而且還是溝通芯片內(nèi)部世界與外部電路的橋梁——芯片上的接點用導線連接到封裝外殼的引腳上,這些引腳又通過印刷電路板上的導線與其他器件建立連接。

半導體器件有許多封裝形式,按封裝的外形、尺寸、結(jié)構(gòu)分類可分為引腳插入型、表面貼裝型和高級封裝三類。從DIP、SOP、QFP、PGA、BGA到CSP再到SIP,技術指標一代比一代先進??傮w說來,半導體封裝經(jīng)歷了三次重大革新:第一次是在20世紀80年代從引腳插入式封裝到表面貼片封裝,它極大地提高了印刷電路板上的組裝密度;第二次是在20世紀90年代球型矩陣封裝的出現(xiàn),滿足了市場對高引腳的需求,改善了半導體器件的性能;芯片級封裝、系統(tǒng)封裝等是現(xiàn)在第三次革新的產(chǎn)物,其目的就是將封裝面積減到最小。半導體產(chǎn)品在由二維向三維發(fā)展,從技術發(fā)展方向半導體產(chǎn)品出現(xiàn)了系統(tǒng)級封裝(SiP)等新的封裝方式,從技術實現(xiàn)方法出現(xiàn)了倒裝(FlipChip),凸塊(Bumping),晶圓級封裝(Waferlevelpackage),2.5D封裝(interposer,RDL等),3D封裝(TSV)等先進封裝技術。

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1 芯片互連技術

芯片互連技術來自與我們上文提到的零級封裝,這是芯片與封裝外殼以及外界環(huán)境建立聯(lián)系的關鍵技術。芯片互連技術主要有三種:引線鍵合、載帶自動焊以及倒裝焊。

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(a) 引線鍵合

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(b) 載帶自動焊



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(c) 倒裝焊

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表 2 三種芯片互連技術對比

2 BGA封裝技術

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BGA(Ball Grid Array):球柵陣列。它是在基板的下邊按面陣方式引出球形引腳,在基板上面貼裝大規(guī)模集成電路芯片,是大規(guī)模集成電路芯片常用的一種表面貼裝型封裝形式。

優(yōu)點:BGA封裝的封裝尺可以做的更小,同時也更節(jié)省PCB板的布線面積。

缺點:電路板的彎曲應力導致潛在的可靠性問題,BGA封裝更容易受到壓力

3 CSP封裝技術

CSP(Chip Size Package),即芯片尺寸封裝。是指封裝尺寸不超過裸芯片1.2倍的一種先進的封裝形式(美國JEDEC標準)。CSP技術是在對現(xiàn)有的芯片封裝技術,其是對成熟的BGA封裝技術做進一步技術提升的過程中,不斷將各種封裝尺寸進一步小型化而產(chǎn)生的一種封裝技術。

優(yōu)點:體積??;可容納引腳數(shù)多;電性能良好;散熱性能好

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圖 5 CSP結(jié)構(gòu)示意圖(圖片來源網(wǎng)絡)

4.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備配置選擇對清洗精密器件尤其重要,一旦選定,就會作為一個長期的使用和運行方式。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、灰塵、塵埃等,這些污染物會導致焊點質(zhì)量降低、焊接時焊點拉尖、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注的呢?助焊劑或錫膏普遍應用于回流焊和波峰焊工藝中,它們主要由溶劑、潤濕劑、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,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,嚴重者導致開路失效,因此焊后必須進行嚴格的清洗,才能保障電路板的質(zhì)量。

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

推薦使用合明科技水基清洗劑產(chǎn)品。






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