。UBM疊層對(duì)降低IC焊點(diǎn)下方的應(yīng)力具有十分重要的作用
。
如前所述，焊料凸點(diǎn)制作技術(shù)的種類很多
。采用蒸發(fā)的方法需要在晶片表面上濺射勢(shì)壘金屬(采用掩?div id="d48novz" class="flower left">
；蛴霉饪套鳛檩o助手段)形成UMB，然后蒸發(fā)Sn和Pb形成焊料
。在隨后的工藝中對(duì)Sn和Pb焊料進(jìn)行再流
，形成球形凸點(diǎn)。這一技術(shù)非常適用于采用耐高溫陶瓷基板的含鉛量較高的凸點(diǎn)(相對(duì)易熔焊料凸點(diǎn)而言)
。但對(duì)有機(jī)電路板上的SMT應(yīng)用而言
，IC上的高鉛焊料凸點(diǎn)還需要采用易熔焊料來(lái)形成互連。
低成本的凸點(diǎn)制作技術(shù)
，如電鍍或模版印刷(與濺射或化學(xué)鍍UBM相結(jié)合)都是目前常用的制作工藝
。這些工藝的凸點(diǎn)制作成本要比蒸發(fā)低一些，而且在電路上使用易熔焊料還可省去再將其放置到電路板上的那步工藝及其費(fèi)用
。目前生產(chǎn)的其它焊料合金包括無(wú)鉛焊料
、高鉛焊料和低α焊料等。
對(duì)電鍍凸點(diǎn)工藝而言
，UBM材料要濺射在整個(gè)晶片的表面上
，然后淀積光刻膠
，并用光刻的方法在IC鍵合點(diǎn)上形成開(kāi)口。然后將焊接材料電鍍到晶片上并包含在光刻膠的開(kāi)口中
。其后將光刻膠剝離
，并對(duì)曝光的UBM材料進(jìn)行刻蝕，對(duì)晶片進(jìn)行再流
，形成最終的凸點(diǎn)
。另一種常用的方法是將焊料模版印刷到帶圖形的UBM(濺射或電鍍)上，然后再流
。
控制凸點(diǎn)的最終高度具有十分重要的作用
。它可以保證較高的組裝成品率。用于監(jiān)測(cè)凸點(diǎn)制作工藝的破壞性凸點(diǎn)切斷測(cè)試方法常常會(huì)使焊膏中產(chǎn)生失效模式
，但絕不會(huì)對(duì)UBM或下面的IC焊點(diǎn)造成這樣的結(jié)果
。
晶片切割常常被看作是后端組裝中的第一步。磨蝕金剛石刀片以60,000rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行切片
。切割中要使用去離子水以提高切割的質(zhì)量并延長(zhǎng)刀片的壽命
。目前，降低單個(gè)IC上的屑片缺陷是一項(xiàng)十分緊迫的任務(wù)
。因?yàn)轫敳康男计锌赡芙咏酒挠性磪^(qū)
，背面的屑片對(duì)倒裝芯片的可靠性極其不利。邊緣的斷裂
，甚至是芯片區(qū)內(nèi)的背面芯片在熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力的作用下常會(huì)擴(kuò)展
，導(dǎo)致器件的早期失效。
5 焊劑／拾裝／再流
完成晶片切割后
，可將切分好的單個(gè)芯片留在晶片上
，也可將其放置到華夫餅包裝容器、凝膠容器
、Surftape或帶與軸封裝中
。倒裝芯片布局設(shè)備必須具有處理帶凸點(diǎn)的芯片的能力。華夫餅容器適應(yīng)于小批量需求
，或用于免測(cè)芯片
；帶與軸適用于SMT貼裝設(shè)備；送至貼裝設(shè)備的晶片較為普遍
，且最適合大批量制造應(yīng)用
。
實(shí)際的倒裝芯片組裝工藝由分配焊劑開(kāi)始
。分配焊劑的方法有多種
，包括浸液、擠涂分配
、模版印刷
、或噴涂等
。每一種方法都有其優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用范圍。貼裝設(shè)備上通常要裝有焊劑或粘接膠浸潤(rùn)組件
。這種方法具備將焊劑固定到芯片凸點(diǎn)上的優(yōu)點(diǎn)
。
控制焊劑膜的高度和盤的旋轉(zhuǎn)速度對(duì)批量生產(chǎn)的可重復(fù)性十分必要。焊劑分配工藝必須精確控制焊劑的分配量與可重復(fù)性
。模版印刷焊劑適用于大批量制造
，但對(duì)逆流設(shè)備的要求較高。不管采用哪一種方法
，在粘貼倒裝芯片器件時(shí)都必須考慮材料的特性和所用焊劑的兼容性
。
完成焊劑分配工藝后就可以采用多頭高速元件拾裝系統(tǒng)或超高精度拾裝系統(tǒng)拾取芯片了。為了促進(jìn)半導(dǎo)體后端制造與EMS組裝市場(chǎng)的結(jié)合
，目前的拾裝設(shè)備
，如西門子SiPlaceHF新型設(shè)備都具有較高的速度與精度。倒裝芯片與電路板對(duì)準(zhǔn)由高精度攝像機(jī)完成
。
拾裝工藝的關(guān)鍵參數(shù)包括元件的適當(dāng)拾取
、定位精度與可靠性、貼裝的力度大小
、停留時(shí)間和成品率等
。倒裝芯片拾裝精度通常要求在凸點(diǎn)節(jié)距的10％左右，以最大限度地減小平移偏移和旋轉(zhuǎn)偏移
。許多公司已在不同板條件下對(duì)各種工藝參數(shù)進(jìn)行了廣泛的研究和探討
，包括芯片尺寸、凸點(diǎn)節(jié)距
、凸點(diǎn)高度和每個(gè)芯片上的凸點(diǎn)數(shù)量等
。
拾裝設(shè)備上所用的噴嘴類型是根據(jù)芯片尺寸與／或凸點(diǎn)引腳(全陣列與環(huán)形陣列)等因素而決定的。將分好的晶片中的芯片拾取
，面朝下放好
，貼到電路板上。如果噴嘴的硬度和一致性都正常的話就不會(huì)對(duì)凸點(diǎn)和芯片造成損壞
。將芯片翻動(dòng)
，拾取，對(duì)準(zhǔn)并貼裝
。
為了避免已裝置好的芯片在再流工藝前發(fā)生移動(dòng)
，操作時(shí)應(yīng)倍加小心。因此
，再流工藝通常在直排的多級(jí)連續(xù)爐中采用對(duì)流
、紅外加熱、或傳導(dǎo)加熱(強(qiáng)熱對(duì)流)進(jìn)行
。在任何一種情況下都必須嚴(yán)格控制爐內(nèi)氣氛和溫度分布
，以確?div id="jfovm50" class="index-wrap">？煽康脑倭骱更c(diǎn)。主要的影響參數(shù)包括液化
、峰值溫度
、斜坡速率、吸收時(shí)間
、吸收溫度
、冷卻速率與對(duì)流速率等。精確的分布(即
，在芯片下放置熱電偶)具有十分重要的作用
，因?yàn)檫@樣可以防止基板退化、焊膏不足和焊膏起球等現(xiàn)象
。此外
，焊劑的一致性、焊劑的活化以及均勻的熱傳遞都是十分關(guān)鍵的參數(shù)
。
6 底部填充
焊膏再流工藝之后要使用底部填料以實(shí)現(xiàn)芯片與電路板的耦合
，從而極大地提高互連的完整性與可靠性。最常用的技術(shù)就是在焊膏再流之后分配底部填料
。但有一些應(yīng)用也采用芯片粘貼之前分配不流動(dòng)的底部填料或在電路板上印刷
，并在焊膏再流期間進(jìn)行固化。
要想順利地完成底部填料工藝就必須考慮一些重要的參數(shù)
，如底部填充材料的特性與兼容性(適當(dāng)?shù)豑g
、CTE和模件等)、分配量
、分配形式
、板的溫度與底部填充流動(dòng)的機(jī)理等。利用毛細(xì)作用的傳統(tǒng)的底部填充流動(dòng)主要取決于芯片的尺寸和外形
、凸點(diǎn)的式樣
、間隔大小、填充材料的黏度
、芯片與板的表面張力
、以及填充材料的潤(rùn)濕角等。
針的尺寸
、離芯片邊緣的分配距離
、針距板的高度和分配的速度也是必須了解并加以控制的重要參數(shù)。此外
，在填充工藝期間控制板的溫度可以提高毛細(xì)管的流動(dòng)
，同時(shí)還可避免先期凝膠。
要確保高可靠的倒裝芯片組裝就必須充分了解材料的流動(dòng)特性
，避免氣孔或分層(采用C模式掃描聲學(xué)顯微鏡可以看出)
。濕氣與／或溫度循環(huán)會(huì)引起填充材料與芯片或基板的分層
，而一旦產(chǎn)生分層就有可能造成高應(yīng)力集中
，并導(dǎo)致焊點(diǎn)的預(yù)先失效
。
底部填充材料的固化工藝可在連續(xù)直排爐或間歇爐中完成?div id="jfovm50" class="index-wrap">？刂茰囟鹊囊恢滦?div id="jfovm50" class="index-wrap">、固化時(shí)間、以及爐內(nèi)的氣氛條件
，充分實(shí)現(xiàn)底部填料所具有的優(yōu)點(diǎn)是十分重要的
。
倒裝芯片的成功實(shí)現(xiàn)與使用包含諸多設(shè)計(jì)、工藝
、設(shè)備與材料因素
。只有對(duì)每一個(gè)因素都加以認(rèn)真考慮和對(duì)待才能夠促進(jìn)工藝和技術(shù)的不斷完善和進(jìn)步，才能滿足應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Φ寡b芯片技術(shù)產(chǎn)品不斷增長(zhǎng)的需要
。
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