底部填充工艺在倒装芯片上的应用

底部填充工艺在倒装芯片上的应用

增强可靠性： 倒装芯片封装中的焊点（常为金锡合金或铅锡合金）在热循环过程中承受巨大应力，容易导致疲劳和失效。底部填充材料（通常是高粘度环氧树脂，含有大量SiO2填充物）填充芯片与基板间的空隙，形成刚性支撑结构，有效分散应力，增强封装的机械强度和热稳定性。

改善热性能： 底部填充材料具有一定的热传导性，帮助芯片产生的热量快速传递至基板，再散发到外部，从而降低工作温度，提升电子设备的长期可靠性和性能。

防潮保护： 填充材料能防止水分渗透到芯片下方，减少湿气引起的焊点腐蚀或爆裂，尤其是在高温处理如回流焊过程中，避免“爆米花”效应，即水分在高温下迅速蒸发导致的内部压力增大和破裂。

提升抗冲击能力： 在受到跌落、振动等外力时，底部填充增加了封装结构的韧性，减少内部损伤，保护芯片免受物理冲击。

应力重分配： 通过底部填充，焊点上的热应力在芯片、填充物、基板及所有焊点间重新分配，避免应力集中在芯片边缘的外围焊点上，显著降低焊点的应变水平，从而提高焊点的疲劳寿命，据实践证明，这可以将焊点的疲劳寿命提高10至100倍。

底部填充工艺流程通常包括：

点胶： 在芯片与基板之间预设位置精确施加底部填充材料，此步骤要求极高精度，以避免污染其他元件。

毛细管效应填充 ：利用胶水的流动性和毛细作用自动填充芯片底部空间。

固化： 加热促使底部填充材料固化，形成稳定的封装结构。

检查与测试：

固化完成后，进行光学或X射线检查，以验证底部填充是否均匀、完全，以及是否存在气泡或其他缺陷。随后，还需进行电气性能测试，确保封装后的芯片功能正常。

底部填充材料的选择:

底部填充材料的选择需综合考虑流动性、固化特性、热膨胀系数、热导率、介电性能等因素。随着芯片尺寸的缩小和集成度的提高，对底部填充材料提出了更高要求，如更低的固化温度、更快的固化速度、更好的流动性和更优的热管理能力。

底部填充工艺在倒装芯片封装中的应用 显著提升了封装的性能、可靠性和寿命。通过增强焊点的可靠性、改善热性能、提供防潮保护和提升抗冲击能力，底部填充工艺成为现代电子封装技术中不可或缺的一部分。随着技术的不断进步，底部填充工艺将持续演进，以满足日益增长的高性能、小型化和多功能电子设备的需求。这种工艺是现代半导体封装技术的关键组成部分，尤其适用于高性能、高密度和高可靠性要求的电子产品中。

俄GS Nanotech公司使用“倒装芯片”技术成功封装了一批试点微电路

据Cnews 7月1日报道 ，GS Nanotech公司采用“倒装芯片”技术进行了一批微型芯片的试验性封装。这种方法在俄罗斯尚未用于微芯片的批量封装。微型芯片的成品率为 96%。

图片来自：cnews

GS Nanotech对媒体表示，该公司已为一家微电子开发商成功完成了一批复杂的半导体芯片的封装测试。封装在金属聚合物外壳中进行，采用的是 “倒装芯片”技术（倒置晶体法）。GS Nanotech 公司已经做好了在大规模生产框架内使用“倒装芯片”技术进行组装的准备。

GS Nanotech表示，使用“倒装芯片”技术进行芯片封装是一项复杂的科学密集型工作，迄今为止，俄罗斯市场上只有少量此类组件。该技术本身在全球需求量很大，因此任何测试都是俄罗斯微电子行业的一件大事。

20世纪60年代，IBM 公司创造了 “倒装芯片” 集成电路封装技术或倒装芯片安装技术。这种技术适用于计算机中使用的大功率处理器、服务器处理器或与高速有关的产品，如数据存储系统中使用的 RAID 控制器。

（编译：聆丰）

链接：https://www.cnews.ru/news/top/2024-07-01_gs_nanotech_uspeshno_zavershil_korpusirovanie

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