【正文】 且引線較長，往往引線中高頻電流的趨膚效應(yīng)使電感增加，造成信號傳遞延遲和畸變，這是十分不利的。 TAB技術(shù)采用矩形截面的引線，因而電感小，這是它的優(yōu)點。 （ 2）傳統(tǒng)引線工藝要求鍵合面積 4mil2，而 TAB工藝的內(nèi)引線鍵合面積僅為 2mil2這樣就可以增加 I/O密度，適應(yīng)超級計算機與微處理器的更新?lián)Q代。 （ 3） TAB技術(shù)中使用銅線而不使用鋁線，從而改善器件的熱耗散性能。 （ 4）在芯片最終封裝前可進行預(yù)測試和通電老化。這樣可剔除壞芯片，不使它流入下一道工序，從而節(jié)省了成本，提高了可靠性。 （ 5） TAB工藝中引線的鍵合平面低，使器件薄化。 第二章 封裝工藝流程 載帶自動鍵合技術(shù) TAB技術(shù)的關(guān)鍵材料 基帶材料： 要求耐高溫，與金屬箔粘貼性好，熱匹配性好，抗化學(xué)腐蝕性強，機械強度高，吸水率低。 例如，聚酰亞胺（ PI）、聚乙烯對本二甲酸脂（ PET）和苯并環(huán)丁烯（ BCB） TAB金屬材料： 要求導(dǎo)電性能好，強度高，延展性、表面平滑性良好，與各種基帶粘貼牢固，不易剝離，易于用光刻法制作出精細復(fù)雜的圖形，易電鍍 Au、 Ni、 Pb/Sn焊接材料，例如， Al、 Cu。 芯片凸點金屬材料： 一般包括金屬 Au、 Cu、 Au/Sn、Pd/Sn。 第二章 封裝工藝流程 載帶自動鍵合技術(shù) TAB的關(guān)鍵技術(shù) 芯片凸點制作技術(shù) TAB載帶制作技術(shù) 載帶引線與芯片凸點的內(nèi)引線焊接和載帶外引線焊接技術(shù) 第二章 封裝工藝流程 載帶自動鍵合技術(shù) TAB的關(guān)鍵技術(shù) 芯片凸點制作技術(shù) 第二章 封裝工藝流程 IC芯片制作完成后其表面均鍍有鈍化保護層，厚度高于電路的鍵合點，因此必須在 IC芯片的鍵合點上或 TAB載帶的內(nèi)引線前端先長成鍵合凸塊才能進行后續(xù)的鍵合，通常 TAB載帶技術(shù)也據(jù)此區(qū)分為凸塊化載帶與凸塊化芯片 TAB兩大類。 地狀金屬凸塊；單層載帶可配合銅箔引腳的刻蝕制成凸塊，在雙層與三層載帶上，因為蝕刻的工藝容易致導(dǎo)帶變形，而使未來鍵合發(fā)生對位錯誤，因此雙層與三層載帶較少應(yīng)用于凸塊載帶 TAB的鍵合。 凸塊式芯片 TAB，先將金屬凸塊長成于 IC芯片的鋁鍵合點上，再與載帶的內(nèi)引腳鍵合。預(yù)先長成的凸塊除了提供引腳所需要的金屬化條件外，可避免引腳與 IC芯片間可能發(fā)生短路，但制作長有凸塊的芯片是 TAN工藝最大的困難。 載帶自動鍵合技術(shù) 芯片凸點制作技術(shù) 凸點因形狀不同可分為兩種 第二章 封裝工藝流程 蘑菇狀凸點一般用光刻膠做掩膜制作，電鍍時，光刻膠 以上凸點除了繼續(xù)升高以外，還橫向發(fā)展，凸點越來越高，橫向也越來越大，所以凸點形狀像蘑菇。隨著橫向發(fā)展電鍍電流密度的不均勻性使得最終得到的凸點頂部成凹形，且凸點的尺寸也難以控制。 直狀凸點制作是使用厚膜抗腐蝕劑做掩膜，掩膜的厚度與要求的凸點高度一致，所以始終電流密度均勻，凸點的平面是平整的。 金凸塊制作的傳統(tǒng)工藝 金凸塊制作的傳統(tǒng)工藝 : 第一步 ，對芯片進行清潔處理 第二步 ，通過真空濺散的方法，在芯片鍵合的上表面形成粘著層和阻擋層。粘著層提供 IC芯片上的鋁鍵合點與凸塊間良好的鍵合力與低的接觸電阻特性。常用的材料是Ti、 Cr、和 Al，這幾種金屬的與鋁和氧化硅的粘著性很好。擴散阻擋層的作用是阻止芯片上的鋁與凸塊材料之間的擴散反應(yīng)而形成金屬間化合物。 金屬層做好后、接著涂 25微米后的光刻膠，然后用電鍍的方法制作金屬凸塊。凸塊制作完成后在其頂面電鍍一層 25微米的金（凸塊金屬不是金的情況），目的是起抗氧化作用。 第二章 封裝工藝流程 第二章 封裝工藝流程 金凸塊制作的傳統(tǒng)工藝 凸塊轉(zhuǎn)移技術(shù) 一般的凸塊制作工藝流程，可以看出，它的制作工藝復(fù)雜，技術(shù)難度大，成本高。因此改進凸塊制作技術(shù)成為一項研究的熱門課題。 日本 Matsushita公司開發(fā)了凸塊轉(zhuǎn)移技術(shù)。 這種技術(shù)分 2次鍵合： 第 1次是將在玻璃基板上做成的凸塊，轉(zhuǎn)移到載帶內(nèi)引腳前端與芯片鍵合點相對應(yīng)的位置。 第 2次鍵合。在引腳前端有凸點的載帶由專門的制造商提供，這樣就避免了在芯片焊區(qū)制作凸點的麻煩，降低了生產(chǎn)成本。 第二章 封裝工藝流程 第二章 封裝工藝流程 凸塊轉(zhuǎn)移技術(shù) 載帶引線與芯片凸點的內(nèi)引線焊接和載帶外引線焊接技術(shù) 芯片上的凸點和載帶制作完成后，接下來要進行引線的焊接，這又分內(nèi)引線焊接和外引線焊接。 內(nèi)引線焊接是引線與芯片焊接，外引線焊接是將引線焊接到外殼或基板焊區(qū)。 雙層結(jié)構(gòu)載帶 單層結(jié)構(gòu)載帶 三層結(jié)構(gòu)載帶 TAB載帶制作技術(shù) 第二章 封裝工藝流程 載帶自動鍵合技術(shù) 第二章 封裝工藝流程 （ 1）單層結(jié)構(gòu)載帶 這僅為一銅帶，其上腐蝕出引線圖案以及支撐結(jié)構(gòu)。方法是將光刻膠涂在銅帶的兩側(cè)。將要刻蝕掉的部分曝光，腐蝕后留下引線圖案。帶上可事先制備出凸點，這種情況下可選用不帶凸點的芯片。再將載帶上的引線排與芯片的I/O鍵合點鍵合。單層結(jié)構(gòu)的缺點是全部引線與金屬支撐架相連接，妨礙了帶上器件的測試檢驗和通電老化。 （ 2）雙層結(jié)構(gòu)載帶 雙層結(jié)構(gòu)載帶可用兩種方法制作。用液體聚酰亞胺涂敷銅帶（ ），然后再干燥處理。聚酰亞胺的厚度為 23mil。將聚酰亞胺進行光刻，然后窗口和齒孔用 KOH或 NaOH腐蝕出來，再用FeCl3銅標腐蝕液將銅帶上所需圖形腐蝕出來。 （ 3）三層結(jié)構(gòu)載帶 所用載帶厚度為 5mil，比雙層帶厚，因而更穩(wěn)定。它的制作方法是：用粘接劑涂敷 12或 24英寸的 Kapton帶，再將帶條分裂成 TAB產(chǎn)品所需要的合適寬度。窗口和齒孔用硬工具沖制而成。然后將銅帶與 Kapton帶進行疊合處理，使銅帶壓合在齒孔機的 Kapton。最后光刻銅帶，形成引線排。三層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是膠帶和銅之間有很高的結(jié)合強度，且絕緣性能好，吸濕性低。 TAB內(nèi)引線焊接技術(shù) 將載帶引線圖形指端與芯片焊接到一起的方法主要有熱壓焊合再流焊。當芯片凸點是 Au、 Au/Ni、 Cu/Au，而載帶Cu箔引線也是鍍這類凸點金屬時，使用熱壓焊；而載帶 Cu箔引線鍍層為 Pb/Sn時，或者芯片凸點具有 Pb/Sn，而載帶Cu箔引線是上述硬金屬時就要用熱壓再流焊。完全使用熱壓焊焊接溫度高，熱壓再流焊的溫度低。 這兩種焊接方法都是使用自動或半就自動化的引線焊接機進行多點一次焊接的。 主要工藝操作是 對位、焊接、抬起、芯片 傳送 4部分。 第二章 封裝工藝流程 載帶自動鍵合技術(shù) 內(nèi)引線焊接 第二章 封裝工藝流程 TAB內(nèi)引線焊接技術(shù),焊接程序 對位 給做成電路的晶圓片上的芯片進行測試，給壞芯片打上標記 —用劃片機劃片 —將劃過片的大圓片（晶圓片的背面有粘著層，經(jīng)劃片后仍呈大圓片狀）放置在焊接機的承片臺上 —按設(shè)計程序?qū)⑿阅芎玫?IC芯片置于載帶引線圖形下面，使載帶引線圖形對芯片凸點進行精確對位。 焊接 落下加熱的熱壓焊頭，加壓一定時間，完成焊接。 抬起 抬起熱壓焊頭，焊接機將壓焊到載帶上的 IC芯片通過鏈輪步進卷繞到卷軸上，同時下一個載帶引線圖形也步進到焊接對位的位置上。 芯片傳送 供片系統(tǒng)按設(shè)定程序?qū)⑾乱粋€好的 IC芯片移到新的載帶引線圖形下方進行對位，從而完成了程序化的完整的焊接過程。 焊接工藝條件： 焊接溫度 T=450500℃ ；焊接壓力 P=50g；焊接時間 t=。此外，焊頭的平行度、平整度要好，焊接時的傾斜度要合適，否則會影響焊接效果。凸點的高度和載帶引線圖形的厚度的一致性也會影響焊接質(zhì)量。 完成內(nèi)引腳鍵合與電性能測試后，芯片與內(nèi)引腳面或整個 IC芯片必須再涂上一層高分子膠材料保護引腳、凸塊與芯片，以避免外界的壓力、震動、水汽等因素造成破壞。 封膠的材料 一般為環(huán)氧樹脂 (Epoxy)和硅橡膠 (Silicone)。環(huán)氧樹脂用蓋印或點膠的方法涂布，可覆蓋整個芯片或僅涂布完成內(nèi)引腳鍵合的芯片表面。在烘烤硬化時應(yīng)注意加溫條件，避免氣泡和預(yù)應(yīng)力的產(chǎn)生。 第二章 封裝工藝流程 載帶自動鍵合技術(shù) 外引線焊接技術(shù) 第二章 封裝工藝流程 外引線焊接技術(shù) 經(jīng)過老化、篩選、測試的載帶芯片可以用于各種集成電路。 對于微電子封裝的引線框架或在生產(chǎn)線上連接安裝載帶芯片的電子產(chǎn)品，可使用外引線壓焊機將卷繞的載帶芯片連接進行外引線焊接，焊接時要及時應(yīng)用切斷裝置，將每個焊點外沿處將引線和聚酰亞胺（ PI）支撐框架以外的部分切斷并焊接。 倒裝芯片鍵合技術(shù) 倒裝焊（ FCB）芯片 ，放置面朝下。借助于凸點與基板焊區(qū)直接焊接。這樣就省略了互連線，由互連線產(chǎn)生的雜散電容和電感要比 WB和 TAB小得多，因此適合于高頻、高速電路和高密度組裝的應(yīng)用。 倒裝焊的典型例子是 IBM公司的 C4(ControlledCollapse Chip Connection，可控塌陷芯片連接 )技術(shù)。 第二章 封裝工藝流程 C4技術(shù)的凸緣制備主要通過電子束蒸發(fā)、濺散等工藝，將UBM(Under Bump Metallurgy)或 BLM(Ball Limiting Metallurgy)沉積在芯片的鋁焊盤上。 UBM一般有三層，分別為鉻 /鉻 銅（ 50%50%） /銅。 第二章 封裝工藝流程 凸點芯片的類型。在多層化金屬上可用多種方法形成不同尺寸和高度要求的凸點金屬，其分類可按凸點材料分類，也可按凸點結(jié)構(gòu)形狀進行分類。 按凸點材料分類： Au凸點、 Ni/Sn凸點、 Cu凸點、 Cu/PbSn凸點 In凸點 Pb/Sn凸點 (C4) 按凸點結(jié)構(gòu)分類：周邊形、面陣形 按凸點形狀分類：蘑菇狀、直狀、球形、疊層 第二章 封裝工藝流程 第二章 封裝工藝流程 凸點芯片的制作工藝 蒸發(fā) /濺散凸點制作法 電鍍凸點制作法 置球及模板印刷制作焊料凸點 蒸發(fā) /濺散凸點制作法 這是早期常用的方法，因為它與 IC工藝兼容，工藝簡單成熟。多層金屬和凸點金屬可以一次完成。 工藝流程： 制作掩模板 Si圓片安裝制作好的掩模板 Si圓片光刻掩?？?蒸發(fā) /濺射各金屬層 蒸發(fā) /濺射凸點金屬 去掩模板、去除光刻膠，剝離多余的金屬層 形成凸點。 缺點 : 是形成的凸點大且低。如果形成一定高度的凸點需要的時間長，真空濺散設(shè)備應(yīng)是多源多靶的，價格貴。成本高效率低，不適合大批量生產(chǎn)。 第二章 封裝工藝流程 電鍍凸點制作法 這是目前國際上普遍采用的方法，工藝成熟。加工過程少，工藝簡單易行，適合大批量制作各種類型的凸點。 基本工序： Si3N4鈍化，用激光燒毀不合格的芯片 蒸發(fā) /濺散 TiWAu涂光刻膠 光刻電極窗口 腐蝕大面積 AuWTi去膠，保留窗口多層電極 閃濺金屬層（ Au） 貼厚光刻膠（膜） 套刻出凸點窗口 電鍍 Au凸點 去除厚膠（膜） 腐蝕閃濺 Au。 第二章 封裝工藝流程 置球及模板印刷制作焊料凸點 工藝流程 鈍化好的圓片 〉 覆蓋并固定掩模板 〉 置 PbSn焊料球 〉 H2或 N2保護氣氛下焊料球再流 〉 焊料冷卻收球 〉 取下掩模板 〉 PbSn焊料芯片凸點形成 〉 第二章 封裝工藝流程 凸點芯片的 FCB技術(shù) 制作的凸點芯片既可用于厚膜陶瓷基板上進行 FCB又可在薄膜陶瓷基板上進行 FCB,還可在 PWB上直接將芯片 FCB。這些基板既可以是單層的，也可以是多層的，而凸點芯片要倒裝在基板上層的金屬化焊區(qū)上。 （ 1） FCB互連基板的金屬焊區(qū)制作 要使 FCB芯片與各類基板互連達到一定的可靠性要求，關(guān)鍵是安裝互連 FCB芯片的基板頂層金屬焊區(qū)要與芯片凸點一一對應(yīng)，與凸點金屬具有良好的壓焊或焊料浸潤特性。 （ 2） FCB的工藝方法 FCB的工藝方法主要有以下幾種，即 熱壓 FCB法 、再 流 FCB法(C4)、 環(huán)氧樹脂光固化 FCB法 和 各向異性導(dǎo)電膠粘接 FCB法。