【正文】 序化的完整的焊接過程。 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。聚酰亞胺的厚度為 23mil。 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(dòng)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)。 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。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(diǎn)頂部成凹形，且凸點(diǎn)的尺寸也難以控制。 第二章 封裝工藝流程 載帶自動(dòng)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(qiáng)，機(jī)械強(qiáng)度高，吸水率低。為降低引線成本的需要， TAB技術(shù)越來越受到人們的青睞，促使許多半導(dǎo)體廠家積極開發(fā)研究。 當(dāng)載帶卷轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，載帶依靠齒孔往前運(yùn)動(dòng)，使帶上的窗口精確對(duì)準(zhǔn)帶下的芯片。其優(yōu)點(diǎn)是抗疲勞性優(yōu)良，生成金屬間化合物的影響小。原因是鋁線不易在線的末端灼燒成球。從而限制了打線速度。由于完成粘貼的溫度要比導(dǎo)電膠高得多，所以它只適用于陶瓷封裝中。 導(dǎo)電膠貼裝工藝 第二章 封裝工藝流程 膏狀導(dǎo)電膠： 用針筒或注射器將粘貼劑涂布到芯片焊盤上（不能太靠近芯片表面，否則會(huì)引起銀遷移現(xiàn)象），然后用自動(dòng)拾片機(jī)（機(jī)械手）將芯片精確地放置到焊盤的粘貼劑上，在一定溫度下固化處理（ 150℃ 1小時(shí)或 186℃ 半小時(shí)）。 導(dǎo)電膠粘貼法 導(dǎo)電膠是銀粉與高分子聚合物（環(huán)氧樹脂）的混合物。物體由于外因而變形時(shí)，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以抵抗這種外因的作用，并力圖使物體從變形后的位置回復(fù)到變形前的位置。優(yōu)點(diǎn)是熱傳導(dǎo)性好。 這兩種方法都很好地避免了或減少了減薄引起的硅片翹曲以及劃片引起的邊緣損害，大大增強(qiáng)了芯片的抗碎能力。現(xiàn)在劃片機(jī)都是自動(dòng)的，機(jī)器上配備激光或金鋼石的劃片刀具。 第二章 封裝工藝流程 封裝工藝流程概況 流程一般可以分成兩個(gè)部分：在用塑料封裝之前的工序稱為 前段工序 ，在成型之后的操作稱為 后段工序 。許多工廠將生產(chǎn)好的芯片送到幾千公里以外的地方去做封裝。這樣就對(duì)芯片的切分帶來困難。 先劃片后減薄和減薄劃片兩種方法 第二章 封裝工藝流程 DBG(dicing before grinding) 在背面磨削之前，將硅片的正面切割出一定深度的切口，然后再進(jìn)行磨削。 第二章 封裝工藝流程 預(yù)型片法 ，此方法適用于較大面積的芯片粘貼。 優(yōu)點(diǎn)： 塑變應(yīng)力值高（ “內(nèi)應(yīng)力 ”指組成單一構(gòu)造的不同材質(zhì)之間，因材質(zhì)差異而導(dǎo)致變形方式的不同，繼而產(chǎn)生的各種應(yīng)力。 軟質(zhì)焊料： 鉛 錫、鉛 銀 銦。在倒裝芯片封裝中應(yīng)用較多。不過起粘接作用的是低溫玻璃粉?？梢?C4適合于高密度組裝。 由于熱壓焊是在高溫下進(jìn)行的，通常使用的金屬線為金線（抗氧化性強(qiáng)）。 第二章 封裝工藝流程 打線鍵合的線材與可靠度 （ 1）合金線材 鋁合金線 因純鋁線材太軟很少使用。 在其特定的位置上開出一個(gè)窗口。這些都在載帶上完成。 （ 4）在芯片最終封裝前可進(jìn)行預(yù)測(cè)試和通電老化。 凸塊式芯片 TAB，先將金屬凸塊長成于 IC芯片的鋁鍵合點(diǎn)上，再與載帶的內(nèi)引腳鍵合。擴(kuò)散阻擋層的作用是阻止芯片上的鋁與凸塊材料之間的擴(kuò)散反應(yīng)而形成金屬間化合物。在引腳前端有凸點(diǎn)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(diǎn)的麻煩，降低了生產(chǎn)成本。單層結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是全部引線與金屬支撐架相連接，妨礙了帶上器件的測(cè)試檢驗(yàn)和通電老化。然后將銅帶與Kapton帶進(jìn)行疊合處理，使銅帶壓合在齒孔機(jī)的 Kapton。 第二章 封裝工藝流程 載帶自動(dòng)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(duì)位 給做成電路的晶圓片上的芯片進(jìn)行測(cè)試，給壞芯片打上標(biāo)記 —用劃片機(jī)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(jī)的承片臺(tái)上 —按設(shè)計(jì)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(duì)芯片凸點(diǎn)進(jìn)行精確對(duì)位。 封膠的材料 一般為環(huán)氧樹脂 (Epoxy)和硅橡膠 (Silicone)。 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)。 缺點(diǎn) : 是形成的凸點(diǎn)大且低。 （ 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(dá)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(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，與凸點(diǎn)金屬具有良好的壓焊或焊料浸潤特性。 第二章 封裝工藝流程 再流 FCB法 這種焊接方法專對(duì)各類 PbSn焊料凸點(diǎn)進(jìn)行再流焊接，俗稱再流焊接法。 第二章 封裝工藝流程 各向異性導(dǎo)電膠 在大量的液晶顯示器 (LCD)與 IC芯片連接的應(yīng)用中，典型的是使用 各向異性導(dǎo)電膠薄膜 （ ACAF）將 TAB的外引線焊接（ OLB）到玻璃顯示板的焊區(qū)上，但最小外引腳焊接（ OLB outer lead bonding）的節(jié)距為 70μm 。例如小于 50μm 凸點(diǎn)尺寸或節(jié)距，這樣使用 ACA常規(guī)倒裝焊方法，將使橫向短路的可能性隨之增加。 ④要達(dá)到耐熱循環(huán)沖擊的可靠性，填料應(yīng)有高的玻璃轉(zhuǎn)化溫度。一個(gè) ， 10分鐘可完全充滿縫隙，用料大約 。若繼續(xù)加熱，則聚合物只能變軟而不可能熔化、流動(dòng)。在去飛邊毛刺過程中，介質(zhì)會(huì)將框架引腳的表面輕微擦磨，這將有助于焊料和金屬框架的粘連。電鍍液還會(huì)造成離子污染。油墨是高分子化合物，是基于環(huán)氧或酚醛的聚合物，需要進(jìn)行熱固化，或使用紫外光固化。缺點(diǎn)是字跡較淡。此時(shí)完成了再流焊。厚膜是通過絲網(wǎng)印刷（或噴涂）和燒結(jié)（聚合）的方法，而薄膜是通過真空蒸發(fā)、濺散、氣相化學(xué)淀積、電鍍等方法而形成。厚膜中最常用的印刷是絲網(wǎng)印刷。 厚膜元件的質(zhì)量與燒結(jié)條件（包括升、降溫速率，最高燒結(jié)溫度和保溫時(shí)間 — 統(tǒng)稱燒成曲線等有密切的關(guān)系，所以要嚴(yán)格進(jìn)行控制。 陶瓷基板包括： 氧化鋁陶瓷基板、氧化鈹陶瓷基板、特種陶瓷基板（高介電系數(shù)的鈦酸鹽、鋯酸鹽，和具有鐵磁性的鐵氧體陶瓷等，主要作傳感器和磁阻電路用）、氮化鋁基板和碳化硅陶瓷基板。 第三章 厚薄膜技術(shù) 生板（片）疊層法 它是在沖好通孔的氧化鋁生片上印刷 Mo、 W等導(dǎo)體，然后將這種印好導(dǎo)體圖形的生片合疊到所需層數(shù)，在一定的壓力和溫度下壓緊，再放到 15001700℃ 的還原氣氛中燒結(jié)成一個(gè)堅(jiān)固的整體。 可焊性、密封性和散熱性沒其它二種好。 Ag漿料的最大特點(diǎn)是電導(dǎo)率高，但其與基板的附著強(qiáng)度、焊接特性等存在問題。 Ag 銀導(dǎo)體 第三章 厚薄膜技術(shù) 厚膜材料 Ag中添加 Pd，當(dāng) Pd/(Pd+Ag)＞ ，但當(dāng) Pd的添加量較多時(shí)，在 300760℃ 范圍內(nèi)發(fā)生氧化反應(yīng)而生成 PdO，這不僅使焊接性能變差，而且造成導(dǎo)體電阻增加。在導(dǎo)體圖形間滴上水滴，并施加一定電壓測(cè)量達(dá)到短路今后經(jīng)過的時(shí)間。 二步燒成法： 即先在氧化氣氛中，后在還原氣氛中對(duì)銅漿料進(jìn)行燒成。 玻璃粘結(jié)劑將 Au與玻璃粉末分散于有機(jī)溶劑中制成的。MO 漿料） 第三章 厚薄膜技術(shù) 厚膜材料 金屬有機(jī)化合物漿料 （ metalloanic paste。低阻值厚膜電阻體中的 RuO2在燒結(jié)過程中相互連接，形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，構(gòu)成導(dǎo)電通路。引入方阻后， ： 式中： N是電阻膜的長寬比，稱為方數(shù)。 電阻溫度系數(shù) 第三章 厚薄膜技術(shù) 厚膜材料 ）攝氏度11()( 12112TTRRRTCR???（式 ） 希望材料或電阻器的 TCR絕對(duì)值愈小愈好，最好接近于零。 為了使電路中的電阻間的跟蹤溫度系數(shù)小，應(yīng)盡量采用阻值 溫度特性相一致的漿料。 電阻器的種類不同，產(chǎn)生的噪聲也不同，即 熱噪聲 、 1/f噪聲 和 突發(fā)噪聲 。 厚膜電阻的噪聲 第三章 厚薄膜技術(shù) 厚膜材料 ③突發(fā)噪聲 厚膜電阻器中除了熱噪聲和 1/f噪聲外，還有一種突發(fā)噪聲。 厚膜電阻材料可分為 貴金屬 賤金屬 聚合物 厚膜電阻材料 第三章 厚薄膜技術(shù) 厚膜材料 最早的一種玻璃釉電阻材料 組成： Pd粉、 Ag粉和硼硅酸玻璃粉混合制成。在各方面都比 PdAg電阻好。漿料低溫聚合固化，工藝簡單，可用各種基板，成本很低并使用于自動(dòng)化生產(chǎn)，目前不僅在民用產(chǎn)品中獲得廣泛應(yīng)用，而且也應(yīng)用到軍用產(chǎn)品中。載體的作用與其它相同。 晶化玻璃常用的材料是鋇硅酸。從而成本增加。不同方阻除了改變碳黑和石墨及樹脂含量外，還應(yīng)選用不同種類的碳黑材料。 Pt族電阻材料 第三章 厚薄膜技術(shù) 厚膜材料 為了降低成本，還出現(xiàn)了釕酸鹽材料，如釕酸鉍、釕酸鉛等 RuO2電阻材料 第三章 厚薄膜技術(shù) 厚膜材料 RuO2電阻材料特點(diǎn) 1 性能穩(wěn)定性高，加熱到 1000℃ 也不會(huì)發(fā)生化學(xué)變化 2 RuO2本身具有金屬導(dǎo)電性，且電阻率低（室溫時(shí)為 5 105??cm）， TCR為正值，因此可以不加其它金屬材料，而直接與玻璃混合起來制成不同的方阻材料，方阻范圍很寬（ 10?/方～ 10M?/方）， TCR又很?。s 100ppm/℃ ，加入 CuO或 MnO2控制） 3 對(duì)工藝條件不敏感，受燒結(jié)條件影響較小，阻值再現(xiàn)性好，燒成后電性能優(yōu)良，具有很高的穩(wěn)定性 以賤金屬作厚膜電阻的材料種類較多，主要有各種賤金屬氧化物， MoO SnO2等、氮化物，如 TaNTa、 TiNTi等，硅化物，如 MoSi TaSi2等，碳化物，如 WCW等。 Ag粉的加入有二個(gè)作用： 善電阻器的性能（可減小 TCR和噪聲）； 阻。 原因： 電阻器的熱噪聲和 1/f噪聲稱為正常噪聲，突發(fā)噪聲主要跟厚膜電阻材料和電阻器制造工藝有關(guān)，它通過混合和分散均勻可以減小和消除。這種噪聲是因?yàn)殡娮拥臒徇\(yùn)動(dòng)引起的，故稱熱噪聲。 電壓 U與電流 I的比值 不是常數(shù)（不符合歐姆定律），這時(shí)電阻的阻值 與外加電壓有關(guān)，在厚膜電阻器中， R通常隨外加電壓的增加而減小。TCR的大小與多種因素有關(guān)，主要有： ①厚膜材料的種類、性質(zhì)； ②制造工藝； ③測(cè)量溫度范圍； ④基板的熱膨脹系數(shù)等有關(guān)。 對(duì)于一種厚膜電阻材料，例如 RuO2電阻材料，希望它的方阻范圍越寬越好，這樣可以滿足電路中各種阻值的要求。 厚膜電阻的結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電機(jī)制 第三章 厚薄膜技術(shù) 厚膜材料 厚膜電阻器電特性的主要參數(shù)： 方電阻 電阻溫度系數(shù) 非線性 噪聲和穩(wěn)定性 厚膜電阻的主要參數(shù)及基本性能 第三章 厚薄膜技術(shù) 厚膜材料 方電阻 簡稱方阻，也稱膜電阻。而制造厚膜電阻用的漿料，在電路中的應(yīng)用僅次于導(dǎo)體漿料。 代替玻璃而加入 TiO CuO、 CdO等，與基板反應(yīng)，生成CuAl2O Al2O4Cd等化合物，成為導(dǎo)體膜與基板之間的界面。首先在 N2中摻入（ 101000） ppm的 O2在此氣氛下，在 900℃ 燒制 10分鐘，而后在 N2中混入 1%H2的氣氛中，在 250～ 260℃ ，燒制 10分鐘，即告完成。在導(dǎo)體膜焊接引線，沿垂直于膜面方向拉伸，測(cè)量拉斷時(shí)的強(qiáng)度，確定破斷位置，分析斷面形貌結(jié)構(gòu)等。 為了提高 AgPd導(dǎo)體的焊接浸潤性，以及導(dǎo)體與基板間的接合強(qiáng)度，需要添加 Bi2O3。這是由于 Ag與玻璃層間形成 AgO鍵，以及與焊料擴(kuò)散成分生成 Ag3Sn所致。 容易實(shí)現(xiàn)多層化，進(jìn)行高密度布線?？梢栽诳諝庵袩Y(jié)，溫度在 1000℃ 以下。 這種氧化鋁陶瓷板要在 1700℃ 以上高溫下燒成，因而成本比較高。 微調(diào)的原因是：因?yàn)楹衲る娮杌螂娙菰跓Y(jié)