倒装芯片键合技术
倒装焊与芯片级封装技术的研究
Flip Chip and Wafer Level Packaging Technology in HKUST 香港科技大學倒裝焊与晶片級封裝技術的研究
Electroplating solder bumping (Mainstream Flip Chip Technology) 电镀凸点工艺(主流倒装焊凸点技术)
Source: Dataquest, April 2001
Technology Leaders are Sold on Flip Chip 倒装焊在技术领先企业中的应用
Intel has migrated completely to flip chip bonded BGA for the Pentium 4 product family due to high clock speed and high pin-count (>4000). 鉴于高速和高引脚(>4000)要求，Intel已在奔腾4产品 系列中完全采用倒装焊键合的BGA技术。
19.3%
Note: FCIP is Flip Chip in Package FCOB is Flip Chip on Board COB is wire bonded die directly to substrate such as those used in watches, smart cards DCA is direct chip attach to substrates via other methods, such as conductive adhesive, microspring (Form Factor); welding TAB is tab-on-board (not in a package)
微系统封装技术-键合技术
航空航天领域
用于制造微型化航空电子设备、 卫星电路模块等。
通信领域
用于制造手机、路由器、交换 机等通信设备中的微型化电路 模块。
医疗领域
用于制造微型化医疗器械，如 植入式电子器件、医疗传感器 等。
智能制造领域
用于制造微型化工业传感器、 控制器等智能制造设备中的电 路模块。
02
键合技术的基本原理
键合技术的定义
键合技术的关键要素
键合材料的选择
总结词
选择合适的键合材料是实现高质量微系统封装的关键，需要考虑材料的物理性质、化学稳定性、热膨胀系数匹配 等因素。
详细描述
在微系统封装中，键合材料的选择至关重要。材料需要具备优良的导热性、导电性、耐腐蚀性和稳定的化学性质， 以确保键合的可靠性和长期稳定性。此外，材料的热膨胀系数也需要与基材相匹配，以减少因温度变化引起的应 力，防止键合层破裂或脱落。
超声键合技术
超声键合技术是一种利用超声波能量实现芯片 与基板连接的封装技术。
超声键合技术具有非热、非机械接触、快速和 低成本的优点，适用于各种不同类型的材料和 器件。
超声键合技术的关键在于超声波的传播和控制， 需要精确控制超声波的频率、振幅和作用时间 等参数，以确保键合的质量和可靠性。
热压键合技术
环境友好型封装技术
无铅封装
推广无铅封装技术，减少 对环境的重金属污染，满 足绿色环保要求。
可回收封装
研究开发可回收再利用的 封装材料和工艺，降低资 源消耗和环境污染。
节能封装
优化封装设计和工艺，降 低微系统封装的能耗，实 现节能减排的目标。
06
结论
微系统封装技术的重要性
提升电子设备性能
节能环保
键合质量的检测与控制
倒装芯片键合技术
倒装芯片键合技术
嘿，朋友们！今天咱来聊聊这个倒装芯片键合技术呀！这玩意儿可神奇了，就像是给电子世界搭起了一座特别的桥梁。
你想想看，那些小小的芯片，就好像是一个个小精灵，它们有着巨大的能量和潜力。
而倒装芯片键合技术呢，就是让这些小精灵能够稳稳地待在它们该在的地方，发挥出它们的本领。
它就像是一个超级厉害的魔术师，能把芯片和基板紧紧地连在一起，让它们亲密无间地合作。
这可不是随随便便就能做到的呀！这需要非常精细的操作和高超的技艺。
比如说吧，就好像我们盖房子，得把每一块砖都放得稳稳当当的，这样房子才不会摇摇晃晃。
倒装芯片键合技术也是这样，要把芯片准确无误地键合到基板上，稍有偏差都不行呢！这可真是个技术活啊！
而且啊，这个技术还在不断发展和进步呢！就像我们人一样，要不断学习和成长。
它变得越来越厉害，能让我们的电子设备越来越小巧、越来越强大。
你再想想，要是没有这个倒装芯片键合技术，我们的手机能这么智能吗？我们的电脑能这么快速吗？那肯定不行呀！它就像是背后的无名英雄，默默地为我们的科技生活贡献着力量。
你说，这倒装芯片键合技术是不是很了不起？它让那些小小的芯片发挥出了大大的作用，让我们的生活变得更加丰富多彩。
我们真应该好好感谢这个神奇的技术呀！它就像是给我们的科技世界注入了一股强大的动力，推动着我们不断向前。
所以呀，可别小瞧了它哟！这就是倒装芯片键合技术，一个充满魅力和神奇的技术！。
倒装芯片技术
4. Amelco——Au凸点 5. 目前全世界的倒装芯片消耗量超过年60万片，且以约50％的
速度增长，3％的圆片用于倒装芯片凸点。几年后可望超过
20％。
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2019/11/17
Prof. Wu Fengshun, fengshunwu@
华中科技大学材料学院连接与电子封装中心
华中科技大学材料学院连接与电子封装中心
底部填充与否
有各种不同的倒装芯片互连工艺，但是其结构基本特点 都是芯片面朝下，而连接则使用金属凸点。而最终差别就是使 用底部填充与否。
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2019/11/17
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华中科技大学材料学院连接与电子封装中心
Gold wire
华中科技大学材料学院连接与电子封装中心
钉头金凸点制作
Gold ball
Ball bonding
Wire breaking
Gold stud bump
Coining (level)
Gold stud
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2019/11/17
Prof. Wu Fengshun, fengshunwu@
不同的倒装芯片连接方法
1. 焊料焊接 2. 热压焊接 3. 热声焊接 4. 粘胶连接
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2019/11/17
Prof. Wu Fengshun, fengshunwu@
华中科技大学材料学院连接与电子封装中心
Coffin-Manson 低周疲劳模型
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2019/11/17
华中科技大学材料学院连接与电子封装中心
优点－01
小尺寸: 小的IC引脚图形 (只有扁平封装的5％）减小了高 度和重量。 功能增强: 使用倒装芯片能增加I/O 的数量。I/O 不像导线 键合中出于四周而收到数量的限制。面阵列使得在更小的空 间里进行更多信号、功率以及电源等地互连。一般的倒装芯 片焊盘可达400个。
倒装芯片技术【2024版】
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2024/11/8
Prof. Wu Fengshun,
倒装芯片历史
1. IBM1960年研制开发出在芯片上制作凸点的倒装芯片焊接工
艺技术。95Pb5Sn凸点包围着电镀NiAu的铜球。后来制作
PbSn凸点，使用可控塌焊连接（Controlled collapse
Component Connection, C4），无铜球包围。
凸点
热压倒装芯片连接最合适的凸点材料是金，凸点可以通过传 统的电解镀金方法生成，或者采用钉头凸点方法，后者就是 引线键合技术中常用的凸点形成工艺。由于可以采用现成的 引线键合设备，因此无需配备昂贵的凸点加工设备，金引线 中应该加入1% 的Pd ，这样便于卡断凸点上部的引线。凸点 形成过程中，晶圆或者基板应该预热到150～ 200° C。
效的冷却。
➢ 低成本：批量的凸点降低了成本。
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2024/11/8
Prof. Wu Fengshun,
I/O 数比较
倒装芯片与扁平封装的引脚数比较
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2024/11/8
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信号效果比较
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2024/11/8
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缺点－01
➢ 裸芯片很难测试
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2024/11/8
Prof. Wu Fengshun,
生产问题
倒装芯片的连接头应该能够产生300°C 的连接温 度， 要有较高的平行对准精度，为了防止半导体材料 发生损伤，施加压力时应该保持一定的梯度。在热压倒 装芯片连接中，凸点发生变形是不可避免的，这也是形 成良好连接所必需的。另外，连接压力和温度应该尽可 能低，以免芯片和基板损坏。
电子制造技术基础
倒装芯片介绍
Source: Philips
一、倒装芯片技术
定义：
倒装芯片组装就是通过芯片上的凸点直接将元器件朝下 互连到基板、载体或者电路板上，芯片直接通过凸点直 接连接基板和载体上,整个芯片称为倒装芯片(Flip Chip)。
普通激光切割后wafer侧面
劈裂后wafer侧面
隐形激光切割后wafer侧面
三、工艺流程简介
Wafer 扩张：
Wafer扩张是将已经分离开的晶粒之间的距离变大，利于后面测试和分级设备 工作。
三、工艺流程简介
自动外观检测：
自动外观检测是通过AOI设备 对芯片的外观缺陷判定，尽可能 避免分级过程中外观坏品混入好 品当中。 常见的外观不良有：电极污染、 电极缺损、电极划伤、ITO区域 污染、切割不良等
曝光（MPA & STEPPER）
图1：Coating设备
显影（Developer）
图3：显微镜
检查（Inspection） 图2：Develop设备
黄光工艺流程及常见缺陷
Epi Partical
Photo defect
Scratch
Mask defect
Under develop
三、工艺流程简介
蓝宝石特性
在低于熔点温度范围内, 仍具有良好的化学稳定性和机械、物理等性能； 光学透过范围宽, 特别在1 500~7500 nm, 透过率达85%； 有与纤锌矿III 族氮化物相同的对称性, 故用于GaN 的外延衬底材料。
三、工艺流程简介
图形化蓝宝石衬底技术：
倒装键合工艺分类
倒装键合工艺分类倒装键合工艺是一种用于将芯片与基板连接的常用技术，其分类如下所述。
●芯片准备在倒装键合工艺中，芯片是连接基板的关键元件。
为了确保键合过程的顺利进行，需要对芯片进行以下准备：●芯片清洗：去除芯片表面的杂质和污染物，以确保键合过程中的连接质量。
●芯片定位：通过使用定位标记或对准标记，将芯片放置在基板上正确的位置。
基板准备基板是芯片连接的载体，因此需要对基板进行以下准备：●基板清洗：去除基板表面的杂质和污染物，以确保芯片能够牢固地连接在基板上。
●基板上锡：在基板的连接点上涂覆助焊剂，以促进芯片与基板的连接。
倒装键合设备倒装键合设备是用于执行倒装键合工艺的关键设备，其分类如下：●热压倒装键合设备：通过加热和加压的方式，将芯片与基板紧密连接在一起。
●超声倒装键合设备：通过超声波振动能量，将芯片与基板连接在一起。
键合参数设置在倒装键合过程中，需要根据工艺要求设置以下参数：●温度：加热温度是影响倒装键合质量的重要因素。
●压力：加压力度会直接影响芯片与基板的连接牢固程度。
●时间：加热时间会影响芯片与基板的热扩散程度，从而影响连接质量。
键合质量检测为了确保倒装键合的质量，需要进行以下检测：●光学检测：通过使用显微镜等光学仪器观察芯片与基板的连接情况，以判断是否存在连接不良等问题。
●电学检测：通过测试芯片与基板之间的电气性能，以判断连接是否良好。
例如，测试连接点的电阻、电容、电感等参数。
●可靠性测试：通过模拟实际工作环境中的温度、湿度、压力等条件，对连接进行可靠性测试，以确保连接能够满足产品要求。
例如，进行高温存储测试、低温存储测试、温度循环测试等。
Flip-Chip倒装焊芯片原理
（Flip-Chip）倒装焊芯片原理Flip Chip既是一种芯片互连技术，又是一种理想的芯片粘接技术．早在30年前IBM公司已研发使用了这项技术。
但直到近几年来，Flip-Chip已成为高端器件及高密度封装领域中经常采用的封装形式。
今天，Flip-Chip封装技术的应用范围日益广泛，封装形式更趋多样化，对Flip-Chip封装技术的要求也随之提高。
同时，Flip-Chip也向制造者提出了一系列新的严峻挑战，为这项复杂的技术提供封装，组装及测试的可靠支持。
以往的一级封闭技术都是将芯片的有源区面朝上，背对基板和贴后键合，如引线健合和载带自动健全（ＴＡＢ）。
ＦＣ则将芯片有源区面对基板，通过芯片上呈阵列排列的焊料凸点实现芯片与衬底的互连．硅片直接以倒扣方式安装到ＰＣＢ从硅片向四周引出Ｉ／Ｏ，互联的长度大大缩短，减小了ＲＣ延迟，有效地提高了电性能．显然，这种芯片互连方式能提供更高的Ｉ／Ｏ密度．倒装占有面积几乎与芯片大小一致．在所有表面安装技术中，倒装芯片可以达到最小、最薄的封装。
Flip chip又称倒装片，是在I/O pad上沉积锡铅球，然后将芯片翻转佳热利用熔融的锡铅球与陶瓷机板相结合此技术替换常规打线接合，逐渐成为未来的封装主流，当前主要应用于高时脉的CPU、GPU(GraphicProcessor Unit)及Chipset 等产品为主。
与COB相比，该封装形式的芯片结构和I/O端（锡球）方向朝下，由于I/O引出端分布于整个芯片表面，故在封装密度和处理速度上Flip chip已达到顶峰，特别是它可以采用类似SMT技术的手段来加工，因此是芯片封装技术及高密度安装的最终方向。
倒装片连接有三种主要类型Ｃ４(Controlled Collapse Chip Connection)、ＤＣＡ(Direct chip attach)和ＦＣＡＡ(Flip Chip Adhesive Attachement)。
Ｃ４是类似超细间距ＢＧＡ的一种形式与硅片连接的焊球阵列一般的间距为0.23、0.254mm。
LED芯片倒装工艺原理以及应用简介
LED芯片倒装工艺原理以及应用简介倒装晶片所需具备的条件：①基材材是硅；②电气面及焊凸在元件下表面；③组装在基板后需要做底部填充。
倒装晶片的定义：其实倒装晶片之所以被称为“倒装”是相对于传统的金属线键合连接方式（Wire Bonding）与植球后的工艺而言的。
传统的通过金属线键合与基板连接的晶片电气面朝上，而倒装晶片的电气面朝下，相当于将前者翻转过来，故称其为“倒装晶片”。
倒装芯片的实质是在传统工艺的基础上，将芯片的发光区与电极区不设计在同一个平面这时则由电极区面朝向灯杯底部进行贴装，可以省掉焊线这一工序，但是对固晶这段工艺的精度要求较高，一般很难达到较高的良率。
倒装芯片与与传统工艺相比所具备的优势:通过MOCVD技术在兰宝石衬底上生长GaN基LED结构层，由P/N结髮光区发出的光透过上面的P型区射出。
由于P型GaN传导性能不佳，为获得良好的电流扩展，需要通过蒸镀技术在P区表面形成一层Ni-Au组成的金属电极层。
P区引线通过该层金属薄膜引出。
为获得好的电流扩展，Ni-Au金属电极层就不能太薄。
为此，器件的发光效率就会受到很大影响，通常要同时兼顾电流扩展与出光效率二个因素。
但无论在什麼情况下，金属薄膜的存在，总会使透光性能变差。
此外，引线焊点的存在也使器件的出光效率受到影响。
采用GaN LED倒装芯片的结构可以从根本上消除上面的问题。
倒装LED芯片技术行业应用分析：近年，世界各国如欧洲各国、美国、日本、韩国和中国等皆有LED照明相关项目推行。
其中，以我国所推广的“十城万盏”计划最为瞩目。
路灯是城市照明不可缺少的一部分，传统路灯通常采用高压钠灯或金卤灯，这两种光源最大的特点是发光的电弧管尺寸小，可以产生很大的光输出，并且具有很高的光效。
但这类光源应用在道路灯具中，只有约40%的光直接通过玻璃罩到达路面，60%的光通过灯具反射器反射后再从灯具中射出。
因此目前传统灯具基本存在两个不足，一是灯具直接照射的方向上照度很高，在次干道可达到50Lx以上，这一区域属明显的过度照明，而两个灯具的光照交叉处的照度仅为灯下中心位置的照度的20%-40%，光分布均匀度低;二是此类灯具的反射器效率一般仅为50%-60%，因此在反射过程中有大量的光损失，所以传统高压钠灯或金卤灯路灯总体效率在70-80%，均匀度低，且有照度的过度浪费。
倒装键合的工艺步骤
倒装键合的工艺步骤倒装键合啊，这可是个很有意思的工艺呢！咱就来好好聊聊它的那些个步骤。
首先呢，得准备好要键合的芯片和基板。
这就好比要去搭积木，得先把积木块都找齐了不是。
芯片就像是那最特别的一块，而基板就是它要落脚的地方。
然后呢，就是在芯片上制作凸点。
这些凸点就像是小爪子一样，要牢牢抓住基板呢。
想象一下，这凸点就像是小钩子，要稳稳地钩住才行。
接下来，把带有凸点的芯片翻转过来，让凸点朝下，这可不就是倒装嘛。
这时候就好像是让小爪子朝下，准备去抓住目标啦。
再之后呢，就是把倒装的芯片精确地放置到基板上对应的位置。
这可得小心翼翼的，不能有一点儿偏差呀，不然这小爪子可就抓歪了。
到了关键的一步啦，加热！就像是给它们来个温暖的拥抱，让芯片和基板之间的连接更加紧密。
这一加热呀，那些凸点就像是被施了魔法一样，和基板紧紧地融合在一起啦。
哎呀，你说这倒装键合是不是很神奇呀！就这么一步步地，芯片和基板就完美地结合在一起啦。
这就好像是一场奇妙的舞蹈，每个步骤都不能出错，大家配合得那叫一个默契。
你想想看，要是哪一步没做好，那不就像是跳舞的时候踩错了步子，整个节奏都乱啦。
所以啊，每个环节都得认真对待，不能有丝毫马虎。
而且哦，这倒装键合的工艺要求可是很高的呢。
一点点的瑕疵都可能会影响到最终的效果。
就像盖房子，根基没打好，那房子能牢固吗？在这个过程中，那些技术人员就像是魔法师一样，用他们的双手和智慧创造出这神奇的连接。
他们得时刻保持专注，稍有不慎可能就前功尽弃啦。
总之啊，倒装键合这工艺，真的是充满了奥秘和挑战。
只有把每个步骤都做到极致，才能让芯片和基板完美结合，发挥出它们最大的作用呀！你说是不是很厉害呢？。
倒装芯片技术分析
倒装芯片技术分析摘要倒装芯片封装技术(fc)是由ibm公司在上个世纪60年代开发的,即将芯片正面朝下向基板进行封装。
本文论述了倒装芯片技术的优点,并对其凸点形成技术、测试技术、压焊技术和下填充技术进行了分析,为倒装芯片技术的发展提供借鉴。
关键词倒装芯片技术;优点;凸点技术;测试技术;压焊技术;下填充技术中图分类号tn43 文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)25-0169-020 引言倒装芯片封装技术(fc)是由ibm公司在上个世纪60年代开发的,即将芯片正面朝下向基板进行封装。
15年前,几乎所有封装采用的都是引线键合,如今倒装芯片技术正在逐步取代引线键合的位置,这种封装方式无需引线键合,因此可以形成最短电路,从而降低电阻;并且采用金属球进行连接可以缩小封装尺寸,改善电性表现,从而解决了bga为增加引脚数而需扩大体积的困扰。
采用倒装芯片封装技术可以降低生产成本,提高速度及组件的可靠性。
1 倒装芯片技术的优点1.1 完整性、可靠性强倒装芯片相当于一个完全封装的芯片,它是由锡球下的冶金与芯片钝化层密封的,并提供下一级封装的内连接结构。
将一个构造合理的倒装芯片安装在适当载体上用于内连接,即使没有其他灌封,该载体也可以满足所有可靠性要求。
1.2 自我对准能力强在锡球回流时,焊锡受表面张力的作用,可以自动纠正芯片微小的对准偏差,从而提供了装配制造的合格率。
同时倒装芯片技术也提供低电感,在高频应用中起到至关重要的作用。
1.3 将电源带入芯片的每个象限倒装芯片技术可以将电源带入芯片的每个象限,即在整个芯片面积上,其电流是均匀分布的。
1.4 成本低廉倒装芯片技术消除了封装并减小了芯片的尺寸,因此节省了硅的使用量,降低了制作成本。
2 倒装芯片技术分析2.1 形成凸点技术凸点形成技术可以分为淀积金属、机械焊接、基于聚合物的胶粘剂等几个类型。
1)金属电镀技术一般是在电镀槽里,把基片当作阴极,利用静态电流或者脉冲电流来完成焊料的电镀。
芯片互连 - 倒装键合
利用树脂的收缩应力，FCB为机械接触，不加热应力小。 适于微小凸点芯片FCB
避免横向导电短路 UV光固化
导电粒子压缩在凸点与基板金属焊区间，只上下导电。 适于各类要求低温度的显示器COC的FCB。
倒装键合的特点
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(6) 借助于凸点与基板焊区直接焊接。这样就省略了互连线，由互连线产生 的杂散电容和电感要比WB和TAB小得多，因此适合于高频、高速电路和高密 度组装的应用。 缺点： (1) 需要精选芯片 (2) 安装互连工艺有难度，芯片朝下，焊点检查困难 (3) 凸点制作工艺复杂，成本高 (4) 散热能力有待提高
感谢聆听！
凸点制作工艺很多,如蒸发/溅射法、焊膏印刷一回流法、化镀法、电镀法、钉 头法、置球凸点法(SB2- Jet)等。
各种凸点制作工艺各有其特点，关键是要保证凸点的一致性。特别是随着芯片 引脚数的增多以及对芯片尺寸缩小要求的提高，凸点尺寸及其间距越来越小，制 作凸点时又不能损伤脆弱的芯片。
现在主流应用的凸点制作方法是印刷/转写—搭载—回流法。该方法是通过网 板印刷或针转写的方式把助焊剂涂到芯片表面后，通过搭载头把锡球放置到涂有 助焊剂的焊点上，再进入回转炉固化。
凸点制作方法对比
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倒装键合关键技术
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倒装焊
倒装焊技术主要有熔焊、热压焊、超声焊、胶粘连接等。现在应用较 多的有热压焊和超声焊。常用方法有：热压FCB法；再流FCB法(C4)；环氧 树脂光固化FCB法；各向异性导电胶粘接FCB法。
热压焊接工艺要求在把芯片贴放到基板上时，同时加压加热。该方法 的优点是工艺简单，工艺温度低，无需使用焊剂，可以实现细间距连接； 缺点是热压压力较大，仅适用于刚性基底(如氧化铝或硅)，基板必须保证高 的平整度，热压头也要有高的平行度。为避免半导体材料受到不必要的损 害，设备施加压力要有精确的梯度控制能力ontents
第四讲微系统封装技术-倒装焊技术
优点： 1.互连线很短，互连产生的电容、电阻电感比引线键合和载带自动焊小得多。从而 更适合于高频高速的电子产品。
2.所占基板面积小，安装密度高。可面阵布局，更适合于多I/O数的芯片使用。
3.提高了散热热能力，倒装芯片没有塑封，芯片背面可进行有效的冷却。 4.简化安装互连工艺，快速、省时，适合于工业化生产。 缺点： 1.芯片上要制作凸点，增加了工艺难度和成本。 2.焊点检查困难。 3.使用底部填充要求一定的固化时间。 4.倒装焊同各材料间的匹配所产生的应力问题需要解决。
电镀凸点
Patterned thick PR(40mm)
Plated bump, before reflow
After Reflow (100 mm ball, 280mm pitch)
3、焊膏印刷凸点
Delco 电子（DE） 、倒装芯片技术公司（FCT）、朗讯等公司广泛常用焊膏印刷成凸点 的方法。目前各种焊膏印刷技术可达到250 mm的细间距。下面简介DE/FCT的基本工艺。
发生氧化，锌层的厚度很薄，而且取决于镀液的成份、浴槽的状况、温度、时间、
铝的合金状态等因素。
镀镍
镀镍：镀锌之后，铝被浸入镀液中进行化学镀镍，这种镀液为硫酸镍的酸性溶 液，成份还包括次磷酸钠或者氢化硼作为还原剂，反应原理见下式：
镀镍之前，晶圆的背面必须覆上阻挡层。镍能够在硅的表面生长，则那些未经钝化的硅 表面也会有镍形成，但是这种连接非常不牢固，很容易脱落，从而在细间距电路中引起 短路。
腐蚀：清除铝表面的微小氧化物颗粒，一般采用稀释的酸性腐蚀液，如硫酸、硝酸、
硝酸－氢氟酸混合液等。 镀锌：将铝浸入锌槽中，该槽内盛有强碱性溶液，最终锌便在铝表面形成。
倒装芯片键合技术发展现状与展望
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倒装芯片热电极键合工艺研究
倒装芯片热电极键合工艺研究程明生，陈该青，蒋健乾（华东电子工程研究员，安徽合肥230031）引言电子产品朝着高复杂性、高密度和高速度以及便于携带的体积小、重量轻方面发展。
随之IC密度也在增加，在相同面积芯片上的I/O引脚数随之增多，因此使用倒装芯片技术优势明显。
钎焊仍然是倒装芯片组装的最基本技术。
采用焊膏模板漏印技术形成间距最小为200μm的焊料球。
使用倒装芯片技术，将带有焊料球的芯片贴装到基板上，再经过回流焊。
由于焊点越来越小，使得应力集中作一个很小的区域内。
为达到高的可靠性，必须对焊后的芯片进行底部填充。
最近几年，非流动性底部填充料已经应用到焊点填充工艺中。
间距小于200μm的焊球，在回流焊时易导致相邻焊点桥连。
为了防止桥连的发生，需研究一种新的凸点形成技术，以满足间距小至40μm的芯片组装要求。
本文将介绍浸渍焊料凸点制作技术和满足超细间距（间距为40μm）组装要求的热电极键合工艺。
文中研究了钎焊间距小至40μm的电镀AuSn焊料凸点热循环试验后的可靠性问题。
并与PbSn焊料凸点焊接后的热循环试验的可靠性进行了比较。
论述了两种不同焊料在不同应用领域的优缺点。
这项工作分为两部分：（1）浸渍PbSn 焊料凸点的形成以及其在柔性基板上的键合技术和间距为100μm的凸点的组装可靠性；（2）间距小至40μm的电镀AuSn焊料凸点的形成技术以及其在柔性基板上的键合技术和组装可靠性。
2 工艺技术2.1 凸点制作焊膏模块漏印技术在倒装焊上有很好的用途。
由于焊膏种类及模板尺寸的限制，焊膏模板漏印技术只能应用到焊点间不小于200μm的情况，在实验室条件下可达80μm。
对于间距小于40μm的超细间距凸点，浸渍焊料凸点制作法比电镀凸点成本低。
类似于模板印刷技术，化学的镀Ni/Au制作金属化凸点，然后将圆片浸入液态焊料（如图1所示）。
金属化Ni被润湿，在Ni上形成一个小的焊料凸点。
在焊料槽上面放置一种惰性有机液体，来预防焊料氧化和增加润湿性，其残留物在焊后得以去除。
芯片键合技术
芯片键合技术
芯片键合技术是一种用于连接芯片和基板的技术，它是微电子制造过程中不可或缺的一环。
传统的芯片键合方法主要包括芯片键合（Die Bonding）和引线键合（Wire Bonding）。
芯片键合（Die Bonding）是将芯片通过粘合剂或热压等方式与基板连接起来的过程。
这种方法简单、可靠，适用于大多数集成电路的制造。
引线键合（Wire Bonding）是一种使用细金属线，利用热、压力、超声波能量为使金属引线与基板焊盘紧密焊合，实现芯片与基板间的电气互连和芯片间的信息互通的方法。
在理想控制条件下，引线和基板间会发生冶金反应，从而实现高强度、高导电性的连接。
除此之外，还有一种被称为倒装芯片键合（Flip Chip Bonding）的先进键合技术。
这种技术将芯片翻转并直接与基板焊接，可以显著提高电路的性能和密度。
此外，晶圆键合技术能够通过建立不同表面之间的分子、原子间作用力，实现高至纳米级精度的互联，或以临时键合的技术实现晶圆减薄。
晶圆键合有多种类型，包括直接晶圆键合、阳极晶圆键合、粘合剂晶圆键合、玻璃料晶圆键合、共晶晶圆键合、瞬态液相(TLP) 晶圆键合和金属热压晶圆键合等。
以上各种键合技术都有各自的优点和局限性，需要根据具体的应用需求和制造条件来选择最合适的方法。
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倒装芯片（FCB）
2.关键技术
(1)芯片凸点的制作技术
SBB（stud Bump Bonding）； 溅射丝网印刷技术； 电镀凸点制作技术； 化学镀UBM/丝网印刷凸点制作技术; 聚合物凸点.
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(1)芯片凸点的制作技术
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(1)芯片凸点的制作技术
3.无铅化的凸点技术
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2020/11/5
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倒装芯片（FCB）
2.关键技术
(1)芯片凸点的制作技术
倒装芯片（FCB）
2.关键技术
(2)凸点芯片的倒装焊
倒装焊互连基板的金属焊区要求： 焊区与芯片凸点金属具有良好的浸润性； 基板焊区：Ag/Pd、Au、Cu(厚膜）
Au、Ni、Cu（薄膜）
倒装芯片（FCB）
2.关键技术
（2）凸点芯片的倒装焊 热压焊倒装焊法
溅射丝网印刷技术
倒装芯片（FCB）
2.关键技术
(1)芯片凸点的制作技术
电镀凸点制作法
倒装芯片（FCB）
2.关键技术
(1)芯片凸点的制作技术
化学镀UBM/丝网印刷凸点制作技术
倒装芯片（FCB）
2.关键技术
(1)芯片凸点的制作技术
聚合物凸点：是Polymer Flip Chip Cor.的专利产品， 它采用导电聚合物制作凸点，设备和工艺相对简单，是一种 高效、低成本的FC。但作为一种新兴起的FC，其实用性有待 观察。
倒装芯片（FCB）
2.关键技术
（2）凸点芯片的倒装焊 各向异性导电胶（ACA、ACF）
倒装芯片（FCB）
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（3）底部填充
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2.关键技术（3）底部填充来自填料要求：倒装芯片（FCB）
2.关键技术
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2.关键技术
（2）凸点芯片的倒装焊 再流倒装焊（C4）技术
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（2）凸点芯片的倒装焊 环氧树脂光固化倒装焊法
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2.关键技术
（2）凸点芯片的倒装焊 各向异性导电胶（ACA、ACF）
导电粒子含量：10%
倒装芯片（FCB）
2.关键技术
（2）凸点芯片的倒装焊 各向异性导电胶（ACA、ACF）
倒装芯片键合技术
概述
概述
倒装芯片（FCB）
• 1.发展历史
• 2.关键技术
芯片凸点的制作技术 凸点芯片的倒装焊 底部填充
• 3.无铅化的凸点技术
倒装芯片（FCB）
1. 发展历史
1964倒装芯片出现； 1969年，IBM公司C4技术（可控塌陷技术）； 至今，已广泛应用于SIP,MCM,微处理器，硬盘驱动器以及RFID等领域。