电子工艺技术
第
24
卷第
2
期
62
Electronics Process Technology
2003
年
3
月
倒装芯片凸点制½方法
李福泉
,
王春青
,
张晓东
(
哈尔滨工业大学焊接重点实验室
,
黑龙江
哈尔滨
150001)
摘
:
倒装芯片技术正得到广泛应用
,
凸点½成是其工艺过程的关键 。介绍了现有的凸点制
要
½方法
,
包括蒸发沉积 、
印刷 、
电镀 、
微球法 、
黏点½移法 、
- Jet
法 、
SB2
金属液滴喷射法等 。每种方
法½各有其优缺点
,
适用于不同的工艺要求 。可以看到要½倒装芯片技术得到更广泛的应用
,
选择
合适的凸点制½方法是极为重要的 。
关键词
:
倒装芯片
;
钎料凸点
;
表面组装技术
中图分类号
: TN41
文献标识码
:A
文章编号
:1001 - 3474 ( 2003) 02 - 0062 - 05
Bump Fabrication Methods for Flip Chip
L I Fu
-
quan , WANG Chun
-
qing , ZHNG Xiao
-
dong
(H
arbin Institute of Technology , H
arbin
150001
, China)
Abstract :T
oday flip chip is becoming more important and attractive. Key point of the flip chip is the ex
2
Key words :Flip
chip ;Solder bumping ;SMT
istence of bumps. This is an overview of the existing bump fabrication technology. Many bumping technologies
have been developed. The major bumping methods , such as evaporation ,plating ,electroplating ,Micro - ball ,
Tachy dots
TM
,SB
2
- Jet ,metal ink jet
etc
,are all introduced. We can see that every method has its merits as
well as demerits. The increased performance , small size and high reliability of flip chip devices alone will not
lection of a suitable bumping technology becomes very important .
make them accessible for future products and markets. T achieve adequate economy and performance , the se
2
o
Document Code :A
Article ID :1001
- 3474 ( 2003) 02 - 0062 - 05
随着电子产品向½ 、 、 、
薄 短 小而功½多样方向
发展
,
不断向电子封装提出新的要求 。适应于这种
需要
,
倒装芯片技术日益得到广泛的应用 。与传统
的线连接与½½带连接相比
,
倒装芯片技术有明显的
优点
:
封装密度最高
;
具有良½的电和热性½
;
可靠
性½
;
成本½ 。因此倒装芯片是一种½够适应未来
电子封装发展要求的技术 。
FC
技术主要特点是
:
(1)
基板上直接安装芯片
(
倒装
) ; ( 2)
对应的互连½
½必须有凸起的焊点
-
凸点
; ( 3)
基板和芯片的焊点
成镜像对称
; ( 4)
同时实现电气和机械连接 。可见
,
在倒装芯片封装过程中
,
凸点½成是其工艺过程的
关键 。
倒装芯片½有各种差异
,
½基本结构½是由
IC
、
(Under - Bump Metallurgy)
和凸点组成 。图
1
UBM
是一个典型的凸点结构示意图 。
UBM
是在芯片焊
盘与凸点之间的金属过渡层
,
主要起粘附和扩散阻
挡的½用
,
它通常由粘附层 、
扩散阻挡层和浸润层等
多层金属膜组成 。现在通常采用溅射 、
蒸发 、
化学
镀、
电镀等方法来½成
UBM
。
图
1
芯片凸点结构
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
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:
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连续喷射钎料液滴喷射系统产生重复的液态金
属流
,
在压电传感器驱动及机械振动触发下
,
金属流
断开½成非常均匀一致的熔化金属液滴 。通过随之
充电并通过偏½电场过程
,
控制液滴运动½迹 。只
有部分液滴喷射到焊盘上
,
其½液滴进入回收器用
来重复½用 。通常连续喷射液滴直径是喷嘴直径的
两倍
,
在喷嘴周围采用惰性气½
,
一方面可促进液滴
的断开喷射
,
同时可防止钎料液滴的氧化 。连续型
系统的缺陷在于大量的喷出液滴并未被½用
,
½然
采用了配套的再循环系统
,
½仍不½完全克服这一
缺点 。
在按需喷射系统中
,
流½½积的脉冲变化由配
½在流½周围的压电材料变½或电阻加热引起 。这
种½积变化引起流½压力
/
速度传感
,
促½钎料液滴
由喷嘴脉冲喷出 。在此系统中
,
通过调节控制脉冲
,
只有½需要时才产生液滴
,
液滴尺寸基本与喷嘴尺
寸相同 。通常由于喷嘴与芯片焊盘间距仅
1 mm ,
液
滴在此运动过程中所受的外部½响很小
,
通过在喷
嘴周围惰性气½保护
,
可保证钎料液滴成½并防止
氧化 。
10
结论
- 334.
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. A low
凸点的制½方法有很多
,
各自适应于特定的要
求
,
½有一定的应用
,
然而现有各种方法½存在一定
的缺点
,
技术还不够成熟 。对倒装芯片技术来说
,
½
管与以往的封装技术相比有明显的优势
,
½要½其
得到广泛的应用
,
必须½其工艺成本不超过以往的
电子封装技术 。为获得成本优势
,
需要新的封装材
料与工艺
,
而选择一种合适的凸点制½技术则是非
常重要 。现有技术仍不½完全满足要求
,
新的更具
有优势的凸点制½技术仍有待发展 。
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收稿日期
:2002 - 12 - 21
[2 ]
Rinne G A. Solder bumping methods for flip chip packaging
[ C] . Electronic Compone - nts and Technology Conferenece ,
(
上接第
61
页
) 200
目½
300
目
,
焊膏基本½状应为
圆球½
,
黏度应在
150 Pa
・½
200 Pa
・
(
应根据涂覆
s
s
[3 ]
Tsunetsugu H. Flip chip bonding technique using transferred
microsolder bumps [ J ] . IEEE transactions on components ,
装½的状态进行调整
) ,
而对于松下型的焊膏涂覆装
½
,
则可以直接用第一次焊接½用的焊膏 。根据实
际经验
,
第二次焊接按½用的焊膏可以在第一次焊
接中½用
,
而没有必要去考虑熔点的高½
,
这样可以
减½管理力度 。
收稿日期
:2002 - 12 - 09
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