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什么器件被稱(chēng)為倒裝芯片?一般來(lái)說(shuō)這類(lèi)器件具備哪些特點(diǎn)?

2021/1/24 22:32:05      點(diǎn)擊:1444


1.基材是硅;

2.電氣面及焊凸在器件下表面;

3.球間距一般為4-14mil、球徑為2.5-8mil、外形尺寸為1-27mm;

4.組裝在基板上后需要做底部填充。

內(nèi)存價(jià)格又要回到漲價(jià)模式了,從去年12月到今年1月最多就漲了30%。全球95%的內(nèi)存產(chǎn)能都掌握在三星、SK海力士及美光三家廠商中,其中韓系的兩家就占了大約75%的份額,對(duì)市場(chǎng)影響極大。



三星和SK海力士的投資重點(diǎn)將放在晶圓代工和閃存領(lǐng)域,原有DRAM投資預(yù)計(jì)與2020年持平,但三星將部分DRAM產(chǎn)線轉(zhuǎn)為CIS后,其DRAM資本支出有可能比去年降低。



因此,市場(chǎng)預(yù)計(jì)DRAM市場(chǎng)整體看缺,客戶(hù)拉貨意愿積極,從去年12月至今原廠DRAM顆粒價(jià)格上漲20%-30%。



時(shí)下快到農(nóng)歷春節(jié),IC圈內(nèi)都在盼望市場(chǎng)能夠平穩(wěn)下來(lái),但以現(xiàn)狀來(lái)看是很難如愿了。本來(lái)IC漲價(jià)已經(jīng)非常惱人,最近被動(dòng)元件市場(chǎng)又頻生變故,也是令人放心不下。各種供應(yīng)鏈?zhǔn)录ㄔ瓘S停產(chǎn)、上游漲價(jià)都擠到一塊兒發(fā)生,令本就緊張的供求關(guān)系更加緊繃。



從當(dāng)前市況來(lái)看,被動(dòng)元件市場(chǎng)又懸了,現(xiàn)在的情況不由得令人想起2018年的大行情,特別是在IC產(chǎn)業(yè)鏈全都大漲價(jià)的背景下,就更令人緊張,對(duì)未來(lái)不免會(huì)做出悲觀預(yù)期。



迄今為止,各類(lèi)IC已經(jīng)歷了長(zhǎng)達(dá)一個(gè)多季度的缺貨漲價(jià)。很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),原廠發(fā)函調(diào)價(jià)屢見(jiàn)不鮮,特別是一些通用IC大廠,諸如NXP、ST、微芯(Microchip)等,其產(chǎn)品缺貨已經(jīng)使電子業(yè)內(nèi)苦不堪言。



據(jù)最新消息,剛在開(kāi)年之際發(fā)函漲價(jià)的微芯又有新動(dòng)作,目前傳出微芯交期由此前的18周延至54周,長(zhǎng)達(dá)一年有余。而這也并非唯一,其他原廠,諸如美信、TI、博通等廠交期也都有大幅延長(zhǎng),最長(zhǎng)也是到了一年左右。



對(duì)廣大電子制造廠來(lái)說(shuō),長(zhǎng)達(dá)一年的交期是真正的“殺手”,等料也不是誰(shuí)都能等得起。即便大如汽車(chē)廠商,目前也廣泛傳出停產(chǎn)、限產(chǎn)、關(guān)閉工廠等消息,更不用說(shuō)廣大中小電子廠。以這波IC缺貨的殺傷力,很有可能造成大批電子制造廠倒下。



由此可得出結(jié)論,盡管被動(dòng)元件供應(yīng)緊繃加劇,但當(dāng)前的主要矛盾是IC元件缺貨,各電子制造廠的主要精力也是用于建立IC安全庫(kù)存。至于被動(dòng)元件,只要其供給不再進(jìn)一步惡化,那么對(duì)電子行業(yè)的負(fù)面效應(yīng)也就止步于此了。


其實(shí),AD8309ARU倒裝芯片之所以被稱(chēng)為“倒裝”,是相對(duì)于傳統(tǒng)的金屬線鍵合連接方式(Wire Bonding)與植球后的工藝而言的。傳統(tǒng)的通過(guò)金屬線鍵合與基板連接的芯片電氣面朝上,而倒裝芯片的電氣面朝下,相當(dāng)于將前者翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),故稱(chēng)其為“倒裝芯片”。在圓片(Wafer) 上芯片植完球后,需要將其翻轉(zhuǎn),送入貼片機(jī),便于貼裝,也由于這一翻轉(zhuǎn)過(guò)程,而被稱(chēng)為“倒裝芯片”。

一、PCB板用倒裝芯片的組裝工藝流程

在半導(dǎo)體后端組裝工廠中,現(xiàn)在有兩種模塊組裝方法。在兩次回流焊工藝中,先在單獨(dú)的SMT生產(chǎn)線上組裝SMT器件,該生產(chǎn)線由絲網(wǎng)印刷機(jī)、貼片機(jī)和第 一個(gè)回流焊爐組成。然后再通過(guò)第二條生產(chǎn)線處理部分組裝的模塊,該生產(chǎn)線由PCB板用倒裝芯片貼片機(jī)和回流焊爐組成。底部填充工藝在專(zhuān)用底部填充生產(chǎn)線中完成,或與PCB板用倒裝芯片生產(chǎn)線結(jié)合完成。

二、PCB板用倒裝芯片的裝配工藝流程介紹

相對(duì)于其它的IC器件,如BGA、CSP等,PCB板用倒裝芯片裝配工藝有其特殊性,該工藝引入了助焊劑工藝和底部填充工藝。因?yàn)橹竸埩粑?對(duì)可靠性的影響)及橋連的危險(xiǎn),將PCB板用倒裝芯片貼裝于錫膏上不是一種可采用的裝配方法。業(yè)內(nèi)推出了無(wú)需清潔的助焊劑,芯片浸蘸助焊劑工藝成為廣泛使用的助焊技術(shù)。目前主要的替代方法是使用免洗助焊劑,將器件浸蘸在助焊劑薄膜里讓器件焊球蘸取一定量的助焊劑,再將器件貼裝在基板上,然后回流焊接;或者將助焊劑預(yù)先施加在基板上,再貼裝器件與回流焊接。助焊劑在回流之前起到固定器件的作用,回流過(guò)程中起到潤(rùn)濕焊接表面增強(qiáng)可焊性的作用。


PCB板用倒裝芯片焊接完成后,需要在器件底部和基板之間填充一種膠(一般為環(huán)氧樹(shù)酯材料)。底部填充分為于“毛細(xì)流動(dòng)原理”的流動(dòng)性和非流動(dòng)性(No-follow)底部填充。

述PCB板用倒裝芯片組裝工藝是針對(duì)C4器件(器件焊凸材料為SnPb、SnAg、SnCu或SnAgCu)而言。另外一種工藝是利用各向異性導(dǎo)電膠(ACF)來(lái)裝配PCB板用倒裝芯片。預(yù)先在基板上施加異性導(dǎo)電膠,貼片頭用較高壓力將器件貼裝在基板上,同時(shí)對(duì)器件加熱,使導(dǎo)電膠固化。該工藝要求貼片機(jī)具有非常高的精度,同時(shí)貼片頭具有大壓力及加熱功能。對(duì)于非C4器件(其焊凸材料為Au或其它)的裝配,趨向采用此工藝。這里,我們主要討論C4工藝,下表列出的是PCB板用倒裝芯片植球(Bumping)和在基板上連接的幾種方式。

倒裝PCB板用倒裝芯片幾何尺寸可以用一個(gè)“小”字來(lái)形容:焊球直徑小(小到0.05mm),焊球間距小(小到0.1mm),外形尺寸小(1mm2)。要獲得滿(mǎn)意的裝配良率,給貼裝設(shè)備及其工藝帶來(lái)了挑戰(zhàn),隨著焊球直徑的縮小,貼裝精度要求越來(lái)越高,目前12μm甚至10μm的精度越來(lái)越常見(jiàn)。貼片設(shè)備照像機(jī)圖形處理能力也十分關(guān)鍵,小的球徑小的球間距需要更高像素的像機(jī)來(lái)處理。

隨著時(shí)間推移,高性能芯片的尺寸不斷增大,焊凸(Solder Bump)數(shù)量不斷提高,基板變得越來(lái)越薄,為了提高產(chǎn)品可靠性底部填充成為必須。



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