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芯片封装芯片互连的三种主要技术与芯片封装清洗介绍

合明科技 👁 2153 Tags:芯片互连技术CSP封装技术芯片封装清洗技术

生活中说起封装,可能就是把东西放进箱子,然后用胶带封口,箱子起到的最大作用也就是储存,将箱子里面与箱子外面分隔开来。但在芯片封装中,“箱子”可有着更大的作用。安装集成电路芯片用的外壳,它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强导热性能的作用,而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁——芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件建立连接。

半导体器件有许多封装形式,按封装的外形、尺寸、结构分类可分为引脚插入型、表面贴装型和高级封装三类。从DIP、SOP、QFP、PGA、BGA到CSP再到SIP,技术指标一代比一代先进。总体说来,半导体封装经历了三次重大革新:第一次是在20世纪80年代从引脚插入式封装到表面贴片封装,它极大地提高了印刷电路板上的组装密度;第二次是在20世纪90年代球型矩阵封装的出现,满足了市场对高引脚的需求,改善了半导体器件的性能;芯片级封装、系统封装等是现在第三次革新的产物,其目的就是将封装面积减到最小。半导体产品在由二维向三维发展,从技术发展方向半导体产品出现了系统级封装(SiP)等新的封装方式,从技术实现方法出现了倒装(FlipChip),凸块(Bumping),晶圆级封装(Waferlevelpackage),2.5D封装(interposer,RDL等),3D封装(TSV)等先进封装技术。

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1 芯片互连技术

芯片互连技术来自与我们上文提到的零级封装,这是芯片与封装外壳以及外界环境建立联系的关键技术。芯片互连技术主要有三种:引线键合、载带自动焊以及倒装焊。

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(a) 引线键合

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(b) 载带自动焊



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(c) 倒装焊

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表 2 三种芯片互连技术对比

2 BGA封装技术

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BGA(Ball Grid Array):球栅阵列。它是在基板的下边按面阵方式引出球形引脚,在基板上面贴装大规模集成电路芯片,是大规模集成电路芯片常用的一种表面贴装型封装形式。

优点:BGA封装的封装尺可以做的更小,同时也更节省PCB板的布线面积。

缺点:电路板的弯曲应力导致潜在的可靠性问题,BGA封装更容易受到压力

3 CSP封装技术

CSP(Chip Size Package),即芯片尺寸封装。是指封装尺寸不超过裸芯片1.2倍的一种先进的封装形式(美国JEDEC标准)。CSP技术是在对现有的芯片封装技术,其是对成熟的BGA封装技术做进一步技术提升的过程中,不断将各种封装尺寸进一步小型化而产生的一种封装技术。

优点:体积小;可容纳引脚数多;电性能良好;散热性能好

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图 5 CSP结构示意图(图片来源网络)

4.芯片封装清洗:

合明科技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。

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。

合明科技运用自身原创的产品技术,满足芯片封装工艺制程清洗的高难度技术要求,打破国外厂商在行业中的垄断地位,为芯片封装材料全面国产自主提供强有力的支持。

推荐使用合明科技水基清洗剂产品。






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