[發(fā)布日期：2020-06-18 11:27:13] 點(diǎn)擊：
封裝工藝流程介紹之導(dǎo)電膠(二)
導(dǎo)電膠有三種配方:
(1)各向同性材料，能沿所有方向?qū)щ姟?/p>
(2)導(dǎo)電硅橡膠，能起到使器件與環(huán)境隔絕，防止水、汽對(duì)芯片的影響，同時(shí)還可以屏蔽電磁干擾。
(3)各向異性導(dǎo)電聚合物，電流只能在一個(gè)方向流動(dòng)。在倒裝芯片封裝中應(yīng)用較多無(wú)應(yīng)力影響。
三種導(dǎo)電膠的特點(diǎn)是:化學(xué)接合、具有導(dǎo)電功能。
導(dǎo)電膠貼裝工藝
膏狀導(dǎo)電膠:
用針筒或注射器將粘貼劑涂布到芯片焊盤(pán)上(不能太靠近芯片表面，否則會(huì)引起銀遷移現(xiàn)象)，然后用自動(dòng)拾片機(jī)(機(jī)械手)將芯片精確地放置到焊盤(pán)的粘貼劑上，在一定溫度下固化處理(150°C 1小時(shí)或186°C半小時(shí))
固體薄膜:
將其切割成合適的大小放置于芯片與基座之間，然后再進(jìn)行熱壓接合。采用固體薄膜導(dǎo)電膠能自動(dòng)化大規(guī)模生產(chǎn)。
玻璃膠粘貼法
與導(dǎo)電膠類似，玻璃膠也屬于厚膜導(dǎo)體材料(后面我們將介紹)。不過(guò)起粘接作用的是低溫玻璃粉。
它是起導(dǎo)電作用的金屬粉( Ag、Ag-Pd、 Au、Cu等)與低溫玻璃粉和有機(jī)溶劑混合,制成膏狀。在芯片粘貼時(shí)，用蓋印、絲網(wǎng)印刷、點(diǎn)膠等方法將膠涂布于基板的芯片座中，再將芯片置放在玻璃膠之上，將基板加溫到玻璃熔融溫度以上即可完成粘貼。由于完成粘貼的溫度要比導(dǎo)電膠高得多，所以它只適用于陶瓷封裝中。
在降溫時(shí)要控制降溫速度，否則會(huì)造成應(yīng)力破壞，影響可靠度。
2.4芯片互連
芯片互連是將芯片焊區(qū)與電子封裝外殼的I/O引線或基板上的金屬焊區(qū)相連接。
芯片互連常見(jiàn)的方法:
打線鍵合(WB wire bonding)
倒裝芯片鍵合(FCB flip chip bonding, C4)
載帶自動(dòng)鍵合(TAB tape automate bonding)
這三種連接技術(shù)對(duì)于不同的封裝形式和集成電路芯片集成度的限制各有不同的應(yīng)用范圍。
打線鍵合適用引腳數(shù)為3-257;載帶自動(dòng)鍵合的適用引腳數(shù)為12-600;倒裝芯片鍵合適用的引腳數(shù)為6-16000。可見(jiàn)C4適合于高密度組裝。
2.4.1打線鍵合技術(shù)
打線鍵合技術(shù)
超聲波鍵合(Ultrasonic Bonding ,U/S bonding )
熱壓鍵合(Thermocompression Bonding T/C bonding)
熱超聲波鍵合(Thermosonic Bonding,T/S bonding)
2.4.1打線鍵合技術(shù)介紹
(1)超聲波鍵合
優(yōu)點(diǎn):
鍵合點(diǎn)尺寸小，回繞高度低，適合于鍵合點(diǎn)間距小、密度高的芯片連接。
缺點(diǎn):
所有的連線必須沿回繞方向排列(這不可能)，因此在連線過(guò)程中要不斷改變芯片與封裝基板的位置再進(jìn)行第2根引線的鍵合。從而限制了打線速度。
( 3 )熱超聲波鍵合
熱超聲波鍵合是熱壓鍵合與超聲波鍵合的混合技術(shù)。在工
藝過(guò)程中,先在金屬線末端成球,再使用超聲波脈沖進(jìn)行金
屬線與金屬接墊之間的接合。
此過(guò)程中接合工具不被加熱,僅給接合的基板加熱(溫度維
持在100-150°C)。其目的是抑制鍵合界面的金屬間化合物
(類似于化學(xué)鍵,金屬原子的價(jià)電子形成鍵)的成長(zhǎng)，和降
低基板高分子材料因高溫產(chǎn)生形變。
打線鍵合的線材與可靠度
( 1)合金線材
鋁合金線
因純鋁線材太軟很少使用。鋁合金線標(biāo)準(zhǔn)線材是鋁-1%
硅。令你- -種是含0.5- 1%鎂的鋁導(dǎo)線。其優(yōu)點(diǎn)是抗疲勞
性優(yōu)良,生成金屬間化合物的影響小。
金線
純金線的純度一-般用4個(gè)9。 為增加機(jī)械強(qiáng)度,往往在金中添加5-10ppm鈹或銅。金線抗氧化性好，常由于超聲波焊接中。
2.4.2載帶自動(dòng)鍵合技術(shù)
載帶自動(dòng)健合技術(shù)是在類似于135膠片的柔性載帶粘結(jié)金屬薄片，(像電影膠片- 樣卷在一帶卷上，載帶寬度8-70mm。在其特定的位置上開(kāi)出一一個(gè)窗口。窗口為蝕刻出一定的印刷線路圖形的金屬箔片(0.035mm厚)。
引線排從窗口伸出，并與載帶相連，載帶邊上有供傳輸帶用的齒輪孔。當(dāng)載帶卷轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，載帶依靠齒孔往前運(yùn)動(dòng)，使帶上的窗口精確對(duì)準(zhǔn)帶下的芯片。再利用熱壓模將導(dǎo)線排精確鍵合到芯片上。可見(jiàn)TAB技術(shù)與一般的壓絲引線技術(shù)不同。后者的特點(diǎn)是將一根、- - 根的引線先后分立的快速的鍵合到搭接片上。TAB技術(shù)中內(nèi)引線鍵合后還要作后道工序，包括電學(xué)測(cè)試、通電老化，外引線鍵合、切下，最后進(jìn)行封裝工藝(。這些都在載帶上完成。
過(guò)去, TAB技術(shù)不受重視的原因:
◆( 1) TAB技術(shù)初始投資大;
( 2 )開(kāi)始時(shí)TAB工藝設(shè)備不易買(mǎi)到，而傳統(tǒng)的引線工藝已得到充分的發(fā)展，且其生產(chǎn)設(shè)備也容易買(mǎi)到;
◆(3 )有關(guān)TAB技術(shù)資料和信息少。但是隨著芯片信息容量及隨之而來(lái)的引|腳數(shù)的增加,傳統(tǒng)的分立引線工藝顯得力不從心。為降低弓|線成本的需要, TAB技術(shù)越來(lái)越受到人們的青睞,促使許多半導(dǎo)體廠家積極開(kāi)發(fā)研究。
封裝貼合工藝中需要用到真空壓膜機(jī)，友碩ELT真空壓膜機(jī)包含全自動(dòng)機(jī)，半自動(dòng)機(jī)與依客戶需求設(shè)計(jì)之客制機(jī) 。真空壓膜機(jī)以獨(dú)家薄膜搬運(yùn)技術(shù)與真空壓膜模塊，整合熱壓系統(tǒng)等附屬設(shè)備一體化，以提高生產(chǎn)效率，兼顧基板壓合精準(zhǔn)度與產(chǎn)能，可將各種構(gòu)裝用薄膜材料以真空壓膜之方式，對(duì)各種細(xì)線路與導(dǎo)通孔之載板表面能達(dá)成高填覆性壓合，以及使用高精密度熱壓方式對(duì)于各式載板在壓合后能維持均一之厚度與表面平整性。除應(yīng)用于IC封裝用載板外，亦適用于軟性電路板FPC，NCF，LED等相關(guān)制程上。
在真空壓膜中產(chǎn)生的氣泡可以利用友碩ELT真空壓力除泡機(jī)解決，除泡率高。
