在半導(dǎo)體工藝中，“鍵合”是指將晶圓芯片連接到基板上。連接可分為兩種類(lèi)型，即傳統(tǒng)方法和先進(jìn)方法。傳統(tǒng)的方法包括晶片連接和電線(xiàn)連接，而先進(jìn)的方法包括IBM在60年代末開(kāi)發(fā)的倒裝芯片連接。倒裝芯片鍵合是一種結(jié)合了模具鍵合和導(dǎo)線(xiàn)鍵合的方法，是通過(guò)在芯片襯墊上形成凸起來(lái)連接芯片和襯底的方法。

芯片鍵合工藝流程

芯片鍵合工藝是半導(dǎo)體制造過(guò)程中不可或缺的一部分，它涉及到多個(gè)關(guān)鍵步驟，從芯片的準(zhǔn)備到最終的封裝。以下是根據(jù)提供的搜索結(jié)果對(duì)芯片鍵合工藝流程的詳細(xì)解析。

1. 芯片準(zhǔn)備與挑選

在芯片鍵合工藝流程開(kāi)始之前，首先需要對(duì)芯片進(jìn)行精心挑選。這包括從劃片后的晶圓中選擇合格的芯片，并將其放在封裝底座上，稱(chēng)為DiePad。有缺陷的芯片會(huì)被丟棄。

2. 芯片拾取與放置

合格的芯片隨后需要通過(guò)“拾取與放置”（Pick & Place）過(guò)程進(jìn)行操作。這一過(guò)程使用固晶機(jī)（Diebonder），在該過(guò)程中，芯片逐個(gè)地從切割膠帶上移除并精確地放置在封裝基板上。

3. 芯片鍵合

芯片鍵合是將晶圓芯片固定于基板上的過(guò)程。有兩種主要的方法：共晶合金焊接法和樹(shù)脂黏接法。共晶合金鍵合法適用于金屬引線(xiàn)框架或陶瓷基板的封裝，而樹(shù)脂黏接法則適用于各種類(lèi)型的封裝基板。

3.1 共晶合金焊接法

這種方法涉及加熱到400℃左右的平板上，將晶片的背面和導(dǎo)線(xiàn)框架的鍍金壓接到一起，形成Si-Au共晶合金。為防止氧化，該工藝在氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行。

3.2 樹(shù)脂黏接法

使用環(huán)氧樹(shù)脂銀漿作為黏合劑，從室溫開(kāi)始將其加熱到約250℃，然后通過(guò)摩擦和加壓將芯片黏合。

4. 引線(xiàn)鍵合

引線(xiàn)鍵合是用引線(xiàn)將芯片上的LSI端子與引線(xiàn)框架上的端子連接在一起的過(guò)程。引線(xiàn)一般使用導(dǎo)電性良好的金線(xiàn)制成。使用自動(dòng)引線(xiàn)鍵合機(jī)，每秒可以鍵合幾根到10根的引線(xiàn)。

5. 芯片頂出

完成劃片工藝之后，芯片將被分割成獨(dú)立模塊并輕輕附著在切割膠帶上。為了輕松拾取芯片，需要采用“頂出”（Ejection）工藝，通過(guò)頂出裝置對(duì)目標(biāo)芯片施加物理力，使其與其他芯片形成輕微步差。

6. 封裝后處理

芯片鍵合和引線(xiàn)鍵合完成后，芯片將接受進(jìn)一步的封裝后處理。這可能包括涂覆保護(hù)層、安裝散熱片或其他組件，以確保芯片能夠在封裝后承受物理壓力并有效地散發(fā)熱量。

芯片清洗劑選擇：

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對(duì)清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會(huì)作為一個(gè)長(zhǎng)期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿(mǎn)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(lèi)。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(shù)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(zhǎng)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(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)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(rùn)濕劑、樹(shù)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(lái)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(shù)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(kāi)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。

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