倒装芯片的PCB贴装技术两个要点与倒装芯片清洗介绍

一、倒装芯片的PCB贴装技术

倒装芯片已经成为小型 I/O 应用有效的互连解决方案。随着微型化及人们已接受 SiP 应用，倒装芯片被视为各种针脚数量低的应用的首选方法。从整体上看，其在低端应用和高端应用中的采用，根据TechSearch International Inc 对市场容量的预计，焊球凸点倒装芯片的年复合增长率（CAGR）将达到 31%。

倒装芯片应用的直接驱动力来自于其优良的电气性能，以及市场对终端产品尺寸和成本的要求。在功率及电信号的分配，降低信号噪音方面表现出色，同时又能满足高密度封装或装配的要求。可以预见，其应用会越来越广泛。

相对于其它的 IC 器件，如 BGA、CSP 等，倒装芯片装配工艺有其特殊性，该工艺引入了助焊剂工艺和底部填充工艺。因为助焊剂残留物（对可靠性的影响）及桥连的危险，将倒装芯片贴装于锡膏上不是一种可采用的装配方法。业内推出了无需清洁的助焊剂，芯片浸蘸助焊剂工艺成为广泛使用的助焊技术。目前主要的替代方法是使用免洗助焊剂，将器件浸蘸在助焊剂薄膜里让器件焊球蘸取一定量的助焊剂，再将器件贴装在基板上，然后回流焊接；或者将助焊剂预先施加在基板上，再贴装器件与回流焊接。助焊剂在回流之前起到固定器件的作用，回流过程中起到润湿焊接表面增强可焊性的作用。

倒装芯片焊接完成后，需要在器件底部和基板之间填充一种胶（一般为环氧树酯材料）。底部填充分为“毛细流动原理”的流动性和非流动性（No-follow）底部填充。

上述倒装芯片组装工艺是针对 C4 器件（器件焊凸材料为 SnPb、SnAg、SnCu 或 SnAgCu）而言。另外一种工艺是利用各向异性导电胶（ACF）来装配倒装芯片。预先在基板上施加异性导电胶，贴片头用较高压力将器件贴装在基板上，同时对器件加热，使导电胶固化。该工艺要求贴片机具有非常高的精度，同时贴片头具有大压力及加热功能。对于非 C4 器件（其焊凸材料为 Au 或其它）的装配，趋向采用此工艺。

随着时间推移，高性能芯片的尺寸不断增大，焊凸（SolderBump）数量不断提高，基板变得越来越薄，为了提高产品可靠性底部填充成为必须。 

二、贴装技术的两个要点：

（1）对贴装压力控制的要求

考虑到倒装芯片基材是比较脆的硅，若在取料、助焊剂浸蘸过程中施以较大的压力容易将其压裂，同时细小的焊凸在此过程中也容易压变形，所以尽量使用比较低的贴装压力。一般要求在 150g 左右。

对于超薄形芯片，如 0.3mm，有时甚至要求贴装压力控制在 35g。

（2）对贴装精度及稳定性的要求

对于球间距小到 0.1mm 的器件，需要怎样的贴装精度才能达到较高的良率？基板的翘曲变形，阻焊膜窗口的尺寸和位置偏差，以及机器的精度等，都会影响到最终的贴装精度。

三、倒装芯片封装清洗剂

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。

倒装芯片封装清洗剂推荐使用环保水基清洗剂

W3200是一款中性环保型水基清洗剂，用于去除PCBA、封装器件、功率电子上的助焊剂、焊锡膏、锡膏残留。该产品能够有效去除多种半导体电子器件上的锡膏、焊锡膏、助焊剂残留，对于倒装芯片、半导体封测水基环保清洗、PoP堆叠芯片、SIP系统封装、半导体芯片、半导体功率器件、功率模块（光电模块、传感模块、通讯模块）、功率电子、IGBT功率模块、DCB功率清洗、引线框架、BGA植球后清洗、分立器件、电子元器件等有着的清洗效果。

针对电子制程精密焊后清洗的不同要求， 在水基清洗方面有比较丰富的经验，对于有着低表面张力、低离子残留、配合不同清洗工艺使用的情况，自主开发了较为完整的水基系列产品，精细化对应涵盖从半导体封测到PCBA组件终端，包括有水基和半水基清洗剂，碱性和中性的水基清洗剂等。具体表现在，在同等的清洗力的情况下， 的兼容性较佳，兼容的材料更为广泛；在同等的兼容性下， 的清洗剂清洗的锡膏种类更多（测试过的锡膏品种有ALPHA、SMIC、INDIUM、SUPER-FLEX、URA、TONGFANG、JISSYU、HANDA、OFT、WTO等品牌；测试过的焊料合金包括SAC305、SAC307、6337、925等不同成分），清洗速度更快，离子残留低、干净度更好。

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。

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。