11 芯片互連《集成電路封裝》教學(xué)課件

芯片互連及引線鍵合技術(shù)集成電路封裝與測試目錄/Contents010203芯片互連技術(shù)概述芯片互連常見的方法引線鍵合技術(shù)芯片互連技術(shù)芯片互連技術(shù)概述

芯片互連（連線技術(shù)）是指將芯片焊區(qū)與電子封裝外殼的I/O引線或基板上的金屬布線焊區(qū)相連接，實現(xiàn)芯片功能的制造技術(shù)。芯片互連芯片焊區(qū)I/O引線半導(dǎo)體失效約有1/4-1/3是由芯片互連所引起，因此芯片互連對器件可靠性意義重大?。?！熱固性環(huán)氧樹脂(EMC)金線(WIRE)

L/F外引腳(OUTERLEAD)L/F內(nèi)引腳(INNERLEAD)芯片(CHIP)芯片托盤(DIEPAD)IC封裝成品構(gòu)造圖芯片互連技術(shù)概述芯片互連常見方法引線鍵合（又稱打線鍵合）技術(shù)（WB）載帶自動鍵合技術(shù)（TAB）倒裝芯片鍵合技術(shù)（FCB）常見方法

這三種連接技術(shù)對于不同的封裝形式和集成電路芯片集成度的限制各有不同的應(yīng)用范圍。其中，F(xiàn)CB又稱為C4—可控塌陷芯片互連技術(shù)。打線鍵合適用引腳數(shù)為3-257；載帶自動鍵合的適用引腳數(shù)為12-600；倒裝芯片鍵合適用的引腳數(shù)為6-16000?？梢奀4適合于高密度組裝。引線鍵合技術(shù)引線鍵合技術(shù)引線鍵合工程是引線架上的芯片與引線架之間用金線連接的工程。為了使芯片能與外界傳送及接收信號，就必須在芯片的接觸電極與引線架的引腳之間，一個一個對應(yīng)地用鍵合線連接起來，這個過程稱為引線鍵合。也稱為打線鍵合。引線鍵合是封裝工藝最為關(guān)鍵的一部分，它利用高純度的金線、銅線或鋁線把框架引線與芯片電極通過焊接方法連接起來。引線鍵合示意圖9將晶粒上的接點以極細的金線(18~50μm)連接到引線架上的內(nèi)引腳，從而將集成電路晶粒的電路信號傳輸?shù)酵饨?。引線鍵合的目的特點：適用于幾乎所有的半導(dǎo)體集成電路元件，操作方便，封裝密度高，但引線長，測試性差。熱壓鍵合(ThermocompressionBonding,T/CBonding)熱超聲波鍵合（ThermosonicBonding,T/SBonding）超聲波鍵合(UltrasonicBonding,U/SBonding)引線鍵合技術(shù)引線芯片布線板布線端子引線鍵合技術(shù)引線鍵合鍵合接點形狀主要有楔形和球形，鍵合接點有兩個，兩鍵合接點形狀可以相同或不同。引線鍵合技術(shù)球形鍵合楔形鍵合引線鍵合工藝參數(shù)鍵合溫度WB工藝對溫度有較高的控制要求。過高的溫度不僅會產(chǎn)生過多的氧化物影響鍵合質(zhì)量，并且由于熱應(yīng)力應(yīng)變的影響，圖像監(jiān)測精度和器件的可靠性也隨之下降。在實際工藝中，溫控系統(tǒng)都會添加預(yù)熱區(qū)、冷卻區(qū)，提高控制的穩(wěn)定性，需要安裝傳感器監(jiān)控瞬態(tài)溫度鍵合時間通常都在幾毫秒，鍵合點不同，鍵合時間也不一樣；一般來說，鍵合時間越長，引線球吸收的能量越多，鍵合點的直徑就越大，界面強度增加而頸部強度降低。但是長的時間，會使鍵合點尺寸過大，超出焊盤邊界并且導(dǎo)致空洞生成概率增大超聲功率與鍵合壓力超聲功率對鍵合質(zhì)量和外觀影響最大，因為它對鍵合球的變形起主導(dǎo)作用。過小的功率會導(dǎo)致過窄、未成形的鍵合