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封裝製程 覆晶組裝製程介紹及除泡設備

來源: 瀏覽: 發布日期:2020-09-18 14:51:04
信息摘要:
  何謂Flip Chip process(覆晶製程)  有別於一般打線封裝製程(wire bond process),利用金/銀/銅/鋁等料材之線材連接芯片的焊墊與基板或導線架上的金手指(bondi

  何謂Flip Chip process(覆晶製程)

  有別於一般打線封裝製程(wire bond process),利用金/銀/銅/鋁等料材之線材連接芯片的焊墊與基板或導線架上的金手指(bonding finger)而產生訊號的連結(interconnection),覆晶製程則是利用芯片上的凸塊(bump)連結於基板上的焊墊而形成訊號的連結。 覆晶製程是由IBM於1960年代初期所開發出應用於固態邏輯技術上,由下圖中顯示,IBM第一個覆晶產品僅有三個電晶體所組成,而發展至今覆晶製程上已有數千個腳位之連結技術.

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  凸塊製程(bump process)

  有許多方法可以來形成晶圓上的凸塊,而最常見的方法為電化學沉積或電鍍方式來成長凸塊.

  凸塊種類

  •C4 凸塊 or 錫凸塊 Solder bump(Controlled-Collapse Chip Connection bump)

  先將Ti或TiW及Cu濺鍍(sputtering)於晶圓表麵,再利用旋轉塗布(spin coating)將光阻(photo resist)塗布於整個晶圓表

  麵,經過曝光顯影製程後定義出凸塊圖案。在凸塊圖案上利用電化學沉積或電鍍方式成長出錫層,去除光阻後以雙

  氧水或電漿蝕刻去除Ti/Cu層後,經過回焊形成凸塊

  •C2凸塊 or 銅柱錫料凸塊 (Copper pillar with solder Cap bump)

  製程與C4 bump類似,差別於製程中在凸塊位置上先沉積Cu再電鍍錫於銅柱上.

  Main process flow

  覆晶組裝製程(Flip chip assembly process)

  覆晶製程為將芯片倒置連接於基板上,再於覆晶下填入底部填充材後固化即完成整程.

  連接方式(bonding method)

  •回焊 (mass reflow)

  在基板上噴塗一層助焊劑後,將芯片倒置於基板後,以回焊方式讓錫凸塊融熔及冷卻後連接於

  於基板上.

  •TCB (thermocompression bonding)

  透過加熱及加壓的的方式,讓凸塊的錫與基板上的焊墊上的金屬產生原子鍵結.

  底部填充製程(Underfill process)

  底部填充材料可以大幅提升可靠度,避免覆晶與基板之的連結失效導致產品功能異常,主要填充方式

  可分為Pre-assembly(NCP/NCF)及Post-assembly(CUF/MUF)兩種類型.

  Post-assembly underfill

  •CUF (capillary underfill)

  在覆晶組裝及助焊劑清洗完成後,在芯片周圍點膠,利用毛細現象讓膠材吸入芯片底部至完成填充,隨後加熱固化,

  •MUF(molding underfill)

  使用改良後的壓模材料來取代CUF,利用轉移成型(Transfer mold)的注膠方式將底部填充材料注入覆晶與基板之間的

  空隙來完成底部填充同時亦完成芯片覆蓋保護,主要的優點為產出快而缺點為製程限製(材料/設計)較多.

  Pre-assembly underfill

  •NCF (Non conductive film)

  在覆晶組裝前,於覆晶晶圓貼合膠膜,晶圓切割後利用回焊或TCB組裝方式完成覆晶與基板的連結製程.

  •NCP(Non conductive paste)

  與NCF的製程類似,在覆晶組裝前於基板噴塗一層膠材,於組裝後,不同於CUF製程需要清洗助焊劑,NCP與NCF

  製程皆不用此清潔製程,可避免助焊劑殘留造成之氣泡及接著不良所產生可靠度品質下降進而影響產品功能.

  ELT VPS Application

  ELT VPS真空草莓ioses苹果安装除泡烤箱可應用於CUF/NCP製程,在Underfill/NCP固化過程,透過溫度/草莓视频污下载app最新ioses/真空的搭配作用下,可以將氣泡全消除. 至於NCP的製程應用,ELT亦開發出相對應的晶圓真空壓模機,針對不同的Flip chip製程,皆有豐富的實作經驗及問題解決方案.


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