先进倒装芯片封装助焊剂的选择与FC芯片封装清洗

要实现倒装芯片工艺，需要实现芯片表面凸点的制作，常见的凸点形成办法有以下六种:

三、倒装芯片助焊剂的选择

助焊剂应用单元是控制助焊剂浸蘸工艺的重要部分，其工作的基本原理就是要获得设定厚度的稳定的助焊剂薄 膜，以便于器件各焊球蘸取的助焊剂的量一致。要精确稳定的控制助焊剂薄膜的厚度，同时满足高速浸蘸的要求，该助焊剂应用单元必须满足以下要求：

1. 可以满足多枚器件同时浸蘸助焊剂（如同时浸蘸 4 或 7 枚）提高产量；

2. 助焊剂用单元应该简单、易操作、易控制、易清洁；

3. 可以处理很广泛的助焊剂或锡膏，适合浸蘸工艺的 助焊剂粘度范围较宽，对于较稀和较粘的助焊剂都要能处理，而且获得的膜厚要均匀；

4. 蘸取工艺可以精确控制， 浸蘸的工艺参数因材料的不同而会有差异， 所以浸蘸过程工艺参数必须可以单独控制，如往下的加速度、压力、停留时间、向上的加速度等

对于互连组装，出现了焊料和电胶两种连接材料，焊料互连一般采用回流，热压，热声等互连方法；而导电胶互连则采用热压粘结方法。与传统的SMD组装比，倒装芯片组装需要一些额外的工具与步骤，如：芯片转载单元，焊剂涂敷单元，浸渍步骤或者焊剂槽以及底部填充与固化设备。倒装工艺有其特殊性，该工艺引入助焊剂工艺，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，再将器件贴装再基板上，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。

图11 回流工艺 a为蘸助焊剂工艺，b为印制助焊剂工艺

上述倒装芯片组装工艺是针对C4器件而言。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器件的装配，趋向采用此工艺。

倒装芯片几何尺寸，焊球直径小（小到0.05mm），焊球间距小（小到0.1mm），外形尺寸小（1mm2）。要获得好的装配良率，给贴装设备以及工艺带来了挑战，随着焊球直径的缩小，贴装精度要求越来越高。

目前10un甚至2um的精度越来越常见，贴片设备照相机图形处理能力也十分关键，小的球经和小的球间距需要更高像素的相机来处理。

随着施加推移，高性能芯片尺寸不断增大，焊凸点数量不断增多，基板越来越薄，为了提高产品可靠性，底部填充称为必须的工艺。

四、倒装芯片封装清洗的污染物与清洗剂选择：

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。

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。

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