半导体封装和电子制造服务公司正趋向聚合,他们各自在能力和投资方面向对方靠拢。在工业需求不断增长的环境下, 较多的公司正在提供"完全解决方案",因此这个聚合是意料之中的,但是这对双方都是挑战。
举例来说,倒装芯片、BGA、或SIP等使用先进封装技术的产品,从印制板组装发展到器件组装,那些以前看来不很重要的因素可能变得重要:互连应力不同了;材料的不兼容性增加了;工艺流程改变了。无论你是否需要为自己的新产品设计或采用倒装芯片技术,或者目前仅仅需要了解是否把倒装芯片作为你的投资目标,了解倒装芯片技术所带来的许多挑战都是非常重要的。
倒装芯片技术
倒装芯片技术分多种工艺方法,每一种都有许多变化和不同应用。举例来说,根据产品技术所要求的印制板或基板的类型 - 有机的、陶瓷的或柔性的- 决定了组装材料的选择(如凸点类型、焊料、底部填充材料),并在一定程度上决定了所须的工艺设备。公司必须决定采用哪一种技术,决定哪些工艺要靠外协,并决定需要哪些研究和发展资源,以便满足将来的产品要求,同时将投资和运作成本减到最少。
在SMT环境下最通常的和最适宜实现的方法是焊料倒装芯片组装工艺,我们将更详细地予以描述。此技术有许多变种,必须全面考虑,以确保满足可制造性、可靠性和成本目标。今天广泛的使用的倒装芯片技术主要由互连结构来定义。举例来说,柔顺性凸点(compliant-bump)工艺是指用导电的聚合体凸点或镀金的聚合体/人造橡胶凸点来实现的工艺。短柱凸点(Stub-bump)技术使用球键合(主要用金丝)或电镀,然后用各向同性导电的黏接剂来组装。使用各向异性的导电薄膜或糊膏时,集成电路的键合焊盘无需或只需微小改变。焊料凸点的生成技术包括蒸发、电镀、化学镀层、模板印刷、喷涂等等。
选定的互连技术决定了必需的工艺 - 究竟是回流焊、热超声、热压、还是瞬态液相的键合工艺。每一种工艺都有它的优点和缺点, 通常是随应用来决定。然而,从整合到标准的SMT工艺的难易程度看,焊料倒装芯片组装工艺是最通用的,并且它被证明和SMT完全兼容。