凸块工艺流程与技术讲解与芯片封装介绍

凸块工艺流程与技术

圆片级凸块工艺

主流的凸块工艺均采用圆片级加工，即在整片圆片表面的所有芯片上加工制作凸块，称为圆片级凸块工艺，常用方式有，蒸发方式、印刷方式电镀方式。

焊球电镀凸块的工艺流程:

首先，采用溅射或其它物理气相沉积的方式在圆片表面沉积一层Ti/Cu作为电镀所需种子层。

其次，在圆片表面旋涂一定厚度的光刻胶，并运用光刻曝光工艺形成所需要图形;

然后，圆片进入电镀机，通过控制电镀电流、时间等，从光刻胶开窗图形的底部开始生长并得到一定厚度的金属层作为UBM;

最后，通过去除多余光刻胶、UBMEtching及回流工艺实现电镀凸块制作

焊球电镀凸块的工艺流程:

倒装芯片工艺指在芯片的IOPad上直接沉积或者通过RDL布线后沉积Bump(包括锡铅球，铜柱凸点及金凸点等Bump)，然后将芯片翻转，进行加热，使熔融的焊料与基板或框架相结合。

与传统引线键合工艺其优点有:倒装封装产品示意图I/O密度高。

采用了凸点结构，互连长度大大缩短，互连线电阻、电感更小，封装的电性能极大改善;

芯片中产生的热量可通过焊料凸点直接传输到封装衬底

业界常见倒装芯片的凸点技术:

FlipChipBGA(FC-BGA)是将芯片利用Flip Chip(FC)技术焊接在线路基板上，并制成倒装芯片球栅数组封装型式(FC-BGA)。

锡凸块FC-BGA封装工艺流程

MLP PoP 为例，封装工艺流程为:

PoP封装体底部组件与顶部组件的连接方式包括:锡球连接(Attachedwith Solder Ball);MLP (Molding Laser Package);柔性基板连接及BVA(Bond Via Array)

圆片级芯片尺寸封装工艺流程与技术(WLCSP)

圆片级芯片尺寸封装是指在圆片状态下完成重布线、凸点下金属、焊锡球制备以及圆片级的探针测试，然后再将圆片进行背面研磨减薄，最终切割形成单颗的一种封装形式

特点及应用:

>轻、薄、短、小，主要用在手机等便携产品中;

应用在电源管理器件(PMIC)、集成无源组件(IPD)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、射频前端(RF Front-end)

综合分类:

(1)BoP-WLCSP(Bump on Pad-WLCSP):直接在铝垫的上方生长UBM并放置焊球:

(2)RDL-WLCSP(Redistribution Layer-WLCSP):重布线对I/O端子的位置进行再分布。

扇出型圆片级封装工艺流程与技术

扇出型圆片级封装是圆片级封装的一种，可支持多芯片、2.5D/3D和系统级封装(SiP)

扇出型圆片级封装特点及应用:

可彻底去除芯片和封装的连接环节，实现最薄的封装，还减少了一个可能的失效点而提高封装的可靠性;

信号进入芯片的线路更短，也具有更好的电性能:

提供了更高的带宽，从而更加适应先进技术节点芯片的封装

典型的扇出型圆片级封装技术工艺流程-eWLB:

硅通孔封装工艺流程与技术(TSV)

硅通孔TSV是当前技术先进性最高的封装互连技术之一。基于TSV封装核心工艺分为TSV制造、RDL/微凸点加工、衬底减薄、圆片键合与薄圆片拿持

1.TSV制造分类及流程:

一种是孔底部不需要直接导电连接的制造类型，另一种是孔底部需要直接导电连接的制造类型。

 芯片封装清洗：

研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要，一旦选定，就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种，可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气，通电后发生电化学迁移，形成树枝状结构体，造成低电阻通路，破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层，在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物，还有粒状污染物，例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等，这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物，到底哪些才是最备受关注的呢？助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中，它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分，焊后必然存在热改性生成物，这些物质在所有污染物中的占据主导，从产品失效情况来而言，焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素，离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降，松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大，严重者导致开路失效，因此焊后必须进行严格的清洗，才能保障电路板的质量。

运用自身原创的产品技术，满足芯片封装工艺制程清洗的高难度技术要求，打破国外厂商在行业中的垄断地位，为芯片封装材料全面国产自主提供强有力的支持。

推荐使用 水基清洗剂产品。