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聊聊倒装芯片(flip chip)的工艺流程(下)

10/11 11:00
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上一期,我们聊了关于芯片倒转的植球(Bump)的相关流程,见文章:聊聊倒装芯片(flip chip)的工艺流程

本期,我们继续聊一聊做好bump的芯片如何安放到封装基板上。

如上图,1. 芯片拾取(Pick-up Chips with Bumps)此步中,晶圆已经被切割为一粒粒的芯片,粘在蓝膜或UV膜上。当需要拾取芯片时,顶针从下方伸出,轻轻顶住芯片的背面,将芯片轻微向上顶起。同时,吸嘴从上方准确地利用真空吸取芯片,这样就将芯片从蓝膜或UV膜上拾取下来。

2. 芯片转向吸嘴将芯片拾起后,会将芯片再传递给Bonding Head,在交接的过程中转换芯片方向,即让芯片带有凸点的一侧朝向下方,准备与基板对接。

3. 芯片对齐(Alignment)旋转后的芯片凸点会被精确对准至封装基板上的焊盘(Pad)。对齐精度非常重要,确保每个凸点能够精确地对准基板上的焊盘位置。在基板上的焊盘上会涂上助焊剂,助焊剂具有清洁,降低锡球表面应力,促进焊料流动的作用。

4. 芯片焊接(Bonding)对齐之后,芯片会通过Bonding Head轻轻放置在基板上,之后会加上压力,温度,超声波振动等,使锡球安放到基板,不过这种安放的结合力是不牢固的。

5.过回流焊(Reflow)回流焊的高温使锡球重新融化并流动,芯片上的凸点与基板上的焊盘形成更紧密的物理接触。回流焊接的温度曲线分为预热、恒温、回流和冷却四个阶段。当温度降低时,融化的锡球重新凝结,这样锡球与基板焊盘的结合力大大增强。

6. 清洗(Washing)回流焊接完成后,会有一些残留的助焊剂附着在芯片和基板表面。因此,需要使用特定的清洗剂去除助焊剂残留。7. 填充(Underfilling)在芯片与基板之间的空隙中注入环氧树脂等材料材料。环氧树脂主要起缓冲作用,防止在后续使用过程中凸点由于应力过大而产生裂纹。

8. 固化,molding,检测填充材料在适当温度下固化后,再进行molding(塑封)工序,之后进行可靠性,检测等,整个芯片就封装完成。

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