bumping凸块技术与工艺简介
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1.引言射频前端(RFFE,Radio Frequency Front-End)模组国内外手机终端中广泛应用。
它将功率放大器(PA,Power Amplifier)、开关(Switch)、低噪声放大器LNA(Low Noise Amplifier)、滤波器(Filter)、无源器件等集成为一个模组,从而提高性能,并减小封装体积。
然而,受限于国外专利以及设计水平等因素,国产滤波器的份额相当低。
在模块集成化的趋势下,国内射频巨头在布局和生产滤波器。
声学滤波器可分为声表面滤波器和体声波滤波器,其中声表面滤波器可根据适用的频率细分为SAW、TC-SAW和IHP-SAW。
体声波滤波器适用于较高的频段,可细分为BAW、FBAR、XBAR等。
无论是SAW(Surface Acoustic Wave filter)还是BAW(Bulk Acoustic Wave Filter),均是在晶圆级封测后以倒装芯片的工艺贴装在模组上。
在晶圆级封装工艺中,Bump制造是相当重要的一道工序,因此本文将浅谈滤波器晶圆级封装(Wafer Level package)中Bump制造的关键点。
2.SAW现状当前业内常见的几种SAW filter Wafer Bumping工艺如下:1)、通过打线工艺在晶圆的UBM(Under Bump Metal)上植金球。
2)、通过钢网印刷工艺在UBM上印刷锡膏,再经过回流焊成球。
3)、先在晶圆的UBM上印刷助焊剂,将锡球放到UBM上,再经过回流焊完成植球。
3.植球工艺本文重点介绍第二种工艺。
通过对印刷锡膏方案的剖析发现,在Bumping工艺中Bump的高度和共面度(同一颗芯片上Bump高度最大值最小值之差,差值越低越好)是最重要的关键指标(如图1.1、图1.2)。
下面从钢网的工艺和设计、锡膏的特性等方面进行分析。
4.钢网印刷钢网印刷的目的是使锡膏材料通过特定的图案孔沉积到正确的位置上。
首先,将锡膏放到钢网上,再用刮刀使其通过钢网开孔沉积到焊盘上。
Bumping ProcessCM制程介绍製程介紹-IQC(進料檢驗)•對客戶進來的晶片,做一些檢驗的工作矽(Si)鋁墊保護層保護層製程介紹-濺鍍(Sputter)•先覆蓋鈦鎢(Ti W)-防止氧化,保護鋁墊防止刮傷•再覆蓋金(Au)-增加附著性鋁墊保護層鈦鎢(TiW)金(Au)保護層製程介紹-黃光(Photo)•A. 塗佈光阻鋁墊保護層鈦鎢(TiW)金(Au)光阻液製程介紹-黃光(Photo)•B. 曝光鋁墊保護層鈦鎢(TiW)金(Au)光罩紫外光(UV )紫外光(UV )製程介紹-黃光(Photo)•C. 顯影鋁墊保護層鈦鎢(TiW)金(Au)光阻光阻製程介紹-電鍍(Plating)鋁墊保護層鈦鎢(TiW)金(Au)光阻光阻Au製程介紹-蝕刻(Etching)•A. 去光阻鋁墊保護層鈦鎢(TiW)金(Au)Au製程介紹-蝕刻(Etching)•B. 蝕刻金鋁墊保護層鈦鎢(TiW)Au製程介紹-蝕刻(Etching)•C. 蝕刻鈦鎢鋁墊保護層Au製程介紹-退火(Anneal)•把凸塊送進烤箱烘烤,以高溫烘烤,讓凸塊重新排列組合石英晶舟製程介紹-FQC(出貨檢驗)•FQC分成兩大站:•FQM(量測)•FQI(外觀檢驗)•目的: 對凸塊做一些測試實驗的工作,如剪力、推凸塊,及其他一些物理性質的判定等製程介紹-OQC(出貨)•將晶片裝回客戶來料時的晶盒,再以真空包裝方式送至客戶端。
植球技术 Bumping TechnologyBy Jacky Seiller本文介绍先进封装中的植球技术。
...选择最佳植球技术的一个关键因素就是应用板或PCB本身,因为它的最低设计规则必须与工艺的设定之球间隔兼容。
植球技术已经达到这样一个地步,它可能是先进封装大规模生产的一个节省成本的封装方案。
与此同时,应该认识到工业有一个需要克服的学习曲线,并且如果要发挥植球技术的全部优势,必须小心使用这一技术。
芯片供应商必须在植球工艺的几乎每一步都要认真考虑大量的方案。
什么植球技术最适合于该应用?在制造工艺的什么阶段应该实施植球?什么时候和怎样将测试与检查建立到整个工艺中去?只有这些与其它重要的问题都被提出 - 和解决 - 植球才可能成功。
植球选项对于制造商来说,交付已植球的裸芯片可能是一个令人畏缩的任务。
当然,满足最终用户仍然是底线,顾客正要求越来越小型化和包倒装芯片的概念集成到先进的方案中,诸如多芯片模块、密间距液晶显示驱动器和甚至芯片上的系统(SOC, system on chip)。
除了考虑诸如设计、工艺流程、晶圆测试、检查和品质保证等基本问题之外,已植球裸芯片供应商在投入一个内部工艺之前必须从各种技术方案中作出选择。
有不同的构造来评估与选择,所选择的方案必须集成到一个优化良好的工艺流程中。
终端用户可以选择已植球的裸芯片,它将直接倒装在应用板上(图1a)。
或者,裸芯片可以在测试之前贴装在倒装的BGA封装内(图1b)。
最后,还有直接芯片安装(DCA, direct chip attach)方案,其中裸芯片安装在一个嵌入了无源元件的基板上(图1c),整个模块贴装在印刷电路板上(PCB)。
进一步的观察今天有五种基本类型的植球工艺在使用:焊锡模板(stencil)印刷(图2)、焊锡丝网(screen)印刷(图3)、焊锡或金的电解沉积(图4)、金茬植球与喷镀(gold stud bumping and sputtering)。
bumping 工艺流程
《bumping》工艺流程
随着电子产品的不断发展,芯片的需求也在不断增加。
而在芯片制造的过程中,bumping工艺是一个非常重要的环节。
Bumping工艺主要是指在芯片上加工出焊球或焊盘,用于与其他器件连接的一种制程。
以下是bumping工艺的流程:
1. 基片准备:首先是基片的准备工作。
这一步骤主要是对基片进行清洁和表面处理,以确保后续工艺能够顺利进行。
2. 光阻涂覆:接着是将光阻涂覆在基片上。
光阻是一种能够隔离物理和化学过程的材料,用于定义焊球位置和形状。
3. 掩膜图形定义:在光阻上使用掩膜板进行曝光和显影,定义焊球的形状和位置。
这一步骤非常关键,需要高精度的设备和操作。
4. 金属沉积:接下来是通过金属沉积的方式,在焊球位置上加工出金属层。
这可以通过电镀、蒸发或溅射等方法来实现。
5. 焊球形成:通过对金属层进行加热和处理,使其形成焊球。
这一步骤需要控制加热温度和时间,以确保焊球的形状和质量。
6. 光阻去除:最后是去除未固化的光阻,将焊球暴露在基片表面。
这一步骤需要用到化学溶剂或干法去除方法。
通过以上工艺流程,芯片的bumping制程得以完成,使得芯片可以方便地与其他器件进行连接,从而实现更复杂的电子系统和设备。
随着半导体技术的发展,bumping工艺也在不断创新和改进,以满足不断增长的市场需求。
半导体bumping工艺
半导体bumping工艺是一种用于制造电子元件的技术,它可以将金属层和半导体层连接在一起,以提供电子元件的电路连接。
bumping工艺的基本步骤包括:
1.首先,将金属层和半导体层分别放置在一个特殊的模具中,并将它们紧密地压在一起。
2.然后,将一种特殊的金属粉末放入模具中,并用压力将其压入金属层和半导体层之间的缝隙中。
3.接下来,将模具放入热压机中,并将其加热到一定的温度,使金属粉末变成金属接头。
4.最后,将模具从热压机中取出,并将金属接头从模具中取出,以完成bumping工艺。
bumping工艺的优点是,它可以提供高质量的电子元件连接,并且可以在短时间内完成大量的
电子元件连接。
此外,bumping工艺还可以提供更高的电子元件可靠性,以及更低的电子元件
成本。
bumping工艺的缺点是,它需要高温和高压条件,因此可能会对电子元件造成损坏。
此外,bumping工艺还需要较高的技术水平,以确保电子元件的可靠性。
bumping工艺中光阻使用流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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半导体bumping工艺流程英文回答:Semiconductor bumping is a crucial process in the manufacturing of semiconductor devices. It involves the deposition of metal bumps on the surface of the semiconductor wafer to establish electrical connections between the chip and the external components. The bumping process is performed after the wafer has undergone various fabrication steps, such as lithography, etching, and deposition.The semiconductor bumping process typically involves the following steps:1. Wafer cleaning: The wafer is first cleaned to remove any contaminants or particles that may affect the quality of the bumping process. This is usually done using a combination of chemical and mechanical cleaning techniques.2. Bump material deposition: The next step involves depositing the bump material onto the wafer surface. The choice of bump material depends on the specific application and requirements of the semiconductor device. Commonly used materials include gold, copper, and solder alloys.3. Bump formation: Once the bump material is deposited, it is then shaped into the desired bump structure. This can be done using various techniques such as electroplating, stencil printing, or laser ablation. The bump size andshape are critical parameters that need to be carefully controlled to ensure proper electrical connections.4. Under-bump metallization (UBM): After the bumps are formed, an under-bump metallization layer is typically deposited. The UBM layer serves as an interface between the bump and the underlying semiconductor material. It helps to improve the adhesion and electrical performance of the bump.5. Wafer testing: Before the wafer can be further processed, it undergoes testing to ensure the quality and reliability of the bumps. This usually involves electricaltesting to check for proper connectivity and functionality.6. Wafer dicing: Once the bumping process is complete, the wafer is diced into individual chips. This is usually done using a mechanical saw or laser cutting. Each chip is then packaged and tested before being assembled into thefinal semiconductor device.Semiconductor bumping is a complex and critical process that requires precise control and optimization. It plays a crucial role in ensuring the performance and reliability of semiconductor devices. The choice of bumping materials, deposition techniques, and process parameters can significantly impact the electrical performance and yieldof the final devices.中文回答:半导体bumping工艺是半导体器件制造过程中的一个关键步骤。
实现先进晶圆级封装技术的五大要素追溯芯片封装历史,将单个单元从整个晶圆中切割下来再进行后续封装测试的方式一直以来都是半导体芯片制造的“规定范式”。
然而,随着芯片制造成本的飞速提升以及消费市场对于芯片性能的不断追求,人们开始意识到革新先进封装技术的必要性。
对传统封装方式的改革创新,促成了晶圆级封装技术(Wafer Level Package,WLP)的“应运而生”。
晶圆级封装技术可定义为:直接在晶圆上进行大部分或全部的封装、测试程序,然后再进行安装焊球并切割,产出一颗颗的IC 成品单元(如下图所示)。
(图片来源:长电科技)晶圆级封装技术与打线型(Wire-Bond)和倒装型(Flip-Chip)封装技术相比,能省去打金属线、外延引脚(如QFP)、基板或引线框等工序,所以具备封装尺寸小、电气性能好的优势。
封装行业的领跑者们大多基于晶圆模式来批量生产先进晶圆级封装产品,不但可利用现有的晶圆级制造设备来完成主体封装制程的操作,而且让封装结构、芯片布局的设计并行成为现实,进而显著缩短了设计和生产周期,降低了整体项目成本。
先进晶圆级封装的主要优势包括:1.缩短设计和生产周期,降低整体项目成本;2.在晶圆级实现高密度I/O 互联,缩小线距;3.优化电、热特性,尤其适用于射频/微波、高速信号传输、超低功耗等应用;4.封装尺寸更小、用料更少,与轻薄、短小、价优的智能手机、可穿戴类产品达到完美契合;5.实现多功能整合,如系统级封装(System in Package,SiP)、集成无源件(Integrated Passive Devices,IPD)等。
需要强调的一点是,与打线型封装技术不同,用晶圆级封装技术来实现腔内信号布线(Internal Signal Routing)有多个选项:晶圆级凸块(Wafer Bumping)技术、再分布层(Re-Distribution Layer)技术、硅介层(Silicon Interposer)技术、硅穿孔(Through Silicon Via)技术等。