微组装工艺专家,封装实验室支持多种工艺验证
芯片与基板之间最常用的互连工艺之一。首先通过气动式点胶、蘸胶、喷射等方式将导电或非导电粘合剂(俗称“银胶”或“环氧胶”)涂布到基板指定位置,然后通过真空拾放焊头将芯片置入胶内,最后在供应商定义的温度和时间条件下加热固化。
共晶焊通过中间层使芯片与基板形成共晶体系实现连接。该工艺利用特定材料及合金混合物在键合时的独特特性——常用的金锡合金 (AuSn 80/20) 熔点为 280°C,金硅合金 (AuSi) 熔点为 363°C。合金组合的优势在于其熔点显著低于各单质材料。加热时,共晶温度以上形成“液相”,通过扩散实现原子级键合。共晶焊的另一显著优势是芯片与基板在单一工序中同时实现电气和机械连接。
蘸胶是环氧树脂贴装工艺中一种高效的胶水施加方式。将芯片或点胶头浸入胶池中蘸取定量胶水,再将胶水转移至基板目标位置。与针式点胶相比,蘸胶能实现更均匀的胶层厚度和更高的上胶效率,特别适合多芯片同时贴装场景,对溢胶覆盖率和爬胶高度有精确控制能力。
针转印是一种精密的胶水转移工艺,通过精密针头从胶池中定量取胶后,在基板目标位置精确沉积。针转印可实现极小体积的胶水精准转移,适用于对胶量有严苛要求的微组装场景,如光电器件的透镜贴装、薄芯片的精密点胶等。
芯片堆叠是将多个芯片在基板上逐层堆叠的组装工艺。这种垂直集成方式可在极小面积内紧凑排布不同尺寸和功能的电路,不仅节省空间,还因电路间信号路径更短而提升器件性能。互连技术可根据具体应用需求灵活适配。
倒装焊又称 C4 技术(Controlled Collapse Chip Connection),是一种通过凸点(Bump)实现裸芯片与基板互连的组装和垂直互连技术。芯片直接倒扣安装,有凸点的接触面朝下对准基板,无需引线连接。这使得封装尺寸特别紧凑、导电路径极短。在复杂电路中,倒装焊往往是唯一可行的互连方案——因为可能需要同时实现数千个连接点,整个芯片表面都可用于布线,而引线键合无法实现如此高密度的连接,且存在线弧短路风险。倒装焊所有连接同时完成,大幅节省时间。
芯片分选是将半导体芯片从一种载具形式(源)重新分拣或重新组织到另一种载具形式(目标)的工艺。常见场景是将芯片从晶圆(源)重新分拣到华夫盒(目标),也包括将芯片分拣到料带、凝胶盒或其他载具中。
UV固化贴装是一种利用紫外线(UV)固化液态胶粘剂的特种键合工艺。与环氧胶需要不同时间和温度固化不同,UV胶在接触高能 UV 辐射前始终保持液态。其优势在于胶水不会提前固化,只有主动施加 UV 光源时才开始固化。UV胶工作时间更长,固化时间极短——UV 光照下通常仅需数秒。该技术广泛用于在线生产流程以及对温度敏感的元器件。
超声波键合是一种通过压力和超声波振动(摩擦)在室温下实现芯片与基板之间导电和机械连接的冷摩擦焊接工艺。由于该工艺可在室温下进行,与热超声键合不同,无需对基板进行额外加热。温度敏感或难以加热的元器件均可通过超声波键合加工。