時(shí)間:2021-03-30| 作者:admin
目前,許多芯片封裝都為BGA型,這類封裝的[敏感詞]優(yōu)點(diǎn)就是能節(jié)約板上空間。常見的是芯片向上結(jié)構(gòu),對(duì)熱處理要求較高的通暢是使用腔向下的結(jié)構(gòu)。
多數(shù)封裝都采用芯片鍵合技術(shù)將芯片與基板連接起來(lái),并實(shí)現(xiàn)芯片與基板之間的電連接。BGA也如此,但更多是采用倒裝芯片互連技術(shù)。采用倒裝芯片設(shè)計(jì)可將散熱片直接與芯片連接起來(lái),達(dá)到更好散熱的目的。
PBGA封裝工藝流程
1.PBGA基板的制備
在BT樹脂/玻璃芯板的兩面壓極?。?2-18um厚)的銅箔,然后進(jìn)行鉆孔和通孔金屬化,通孔一般位于基板的四周;再用常規(guī)的PWB工藝(壓膜、曝光、顯影、蝕刻等)在基板的兩面制作圖形(導(dǎo)帶、電極以及安裝焊球的焊區(qū)陣列);后形成介質(zhì)阻焊膜并制作圖形,露出電極及焊區(qū)。
2.封裝工藝流程
圓片減薄→圓片切削→芯片粘結(jié)→清洗→引線鍵合→清洗→模塑封裝→裝配焊料球→回流焊→打標(biāo)→分離→檢查及測(cè)試→包裝
芯片粘結(jié):采用充銀環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑(導(dǎo)電膠)將IC芯片粘結(jié)在鍍有Ni-Au薄層的基板上
引線鍵合:粘結(jié)固化后用金絲球焊機(jī)將IC芯片上的焊區(qū)與基板上的鍍Ni-Au的焊區(qū)以金線相連
模塑封裝:用天有石英粉的環(huán)氧樹脂模塑進(jìn)行模塑包封,以保護(hù)芯片、焊接線及焊盤。
回流焊:固化之后,使用特設(shè)設(shè)計(jì)的吸拾工具(焊球自動(dòng)拾放機(jī))將浸有焊劑熔點(diǎn)為183℃、直徑為30mil(0.75mm)的焊料球Sn62Pb36Ag2,或者Sn63Pb37放置在焊盤上,在傳統(tǒng)的回流焊爐內(nèi)在N2氣氛下進(jìn)行回流焊接([敏感詞]加工溫度不超過(guò)230℃),焊球與鍍Ni-Au的基板焊區(qū)焊接。
TBGA封裝工藝流程
1.TBGA載帶制作
TBGA載帶是由聚酰亞胺PI材料制成的,在制作時(shí),先在載帶的兩面覆銅,接著沖通孔和通孔金屬化及制作出圖形;然后鍍鎳、金,將帶有金屬化通孔和再分布圖形的載帶分割成單體。
封裝熱沉又是封裝的加固體,也是管殼的芯腔基底,因此在封裝前先要使用壓敏粘結(jié)劑將載帶粘結(jié)在熱沉上。
TBGA適合于高I/O數(shù)應(yīng)用的一種封裝形式,I/O數(shù)可為200-1000,芯片的連接可以用倒裝芯片再流,也可以用熱壓鍵合。
2.封裝工藝流程
圓片減薄→圓片切割→芯片粘結(jié)→清洗→引線鍵合→等離子清洗→液態(tài)密封劑灌封→裝配焊料球→回流焊→打標(biāo)→終檢查→測(cè)試→包裝
芯片粘結(jié):全陣列型芯片,用C4工藝;周邊型金凸點(diǎn)芯片,熱壓鍵合。
裝配焊料球:用微焊技術(shù)把焊球(10Sn90Pb)焊接到載帶上,焊球的頂部熔進(jìn)電鍍通孔內(nèi),焊接后用環(huán)氧樹脂將芯片包封。
FCBGA封裝工藝流程
1.FCGBA基板制作
FCGBA基板制作是將多層陶瓷片高溫共燒成多層陶瓷金屬化基片,再在基片上制作多層金屬布線,然后進(jìn)行電鍍等。
2.封裝工藝流程
圓片凸點(diǎn)的制備→圓片切割→芯片倒裝及回流焊→底部填充→導(dǎo)熱脂、密封焊料的分配→封蓋→裝配焊料球→回流焊→打標(biāo)→分離終檢查→測(cè)試→包封
倒裝焊接:克服了引線鍵合焊盤中心距極限的問(wèn)題,在芯片的電源/地線分布設(shè)計(jì)上提供了更多便利,為高頻率、大功率器件提供更完善的信號(hào)。
基板選擇:關(guān)鍵因素在于材料的熱膨脹系數(shù)(CTE)、介電常數(shù)、介質(zhì)損耗、電阻率和導(dǎo)熱率等。
凸點(diǎn)技術(shù):常用的凸點(diǎn)材料為金凸點(diǎn),95Pb5Sn、90Pb10Sn焊料球(回流焊溫度約為350℃)。技術(shù)的關(guān)鍵在于當(dāng)節(jié)距縮小時(shí),必須保持凸點(diǎn)尺寸的穩(wěn)定性。焊料凸點(diǎn)尺寸的一致性及其共面性對(duì)倒裝焊的合格率有極大的影響。
CBGA封裝工藝流程
相比于PBGA和TBGA,CBGA有些許不同,主要表現(xiàn)在三個(gè)方面:
1.CBGA的基板是多層陶瓷布線基板,PBGA的基板是BT多層布線基板,TBGA基板是加強(qiáng)環(huán)的聚酰亞胺(PI)多層Cu布線基板。
2.CBGA基板[敏感詞]的焊球?yàn)?0%Pb-10Sn%或95%Pb-5Sn%的高溫焊球,而與基板和PWB焊接的焊料則為37%Pb-63Sn%的共晶低溫焊球
3.CBGA的封蓋為陶瓷,使之成為氣密性封裝;而PBGA和TBGA則為塑料封裝,非氣密性封裝。
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