倒装芯片封装

铜柱凸点将成为倒装芯片封装的主流铜柱凸点和微焊点将改变倒装芯片的市场和供应链。

之所以这样说，是因为除了移动产品用处理器和内存外，其他CMOS半导体也需要在比现在更小的芯片面积上实现更多的I/O个数以及更高的带宽，并采取更好的散热措施。

目前全球倒装芯片市场规模为200亿美元，以年增长率为9％计算，到2018年将达到350米亿美元。

在加工完成的倒装芯片和晶圆中，铜柱凸点式封装的年增长率将达到19％。

到2014年，已形成凸点的晶圆中将有50％使用铜柱凸点，从数量上来说，铜柱凸点式封装将占到倒装芯片封装市场的2/3。

这意味着铜柱凸点或微焊点将席卷倒装芯片市场，300mm倒装芯片和晶圆的数量在今后6年内将增加2600万，达到现在的3倍——4000万（按300mm晶圆换算）。

无铅焊锡也将取代Sn-Pb焊锡实现顺利增长，不过需求到2015年或2016年将见顶。

金球凸点和镀金凸点方面的投资和推广将少有进展。

2012年，电脑和笔记本电脑的逻辑芯片占了倒装芯片封装市场的一半以上，其次是手机和高性能计算机芯片。

但是，这种情况将发生改变。

因为采用28nm工艺的器件需要比焊锡凸点密度更高的连接方法，尤其是面向移动应用的应用处理器，对铜柱凸点的需求越来越高。

其次是内存。

DDR4和Wide I/O要实现高带宽和多I/O以降低延迟和耗电量，就必须采用小间距。

因为引线键合的寄生电容问题越来越严重。

在比28nm更微细的工艺中，质量回流焊存在可靠性问题。

因此，业内决定转向铜柱凸点和热压焊。

另外，3D IC和2.5D转接板也将使用铜柱凸点。

其他超越摩尔定律的应用也会因各种原因而采用铜柱凸点。

比如，需要高密度的图像传感器以及需要采取良好散热措施的功率器件等。

拥有平整侧面和高深宽比的铜柱凸点和尺寸更小的微铜柱凸点与圆形焊锡凸点相比，更能实现小间距。

由于柱间空间大，因此产生的噪声减小，导电性也比焊锡高，从而能提高性能。

但缺点是成本高，有几个工艺（尤其是检测和测试）还不成熟。

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。