器件級芯片封裝技術(shù)發(fā)展與器件級芯片封裝清洗介紹

 一、器件級芯片封裝技術(shù)概述

 器件級芯片封裝技術(shù)是一種先進(jìn)的集成電路封裝技術(shù)，它通過薄膜再分布技術(shù)（WL-CSP）和凸點(diǎn)形成技術(shù)來實(shí)現(xiàn)高密度、細(xì)間距I/O芯片的電氣連接。這種技術(shù)以晶元為加工對象，在晶元上同時對眾多芯片進(jìn)行封裝、老化、測試，最后切割成單個器件。晶元級封裝技術(shù)的優(yōu)勢在于它使封裝尺寸減小至IC芯片的尺寸，生產(chǎn)成本大幅度下降。

1. 技術(shù)特點(diǎn)

薄膜再分布WL-CSP

薄膜再分布WL-CSP是當(dāng)今使用最普遍的工藝，它的成本較低，非常適合大批量、便攜式產(chǎn)品板級應(yīng)用可靠性標(biāo)準(zhǔn)的要求。在這種工藝中，采用BCB作為再分布的介質(zhì)層，Cu作為再分布連線金屬，采用濺射法淀積凸點(diǎn)底部金屬層(UBM)，絲網(wǎng)印刷法淀積焊膏并回流。底部金屬層工藝對于減少金屬間化合反應(yīng)和提高互連可靠性來說十分關(guān)鍵。

 2.凸點(diǎn)形成技術(shù)

凸點(diǎn)形成技術(shù)則是用于在凸點(diǎn)焊區(qū)上制作凸點(diǎn)，形成焊球陣列。這種技術(shù)的發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)推動力來自持續(xù)的器件尺寸緊縮。在130nm技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)下，約有30%的邏輯芯片需要凸點(diǎn)技術(shù)。但是在90nm技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)下，這一數(shù)據(jù)躍升到60%，當(dāng)發(fā)展到了65nm器件量產(chǎn)制造時，金凸點(diǎn)技術(shù)的需求則攀升至80%以上。

3.應(yīng)用領(lǐng)域

 晶元級封裝技術(shù)已廣泛用于閃速存儲器、EEPROM、高速DRAM、SRAM、LCD驅(qū)動器、射頻器件、邏輯器件、電源/電池管理器件和模擬器件(穩(wěn)壓器、溫度傳感器、控制器、運(yùn)算放大器、功率放大器)等領(lǐng)域。

4.未來發(fā)展

 為了提高晶元級封裝的適用性并擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，人們正在研究和開發(fā)各種新型技術(shù)，同時解決產(chǎn)業(yè)化過程中出現(xiàn)的問題。預(yù)計在3G手機(jī)生產(chǎn)階段時，各種各樣的手機(jī)內(nèi)容全新應(yīng)用將成為晶元級封裝技術(shù)的又一個成長動力，其中包括電視調(diào)諧器(TV tuners)、調(diào)頻發(fā)射器(FM transmitters)以及堆棧存儲器等。

 結(jié)論

 器件級芯片封裝技術(shù)是一項正在迅速發(fā)展的新技術(shù)，它不僅解決了高密度、細(xì)間距I/O芯片的電氣連接問題，還大幅度降低了生產(chǎn)成本。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場需求的增長，這種封裝技術(shù)在未來將繼續(xù)發(fā)揮重要作用，并可能催生更多創(chuàng)新的應(yīng)用領(lǐng)域。

 二、器件級芯片封裝技術(shù)發(fā)展

 1. 芯片封裝技術(shù)的重要性

 芯片封裝是電子制造產(chǎn)業(yè)鏈中將芯片轉(zhuǎn)換為能夠可靠工作的器件的過程。它確保芯片能夠在工作環(huán)境中長期耐受載荷，保護(hù)芯片免受外界的影響，為內(nèi)部組件提供電通路及供電，并將芯片工作時產(chǎn)生的熱量及時導(dǎo)出。封裝技術(shù)的發(fā)展對于滿足電子產(chǎn)品不斷增長的需求至關(guān)重要。

 2. 芯片封裝技術(shù)的發(fā)展歷程

 傳統(tǒng)的IC芯片與外部的電氣連接是用金屬引線以鍵合的方式把芯片上的I/O連至封裝載體并經(jīng)封裝引腳來實(shí)現(xiàn)。然而，隨著IC芯片特征尺寸的縮小和集成規(guī)模的擴(kuò)大，I/O的間距不斷減小、數(shù)量不斷增多。當(dāng)I/O間距縮小到70um以下時，引線鍵合技術(shù)就不再適用，必須尋求新的技術(shù)途徑。這就是晶元級封裝技術(shù)的誕生，它利用薄膜再分布上藝，使I/O可以分布在IC芯片的整個表面上而不再僅僅局限于窄小的IC芯片的周邊區(qū)域，從而解決了高密度、細(xì)間距I/O芯片的電氣連接問題。

3. 當(dāng)前的芯片封裝技術(shù)

 當(dāng)前，芯片封裝技術(shù)正在不斷發(fā)展和完善。例如，系統(tǒng)級封裝（SIP）技術(shù)的應(yīng)用、關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢研究。SIP可以有效地減小產(chǎn)品尺寸，降低功耗。由于其已經(jīng)集成了眾多的器件，對于后端系統(tǒng)廠商而言，產(chǎn)品設(shè)計難度降低、產(chǎn)品開發(fā)周期變短，廠商對于供應(yīng)鏈管理的難度降低。另外，由于多種芯片封裝在一起，器件逆向工程的難度加大，產(chǎn)品被抄襲的難度加大，產(chǎn)品生命周期延長。

 4. 芯片封裝技術(shù)的未來發(fā)展

 隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，封裝材料的研究也在不斷進(jìn)步。例如，無鉛焊料主要以錫為基礎(chǔ)，通過添加Cu、Ag、Zn、Bi等合金元素組成，已經(jīng)成為近年來使用最廣泛的焊料合金。此外，耐高溫互連材料的研究也取得了顯著進(jìn)展，如瞬時液相擴(kuò)散連接（TLP）和低溫?zé)Y(jié)金屬連接（LTJT）等。這些技術(shù)的發(fā)展將推動芯片封裝技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

 5. 結(jié)論

 總的來說，器件級芯片封裝技術(shù)的發(fā)展是一個持續(xù)的過程，它涉及到材料科學(xué)、工藝技術(shù)等多個方面。隨著電子產(chǎn)品的不斷發(fā)展和進(jìn)步，芯片封裝技術(shù)也需要不斷更新和改進(jìn)，以滿足日益增長的需求。未來，我們可以期待更加高效、可靠和環(huán)保的芯片封裝技術(shù)的出現(xiàn)。

三、器件級芯片封裝清洗：

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(shè)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(yùn)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(xué)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(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時焊點(diǎn)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(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)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(dǎo)，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(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

合明科技運(yùn)用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)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(qiáng)有力的支持。

推薦使用合明科技水基清洗劑產(chǎn)品。