Liên kết chip là quá trình gắn một chip bán dẫn (hoặc khuôn chip) vào một chất nền như bảng mạch in (PCB), khung dẫn hoặc một chip khác. Việc gắn kết này mang lại:
- Hỗ trợ cơ khí cho con chip.
- Kết nối điện giữa chip và chất nền.
- Quản lý nhiệtTản nhiệt sinh ra trong quá trình hoạt động.
- Giảm căng thẳng về thể chất nhằm nâng cao độ tin cậy của thiết bị.
Được phát triển ban đầu bởi IBM, liên kết lật chip đã tạo ra cuộc cách mạng trong ngành đóng gói bằng cách cho phép mật độ I/O cao hơn và cải thiện hiệu suất điện.
- Bao gồm việc bôi chất kết dính, thường là gắn khuôn epoxy, lên chất nền hoặc khung chì.
- Con chip được đặt ngửa mặt lên, với các điểm tiếp xúc có thể sử dụng để nối dây sau này.
- Bộ phận lắp ráp được xử lý trong một đường hầm nung chảy hoặc dùng lò nướng ở nhiệt độ được kiểm soát (150–250°C) để làm cứng chất kết dính.
- Phương pháp này mang lại độ bền cơ học tốt và được sử dụng rộng rãi trong... Bao bì BGA và các loại bao bì bán dẫn khác.
Thách thức:
- Việc duy trì độ dày epoxy đồng đều là rất quan trọng để tránh cong vênh hoặc biến dạng.
- Các lỗ hổng trong lớp keo dán có thể làm giảm khả năng dẫn nhiệt và độ tin cậy.
- Con chip được lật lại sao cho các mối hàn Các điểm tiếp xúc trên chip hướng về phía đế mạch.
- Trong quá trình nung chảy, các mối hàn tan chảy và tạo ra cả hai thành phần. điện Và liên kết cơ học.
- Phương pháp này loại bỏ nhu cầu hàn dây, giảm điện cảm và điện trở ký sinh.
- Hỗ trợ kết nối mật độ cao, lý tưởng cho... gói đa chip (MCP) sự tích hợp và các thiết bị bán dẫn tiên tiến.
Thuận lợi:
- Cải thiện hiệu năng điện và khả năng tản nhiệt.
- Cho phép kích thước gói nhỏ hơn và số lượng I/O cao hơn.
- Chọn và đặt là một bước quan trọng trong quá trình ghép chip, nơi các chip riêng lẻ được kết nối với nhau. đã chọn từ tấm wafer hoặc băng cắt và đặt chính xác trên chất nền.
- Sau khi cắt lát bán dẫn, các chip vẫn còn dính yếu vào băng keo; đẩy chip ra Cơ chế này nhẹ nhàng nâng chip lên để tạo điều kiện thuận lợi cho việc hút bằng vòi hút chân không mà không gây hư hại.
- Việc định vị chip chính xác (±1 đến 10 micron) là điều cần thiết để đảm bảo liên kết đáng tin cậy, đặc biệt là trong... liên kết nén nhiệt Và hàn siêu âm quy trình.
Đẩy chip ra
- Sau khi cắt nhỏ, các miếng chip dính khá yếu vào băng dính.
- Bộ phận đẩy nhẹ nhàng nâng chip lên, tạo ra một bậc để vòi hút chân không hút vào.
- Băng keo được giữ phẳng bằng lực hút chân không để tránh bị dính hoặc hư hỏng.
Màng gắn khuôn (DAF) Đây là một lớp màng keo siêu mỏng được phủ sẵn lên chip hoặc chất nền, mang lại nhiều lợi ích so với phương pháp phân phối keo epoxy truyền thống:
- Cung cấp độ dày đồng đều Và liên kết không có lỗ hổng sau khi đông cứng.
- Đơn giản hóa quy trình bằng cách tích hợp băng dính hỗ trợ cắt lát với chất kết dính gắn khuôn.
- Tăng cường độ tin cậy trong bao bì bán dẫn mật độ cao, bao gồm: xúc xắc xếp chồng Và gói mỏng.
- Tương thích với cả hai lưỡi dao Và cắt bằng laser quy trình.
Những điều cần cân nhắc:
- Cần thiết bị chính xác để tránh hiện tượng bọt khí và biến dạng màng phim.
- Sản phẩm này có khả năng chịu nhiệt và độ bền cơ học tuyệt vời trong môi trường biến đổi nhiệt.
Việc lựa chọn chất nền ảnh hưởng đến quá trình liên kết:
- Khung chì là các chất nền truyền thống được sử dụng trong nhiều loại bao bì.
- PCB Nhờ tính linh hoạt, chúng chiếm ưu thế trong các ứng dụng sản xuất số lượng lớn, đóng gói nhỏ.
- Các chất nền tiên tiến có thể bao gồm sapphire, thủy tinh, hoặc silicon Dành cho các thiết bị chuyên dụng.
Các phương pháp liên kết như liên kết nén nhiệt Và hàn siêu âm được sử dụng tùy thuộc vào vật liệu nền và yêu cầu của thiết bị.
- Liên kết nén nhiệt: Phương pháp này sử dụng nhiệt và áp suất để gắn chip vào đế, thường bằng chất hàn hoặc chất kết dính dẫn điện.
- Liên kết siêu âm: Sử dụng năng lượng siêu âm để tạo liên kết, thường được dùng trong hàn dây và một số ứng dụng gắn chip.
- Công nghệ hàn điểm: Trong kỹ thuật ghép chip lật, các điểm hàn đóng vai trò thiết yếu, cung cấp các kết nối điện và cơ khí.
- Ghép nối wafer: Ghép toàn bộ tấm wafer trước khi cắt, cho phép tạo ra các mạch tích hợp 3D và các giải pháp đóng gói tiên tiến.
Các MCP kết hợp nhiều chip trong một gói duy nhất để tăng cường chức năng và giảm kích thước. Việc liên kết chip và gắn kết chất nền hiệu quả là rất quan trọng đối với độ tin cậy của MCP. Các kỹ thuật như gắn khuôn liên kết màng Và liên kết lật chip Tạo điều kiện thuận lợi cho việc xếp chồng và kết nối mật độ cao.
- liên kết khuôn và liên kết chip Chúng là nền tảng cho việc lắp ráp thiết bị bán dẫn, ảnh hưởng đến hiệu suất điện và độ tin cậy.
- Truyền thống gắn khuôn epoxy vẫn được sử dụng rộng rãi nhưng ngày càng được bổ sung bởi... màng gắn khuôn (DAF) nhằm cải thiện tính đồng nhất và hiệu quả quy trình.
- Liên kết lật chip Việc sử dụng các điểm hàn cho phép đóng gói mật độ cao, hiệu năng cao, điều cực kỳ quan trọng đối với các thiết bị điện tử hiện đại.
- Chính xác chọn và đặt Và đẩy chip ra Các cơ chế này đảm bảo việc đặt khuôn chính xác.
- Việc lựa chọn phương pháp liên kết phụ thuộc vào loại bao bì, chất nền và yêu cầu ứng dụng.
- Những tiến bộ không ngừng trong công nghệ liên kết hỗ trợ xu hướng tạo ra các gói bán dẫn nhỏ hơn, mỏng hơn và phức tạp hơn, chẳng hạn như: Bao bì BGA Và gói đa chip.
Hiểu biết về các khía cạnh khác nhau liên kết khuôn Và liên kết chip Các kỹ thuật này rất cần thiết cho các nhà sản xuất bán dẫn nhằm tối ưu hóa hiệu suất và độ tin cậy của bao bì. Từ phương pháp truyền thống gắn khuôn epoxy đến trình độ cao liên kết lật chip Và phim đính kèm Mỗi phương pháp công nghệ đều mang lại những ưu điểm riêng biệt, phù hợp với từng ứng dụng cụ thể. Khi các thiết bị bán dẫn tiếp tục thu nhỏ và đa dạng hóa, việc nắm bắt những đổi mới trong công nghệ liên kết này sẽ là chìa khóa để đáp ứng nhu cầu của ngành công nghiệp trong tương lai.
Khám phá thêm về công nghệ đóng gói và liên kết bán dẫn để luôn dẫn đầu trong lĩnh vực năng động này. Chia sẻ bài viết này hoặc liên hệ với các chuyên gia trong ngành để nâng cao kiến thức và cải thiện quy trình sản xuất của bạn ngay hôm nay!
