芯片封裝技術(shù)
芯片封裝技術(shù)涵蓋的技術(shù)面極廣，屬于復(fù)雜的系統(tǒng)工程。涉及了物理、化學(xué)、化工、材料、機(jī)械、電氣與自動(dòng)化等各門學(xué)科，也使用金屬金屬、陶瓷、玻璃、高分子等各種各樣的材料，因此芯片封裝是一門跨學(xué)科知識(shí)整合的科學(xué)，整合了產(chǎn)品的電氣特性，熱傳導(dǎo)特性，可靠性、材料與工藝技術(shù)的應(yīng)用以及成本價(jià)格等因素，以達(dá)到最佳化目的的工程技術(shù)。
封裝工程·技術(shù)層次
第一層次：芯片層次的封裝：把集成電路芯片與封裝基板或引腳架之間的粘貼固定、電路連線與封裝保護(hù)的工藝，使之成為易于取放，并可與下一層次組裝進(jìn)行連接的模塊元件。
第二層次：將數(shù)個(gè)第一層次完成的封裝與其他電子元器件組成一個(gè)電路卡的工藝。
第三層次：將數(shù)個(gè)第二層次完成的電路卡組合成在一個(gè)主電路板上，使之成為一個(gè)部件或子系統(tǒng)的工藝。
第四層次：將數(shù)個(gè)子系統(tǒng)組裝成為一個(gè)完整電子產(chǎn)品的工藝過(guò)程。
實(shí)現(xiàn)功能
①傳遞功能 ②傳遞電路信號(hào) ③提供散熱途徑 ④結(jié)構(gòu)保護(hù)與支持
前后段封裝工藝
在混合集成電路制作工藝過(guò)程中，電路失效的主要原因之一是鍵合失效。據(jù)統(tǒng)計(jì)，混合集成電路約70%以上的產(chǎn)品失效均由鍵合失效引起，這是因?yàn)樵谏a(chǎn)制作過(guò)程中鍵合區(qū)不可避免地會(huì)受到各種污染，包括各種有機(jī)、無(wú)機(jī)殘留，如不加以處理而直接鍵合，將造成虛焊、脫焊、鍵合強(qiáng)度偏低等缺陷及鍵合應(yīng)力差異較大等問(wèn)題，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的長(zhǎng)期可靠性沒(méi)有保證，而采用等離子清洗技術(shù)可有效清除鍵合區(qū)的污染物，提高鍵合區(qū)表面化學(xué)能及潤(rùn)濕性，大大降低鍵合的失效率，從而提高產(chǎn)品的可靠性。
植焊球后采用等離子清洗技術(shù)清潔芯片表面的粉塵和焊接劑，有效地改善表面的浸潤(rùn)性。與傳統(tǒng)的濕法化學(xué)方法相比，等離子清洗機(jī)干式處理具有更好的控制性和一致性，且不會(huì)破壞基體。
清洗實(shí)驗(yàn)
采用 SDC-200S 接觸角測(cè)量?jī)x，對(duì)實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行接觸角測(cè)量。在材料未進(jìn)行等離子清洗前，測(cè)量材料表面接觸角，測(cè)得的接觸角為 90°左右。材料表面滴水如圖 1 所示。
實(shí)驗(yàn)采用SPV-100真空等離子清洗機(jī)，功率200W，真空度為10Pa，工藝氣體選擇氬氫混合氣，清洗時(shí)間為300s。產(chǎn)品經(jīng)過(guò)等離子清洗后，所測(cè)接觸角在20°以下。清洗后產(chǎn)品表面滴水如圖2所示。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)清洗前后的測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果可知，材料經(jīng)過(guò)等離子清洗后，產(chǎn)品表面的接觸角由未清洗前的 90°下降到清洗后的 20°以下，說(shuō)明通過(guò)等離子清洗機(jī)的方式能夠有效去除產(chǎn)品表面的各種雜質(zhì)和污染物，從而提高材料引線鍵合的強(qiáng)度，有效去除后續(xù)芯片封裝時(shí)會(huì)出現(xiàn)的分層現(xiàn)象。