最新芯片貼裝和芯片互連宣講專業(yè)知識講座課件

概述硅片減薄芯片互連硅片切割芯片帖裝成型技術(shù)打碼去飛邊毛刺上焊錫切筋成型芯片封裝技術(shù)（一級）單晶硅棒概述硅片減薄芯片互連硅片切割芯片帖裝成型技術(shù)打碼去飛邊毛刺上1概述封裝流程前段操作后段操作前段操作：1000凈化級別凈化級別：塵埃最允許數(shù)/立方米塑料封裝概述封裝流程前段操作后段操作前段操作：1000凈化級別塑料封2第二章芯片貼裝與芯片互連2.1芯片制備2.2芯片貼裝2.3芯片互連第二章芯片貼裝與芯片互連2.1芯片制備32.1芯片制備2.1芯片制備42.1芯片制備矽？晶圓？1961，菲爾查德在硅晶片上制造的第一個(gè)集成電路2.1芯片制備矽？晶圓？1961，菲爾查德在硅晶片上制造的52.1芯片制備2.1芯片制備62.1芯片制備晶圓制備硅的提純2.1芯片制備晶圓制備硅的提純72.1芯片制備晶圓制備硅的提純2.1芯片制備晶圓制備硅的提純82.1芯片制備晶圓制備晶棒制備晶體生長技術(shù)：區(qū)熔法；布里曼生長法；CZ直拉法優(yōu)點(diǎn)：工藝成熟，投量量；適于生長大直徑單晶；缺點(diǎn)：不可避免來自坩堝及加熱棒的污染.2.1芯片制備晶圓制備晶棒制備優(yōu)點(diǎn)：工藝成熟，投量量；92.1芯片制備晶棒制備2.1芯片制備晶棒制備102.1芯片制備晶圓制備晶棒制備2.1芯片制備晶圓制備晶棒制備112.芯片制備晶圓制備硅棒制備2.芯片制備晶圓制備122.1芯片制備晶圓制備硅棒制備2.1芯片制備晶圓制備132.1芯片制備晶圓制備晶圓切片多線切割機(jī)2.1芯片制備晶圓制備多線切割機(jī)142.1芯片制備晶圓制備晶圓尺寸據(jù)國外媒體報(bào)道，三大巨頭英特爾、三星和臺積電本周宣布，他們將于2012年合作開發(fā)450mm晶圓的試生產(chǎn)；但是要研發(fā)450mm晶圓所需的設(shè)備，投資可能高達(dá)1000億美元。8英寸（200mm）13英寸（300mm）18英寸（450mm）使用0.13微米的制程在200mm的晶圓上可以生產(chǎn)大約179個(gè)處理器核心，而使用300mm的晶圓可以制造大約427個(gè)處理器核心。2.1芯片制備晶圓制備據(jù)國外媒體報(bào)道，三大巨頭英152.1芯片制備光刻與刻蝕工藝臨時(shí)性地涂覆光刻膠到硅片上；把設(shè)計(jì)圖形最終轉(zhuǎn)移到硅片上；IC制造中最重要的工藝；占用40-50%的芯片制造時(shí)間；決定著芯片的最終尺寸.2.1芯片制備光刻與刻蝕工藝162.1芯片制備光刻與刻蝕工藝涂膠六甲基乙硅氮烷2.1芯片制備光刻與刻蝕工藝六甲基乙硅氮烷172.1芯片制備光刻與刻蝕工藝曝光2.1芯片制備光刻與刻蝕工藝182.1芯片制備光刻與刻蝕工藝顯影后烘顯影2.1芯片制備光刻與刻蝕工藝后烘顯影192.1芯片制備光刻與刻蝕工藝濕法刻蝕干法刻蝕2.1芯片制備光刻與刻蝕工藝干法刻蝕202.1芯片制備光刻與刻蝕工藝刻蝕多晶硅2.1芯片制備光刻與刻蝕工藝212.1芯片制備光刻與刻蝕工藝離子注入2.1芯片制備光刻與刻蝕工藝222.1芯片制備光刻與刻蝕工藝2.1芯片制備光刻與刻蝕工藝232.1芯片制備芯片切割DBG法（先劃片后減?。?.1芯片制備芯片切割DBG法（先劃片后減?。?42.1芯片制備芯片切割2.1芯片制備芯片切割252.1芯片制備芯片切割

2.1芯片制備芯片切割

262.2芯片貼裝芯片貼裝（diemount/bonding/attachment)目的：實(shí)現(xiàn)芯片與底座（chipcarrier）的連接.要求：機(jī)械強(qiáng)度化學(xué)性能穩(wěn)定導(dǎo)電、導(dǎo)熱熱匹配可操作性2.2芯片貼裝芯片貼裝（diemount/bonding272.2芯片貼裝（diemount)2.2.1共晶粘貼法2.2.2焊接粘貼法2.2.3導(dǎo)電膠粘貼法2.2.4玻璃膠粘貼法2.2芯片貼裝（diemount)2.2.1共晶粘貼法282.2芯片貼裝2.2.1共晶粘貼法2.2芯片貼裝2.2.1共晶粘貼法292.2芯片貼裝2.2.1共晶粘貼法潤濕性的重要性；預(yù)型片的使用（Au-2%Si合金）；優(yōu)點(diǎn)：金-硅共晶焊接機(jī)械強(qiáng)度高、熱阻小、穩(wěn)定性好、可靠性高,高溫性能好，不脆化。缺點(diǎn)：生產(chǎn)效率低，不適應(yīng)高速自動化生產(chǎn)。2.2芯片貼裝2.2.1共晶粘貼法優(yōu)點(diǎn)：金-硅共302.2芯片貼裝2.2.2焊接粘貼法

所用氣氛：熱氮?dú)夤に噧?yōu)點(diǎn)：熱傳導(dǎo)性好所用材料硬質(zhì)焊料：金-硅、金-錫、金鍺；（塑變應(yīng)力高，抗疲勞抗?jié)撟兲匦院茫┸涃|(zhì)焊料：鉛-錫、鉛-錫-銦.2.2芯片貼裝2.2.2焊接粘貼法所用材料312.2芯片貼裝2.2.3導(dǎo)電膠粘貼法三種導(dǎo)電膠：（1）各向同性材料；（2）導(dǎo)電硅橡膠；（3）各向異性導(dǎo)電聚合物。共同點(diǎn)：表面形成化學(xué)結(jié)合和導(dǎo)電功能。2.2芯片貼裝2.2.3導(dǎo)電膠粘貼法322.2芯片貼裝2.2.3導(dǎo)電膠粘貼法2.2芯片貼裝2.2.3導(dǎo)電膠粘貼法332.2芯片貼裝2.2.3導(dǎo)電膠粘貼法芯片粘結(jié)劑：環(huán)氧樹脂；聚酰亞胺；硅氧烷聚酰亞胺。填充料：銀顆?；蛘咩y薄片（75-80%）使用考慮因素：流動性；粘著性；熱傳導(dǎo)性；電導(dǎo)性；玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；吸水性.2.2芯片貼裝2.2.3導(dǎo)電膠粘貼法342.2芯片貼裝2.2.4玻璃膠粘貼法類似于銀漿粘接技術(shù)，主要用于陶瓷封裝需要嚴(yán)格控制燒結(jié)溫度.優(yōu)點(diǎn)：所得芯片封裝無空隙、熱穩(wěn)定性優(yōu)良、低結(jié)合應(yīng)力以及濕氣含量低；缺點(diǎn)：有機(jī)成分與溶劑必須除去，否則危害可靠性。2.2芯片貼裝2.2.4玻璃膠粘貼法類似于銀漿粘352.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)(TAB)2.3.3倒裝芯片鍵合技術(shù)(FCB/C4)芯片焊區(qū)芯片互連I/O引線半導(dǎo)體失效約有1/4-1/3是由芯片互連所引起，因此芯片互連對器件可靠性意義重大?。。?.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)芯片焊區(qū)芯片362.3芯片互連2.3芯片互連372.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)主要的打線鍵合技術(shù)：.楔形接點(diǎn)球形接點(diǎn)超聲波鍵合；熱壓鍵合；熱超聲波鍵合2.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)楔形接點(diǎn)球形382.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)頻率：20-60kHz；振幅：20-200μm；冷焊？？？2.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)頻率：20-392.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)2.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)402.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)2.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)412.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)打線鍵合的線材鋁線：鋁-1%硅合金；0.5-1%鎂的鋁線；鋁鎂硅合金或鋁銅合金.金線：含5-100ppm鈹含30-100ppm銅其他線材：銀線，銅線PCB或封裝不能加熱的情況之下；間距小于60micron.用量超過90%間距大于60micron。2.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)PCB或封裝422.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)影響因素：金鋁金屬間化合物（AuAl2或Au5Al2)是主因；線材、鍵合點(diǎn)與金屬間化合物之間的交互擴(kuò)散產(chǎn)生的孔洞；其他，鍵合點(diǎn)金屬化工藝與封裝材料之間的反應(yīng)，亦可生成金屬間化合物。2.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)432.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)鍵合拉力測試鍵合剪切力測試2.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)442.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)焊接方法絲球焊超聲楔焊2.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)45絲球焊絲球焊46絲球焊工藝絲球焊工藝47絲球焊設(shè)備-自動化設(shè)備絲球焊設(shè)備-自動化設(shè)備48絲球焊設(shè)備-半自動絲球焊設(shè)備-半自動49劈刀端部形狀-1劈刀端部形狀-150劈刀端部形狀-2劈刀頭部凹槽形狀劈刀端部形狀-2劈刀頭部凹槽形狀51第一鍵合點(diǎn)形狀第一鍵合點(diǎn)形狀52第二鍵合點(diǎn)第二鍵合點(diǎn)53完整的絲球焊鍵合完整的絲球焊鍵合54鍵合強(qiáng)度與超聲頻率的關(guān)系鍵合強(qiáng)度與超聲頻率的關(guān)系55超聲楔焊超聲楔焊562.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)2.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)572.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)2.3.2.1TAB的關(guān)鍵技術(shù)2.3.2.2TAB技術(shù)的關(guān)鍵材料2.3.2.3TAB的特點(diǎn)2.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)582.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)2.3.2.1TAB的關(guān)鍵技術(shù)（1）芯片凸點(diǎn)制作技術(shù)光刻膠做掩膜2.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)光刻膠做掩膜592.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)2.3.2.1TAB的關(guān)鍵技術(shù)（1）芯片凸點(diǎn)制作技術(shù)2.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)602.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)2.3.2.1TAB的關(guān)鍵技術(shù)（1）芯片凸點(diǎn)制作技術(shù)凸塊轉(zhuǎn)移技術(shù)2.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)凸塊轉(zhuǎn)移技術(shù)612.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)2.3.2.1TAB的關(guān)鍵技術(shù)（2）TAB載帶制作技術(shù)單層帶（Cu箔）--工藝簡單；熱穩(wěn)定性好，價(jià)位低；不能做電性測試，容易變形。雙層帶（Cu-PI雙層）；高溫穩(wěn)定性好，可作電性測試，電性能優(yōu)良；價(jià)位高，亦彎曲，容易變形。三層帶（Cu-粘貼劑-PI）--最為常用可作電性測試，適合大規(guī)模生產(chǎn)；價(jià)位高，不適用于高溫鍵合。2.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)62載帶上Cu箔引線的圖形結(jié)構(gòu)與制作工藝載帶上Cu箔引線的圖形結(jié)構(gòu)與制作工藝632.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)2.3.2.1TAB的關(guān)鍵技術(shù)（3）載帶引線和芯片凸點(diǎn)的內(nèi)引線焊接與外引線焊接技術(shù)2.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)64熱壓組合鍵合方法熱壓組合鍵合方法65單點(diǎn)熱壓鍵合方法單點(diǎn)熱壓鍵合方法66激光鍵合激光鍵合67TAB外引線鍵合TAB外引線鍵合682.3.2.2TAB技術(shù)的關(guān)鍵材料基帶材料要求高溫性能與Cu箔的粘接性、熱匹配性好尺寸穩(wěn)定；化學(xué)穩(wěn)定性好；機(jī)械強(qiáng)度高材料聚酰亞胺(PI)薄膜，早期最廣泛使用的材料，價(jià)格稍高聚乙烯對苯二甲酸脂(PET)薄膜苯丙環(huán)丁稀(BCB)薄膜導(dǎo)體材料Cu箔與基帶連接牢固；導(dǎo)熱、導(dǎo)聚乙烯對苯二甲酸脂(PET)薄膜苯丙環(huán)電性能好；易于電鍍。厚度有18、35、70微米鋁箔使用較少規(guī)格寬度以35mm最常用。另有70mm和158mm等規(guī)格。金屬材料Au，Ni，Pb/Sn焊接材料芯片凸點(diǎn)金屬材料Au，Cu/Au，Au/Sn，Pb/Sn2.3.2.2TAB技術(shù)的關(guān)鍵材料692.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)2.3.2.3TAB的優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)輕、薄、短、小；電極尺寸、電極與焊區(qū)的間距比WB大為減?。豢扇菁{更多引腳，提高安裝密度；可對IC芯片進(jìn)行電老化、篩選和測試；焊點(diǎn)鍵合拉力比WB高3-10倍。2.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)702.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)712.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)封裝結(jié)構(gòu)2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)封裝結(jié)構(gòu)722.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)732.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)742.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)752.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)762.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)凸點(diǎn)形成工藝-蒸發(fā)沉積凸點(diǎn)2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)凸點(diǎn)形成工藝-蒸772.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)凸點(diǎn)形成工藝-電鍍法2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)凸點(diǎn)形成工藝-電782.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)凸點(diǎn)形成工藝-植球法2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)凸點(diǎn)形成工藝-植792.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)凸點(diǎn)形成工藝-印刷凸點(diǎn)2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)凸點(diǎn)形成工藝-印802.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)凸點(diǎn)形成工藝-釘頭凸點(diǎn)2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)凸點(diǎn)形成工藝-釘812.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)凸點(diǎn)形成工藝-凸點(diǎn)轉(zhuǎn)移法2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)凸點(diǎn)形成工藝-凸822.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)凸點(diǎn)形成工藝-微球法2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)凸點(diǎn)形成工藝-微832.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)凸點(diǎn)形成工藝-微球法2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)凸點(diǎn)形成工藝-微842.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)凸點(diǎn)形成工藝-TachydotsTM法2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)凸點(diǎn)形成工藝-T852.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)(2)凸點(diǎn)芯片的倒裝焊倒裝焊互連基板的金屬焊區(qū)要求：焊區(qū)與芯片凸點(diǎn)金屬具有良好的浸潤性；基板焊區(qū)：Ag/Pd、Au、Cu(厚膜）Au、Ni、Cu（薄膜）2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)862.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)(2)凸點(diǎn)芯片的倒裝焊熱壓焊倒裝焊法2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)熱壓焊倒裝焊法872.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)(2)凸點(diǎn)芯片的倒裝焊再流焊倒裝焊法2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)再流焊倒裝焊法882.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)(2)凸點(diǎn)芯片的倒裝焊環(huán)氧樹脂光固化倒裝焊法2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)環(huán)氧樹脂光固化倒892.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)(2)凸點(diǎn)芯片的倒裝焊各向異性導(dǎo)電膠導(dǎo)電粒子含量：10%2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)各向異性導(dǎo)電膠導(dǎo)902.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)(2)凸點(diǎn)芯片的倒裝焊2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)912.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)(3)底部填充2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)922.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)(3)底部填充2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)932.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)(3)底部填充-填料要求2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)942.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)(3)底部填充-填充工藝毛細(xì)作用?。?！2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)毛細(xì)作用！??！952.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)(4)無鉛化凸點(diǎn)2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)962.4芯片互連2.5互聯(lián)工藝比較2.4芯片互連2.5互聯(lián)工藝比較97概述硅片減薄芯片互連硅片切割芯片帖裝成型技術(shù)打碼去飛邊毛刺上焊錫切筋成型芯片封裝技術(shù)（一級）單晶硅棒概述硅片減薄芯片互連硅片切割芯片帖裝成型技術(shù)打碼去飛邊毛刺上98概述封裝流程前段操作后段操作前段操作：1000凈化級別凈化級別：塵埃最允許數(shù)/立方米塑料封裝概述封裝流程前段操作后段操作前段操作：1000凈化級別塑料封99第二章芯片貼裝與芯片互連2.1芯片制備2.2芯片貼裝2.3芯片互連第二章芯片貼裝與芯片互連2.1芯片制備1002.1芯片制備2.1芯片制備1012.1芯片制備矽？晶圓？1961，菲爾查德在硅晶片上制造的第一個(gè)集成電路2.1芯片制備矽？晶圓？1961，菲爾查德在硅晶片上制造的1022.1芯片制備2.1芯片制備1032.1芯片制備晶圓制備硅的提純2.1芯片制備晶圓制備硅的提純1042.1芯片制備晶圓制備硅的提純2.1芯片制備晶圓制備硅的提純1052.1芯片制備晶圓制備晶棒制備晶體生長技術(shù)：區(qū)熔法；布里曼生長法；CZ直拉法優(yōu)點(diǎn)：工藝成熟，投量量；適于生長大直徑單晶；缺點(diǎn)：不可避免來自坩堝及加熱棒的污染.2.1芯片制備晶圓制備晶棒制備優(yōu)點(diǎn)：工藝成熟，投量量；1062.1芯片制備晶棒制備2.1芯片制備晶棒制備1072.1芯片制備晶圓制備晶棒制備2.1芯片制備晶圓制備晶棒制備1082.芯片制備晶圓制備硅棒制備2.芯片制備晶圓制備1092.1芯片制備晶圓制備硅棒制備2.1芯片制備晶圓制備1102.1芯片制備晶圓制備晶圓切片多線切割機(jī)2.1芯片制備晶圓制備多線切割機(jī)1112.1芯片制備晶圓制備晶圓尺寸據(jù)國外媒體報(bào)道，三大巨頭英特爾、三星和臺積電本周宣布，他們將于2012年合作開發(fā)450mm晶圓的試生產(chǎn)；但是要研發(fā)450mm晶圓所需的設(shè)備，投資可能高達(dá)1000億美元。8英寸（200mm）13英寸（300mm）18英寸（450mm）使用0.13微米的制程在200mm的晶圓上可以生產(chǎn)大約179個(gè)處理器核心，而使用300mm的晶圓可以制造大約427個(gè)處理器核心。2.1芯片制備晶圓制備據(jù)國外媒體報(bào)道，三大巨頭英1122.1芯片制備光刻與刻蝕工藝臨時(shí)性地涂覆光刻膠到硅片上；把設(shè)計(jì)圖形最終轉(zhuǎn)移到硅片上；IC制造中最重要的工藝；占用40-50%的芯片制造時(shí)間；決定著芯片的最終尺寸.2.1芯片制備光刻與刻蝕工藝1132.1芯片制備光刻與刻蝕工藝涂膠六甲基乙硅氮烷2.1芯片制備光刻與刻蝕工藝六甲基乙硅氮烷1142.1芯片制備光刻與刻蝕工藝曝光2.1芯片制備光刻與刻蝕工藝1152.1芯片制備光刻與刻蝕工藝顯影后烘顯影2.1芯片制備光刻與刻蝕工藝后烘顯影1162.1芯片制備光刻與刻蝕工藝濕法刻蝕干法刻蝕2.1芯片制備光刻與刻蝕工藝干法刻蝕1172.1芯片制備光刻與刻蝕工藝刻蝕多晶硅2.1芯片制備光刻與刻蝕工藝1182.1芯片制備光刻與刻蝕工藝離子注入2.1芯片制備光刻與刻蝕工藝1192.1芯片制備光刻與刻蝕工藝2.1芯片制備光刻與刻蝕工藝1202.1芯片制備芯片切割DBG法（先劃片后減薄）2.1芯片制備芯片切割DBG法（先劃片后減?。?212.1芯片制備芯片切割2.1芯片制備芯片切割1222.1芯片制備芯片切割

2.1芯片制備芯片切割

1232.2芯片貼裝芯片貼裝（diemount/bonding/attachment)目的：實(shí)現(xiàn)芯片與底座（chipcarrier）的連接.要求：機(jī)械強(qiáng)度化學(xué)性能穩(wěn)定導(dǎo)電、導(dǎo)熱熱匹配可操作性2.2芯片貼裝芯片貼裝（diemount/bonding1242.2芯片貼裝（diemount)2.2.1共晶粘貼法2.2.2焊接粘貼法2.2.3導(dǎo)電膠粘貼法2.2.4玻璃膠粘貼法2.2芯片貼裝（diemount)2.2.1共晶粘貼法1252.2芯片貼裝2.2.1共晶粘貼法2.2芯片貼裝2.2.1共晶粘貼法1262.2芯片貼裝2.2.1共晶粘貼法潤濕性的重要性；預(yù)型片的使用（Au-2%Si合金）；優(yōu)點(diǎn)：金-硅共晶焊接機(jī)械強(qiáng)度高、熱阻小、穩(wěn)定性好、可靠性高,高溫性能好，不脆化。缺點(diǎn)：生產(chǎn)效率低，不適應(yīng)高速自動化生產(chǎn)。2.2芯片貼裝2.2.1共晶粘貼法優(yōu)點(diǎn)：金-硅共1272.2芯片貼裝2.2.2焊接粘貼法

所用氣氛：熱氮?dú)夤に噧?yōu)點(diǎn)：熱傳導(dǎo)性好所用材料硬質(zhì)焊料：金-硅、金-錫、金鍺；（塑變應(yīng)力高，抗疲勞抗?jié)撟兲匦院茫┸涃|(zhì)焊料：鉛-錫、鉛-錫-銦.2.2芯片貼裝2.2.2焊接粘貼法所用材料1282.2芯片貼裝2.2.3導(dǎo)電膠粘貼法三種導(dǎo)電膠：（1）各向同性材料；（2）導(dǎo)電硅橡膠；（3）各向異性導(dǎo)電聚合物。共同點(diǎn)：表面形成化學(xué)結(jié)合和導(dǎo)電功能。2.2芯片貼裝2.2.3導(dǎo)電膠粘貼法1292.2芯片貼裝2.2.3導(dǎo)電膠粘貼法2.2芯片貼裝2.2.3導(dǎo)電膠粘貼法1302.2芯片貼裝2.2.3導(dǎo)電膠粘貼法芯片粘結(jié)劑：環(huán)氧樹脂；聚酰亞胺；硅氧烷聚酰亞胺。填充料：銀顆?；蛘咩y薄片（75-80%）使用考慮因素：流動性；粘著性；熱傳導(dǎo)性；電導(dǎo)性；玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；吸水性.2.2芯片貼裝2.2.3導(dǎo)電膠粘貼法1312.2芯片貼裝2.2.4玻璃膠粘貼法類似于銀漿粘接技術(shù)，主要用于陶瓷封裝需要嚴(yán)格控制燒結(jié)溫度.優(yōu)點(diǎn)：所得芯片封裝無空隙、熱穩(wěn)定性優(yōu)良、低結(jié)合應(yīng)力以及濕氣含量低；缺點(diǎn)：有機(jī)成分與溶劑必須除去，否則危害可靠性。2.2芯片貼裝2.2.4玻璃膠粘貼法類似于銀漿粘1322.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)(TAB)2.3.3倒裝芯片鍵合技術(shù)(FCB/C4)芯片焊區(qū)芯片互連I/O引線半導(dǎo)體失效約有1/4-1/3是由芯片互連所引起，因此芯片互連對器件可靠性意義重大！??！2.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)芯片焊區(qū)芯片1332.3芯片互連2.3芯片互連1342.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)主要的打線鍵合技術(shù)：.楔形接點(diǎn)球形接點(diǎn)超聲波鍵合；熱壓鍵合；熱超聲波鍵合2.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)楔形接點(diǎn)球形1352.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)頻率：20-60kHz；振幅：20-200μm；冷焊？？？2.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)頻率：20-1362.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)2.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)1372.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)2.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)1382.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)打線鍵合的線材鋁線：鋁-1%硅合金；0.5-1%鎂的鋁線；鋁鎂硅合金或鋁銅合金.金線：含5-100ppm鈹含30-100ppm銅其他線材：銀線，銅線PCB或封裝不能加熱的情況之下；間距小于60micron.用量超過90%間距大于60micron。2.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)PCB或封裝1392.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)影響因素：金鋁金屬間化合物（AuAl2或Au5Al2)是主因；線材、鍵合點(diǎn)與金屬間化合物之間的交互擴(kuò)散產(chǎn)生的孔洞；其他，鍵合點(diǎn)金屬化工藝與封裝材料之間的反應(yīng)，亦可生成金屬間化合物。2.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)1402.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)鍵合拉力測試鍵合剪切力測試2.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)1412.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)焊接方法絲球焊超聲楔焊2.3芯片互連2.3.1打線鍵合技術(shù)(WB)142絲球焊絲球焊143絲球焊工藝絲球焊工藝144絲球焊設(shè)備-自動化設(shè)備絲球焊設(shè)備-自動化設(shè)備145絲球焊設(shè)備-半自動絲球焊設(shè)備-半自動146劈刀端部形狀-1劈刀端部形狀-1147劈刀端部形狀-2劈刀頭部凹槽形狀劈刀端部形狀-2劈刀頭部凹槽形狀148第一鍵合點(diǎn)形狀第一鍵合點(diǎn)形狀149第二鍵合點(diǎn)第二鍵合點(diǎn)150完整的絲球焊鍵合完整的絲球焊鍵合151鍵合強(qiáng)度與超聲頻率的關(guān)系鍵合強(qiáng)度與超聲頻率的關(guān)系152超聲楔焊超聲楔焊1532.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)2.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)1542.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)2.3.2.1TAB的關(guān)鍵技術(shù)2.3.2.2TAB技術(shù)的關(guān)鍵材料2.3.2.3TAB的特點(diǎn)2.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)1552.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)2.3.2.1TAB的關(guān)鍵技術(shù)（1）芯片凸點(diǎn)制作技術(shù)光刻膠做掩膜2.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)光刻膠做掩膜1562.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)2.3.2.1TAB的關(guān)鍵技術(shù)（1）芯片凸點(diǎn)制作技術(shù)2.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)1572.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)2.3.2.1TAB的關(guān)鍵技術(shù)（1）芯片凸點(diǎn)制作技術(shù)凸塊轉(zhuǎn)移技術(shù)2.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)凸塊轉(zhuǎn)移技術(shù)1582.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)2.3.2.1TAB的關(guān)鍵技術(shù)（2）TAB載帶制作技術(shù)單層帶（Cu箔）--工藝簡單；熱穩(wěn)定性好，價(jià)位低；不能做電性測試，容易變形。雙層帶（Cu-PI雙層）；高溫穩(wěn)定性好，可作電性測試，電性能優(yōu)良；價(jià)位高，亦彎曲，容易變形。三層帶（Cu-粘貼劑-PI）--最為常用可作電性測試，適合大規(guī)模生產(chǎn)；價(jià)位高，不適用于高溫鍵合。2.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)159載帶上Cu箔引線的圖形結(jié)構(gòu)與制作工藝載帶上Cu箔引線的圖形結(jié)構(gòu)與制作工藝1602.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)2.3.2.1TAB的關(guān)鍵技術(shù)（3）載帶引線和芯片凸點(diǎn)的內(nèi)引線焊接與外引線焊接技術(shù)2.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)161熱壓組合鍵合方法熱壓組合鍵合方法162單點(diǎn)熱壓鍵合方法單點(diǎn)熱壓鍵合方法163激光鍵合激光鍵合164TAB外引線鍵合TAB外引線鍵合1652.3.2.2TAB技術(shù)的關(guān)鍵材料基帶材料要求高溫性能與Cu箔的粘接性、熱匹配性好尺寸穩(wěn)定；化學(xué)穩(wěn)定性好；機(jī)械強(qiáng)度高材料聚酰亞胺(PI)薄膜，早期最廣泛使用的材料，價(jià)格稍高聚乙烯對苯二甲酸脂(PET)薄膜苯丙環(huán)丁稀(BCB)薄膜導(dǎo)體材料Cu箔與基帶連接牢固；導(dǎo)熱、導(dǎo)聚乙烯對苯二甲酸脂(PET)薄膜苯丙環(huán)電性能好；易于電鍍。厚度有18、35、70微米鋁箔使用較少規(guī)格寬度以35mm最常用。另有70mm和158mm等規(guī)格。金屬材料Au，Ni，Pb/Sn焊接材料芯片凸點(diǎn)金屬材料Au，Cu/Au，Au/Sn，Pb/Sn2.3.2.2TAB技術(shù)的關(guān)鍵材料1662.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)2.3.2.3TAB的優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)輕、薄、短、??；電極尺寸、電極與焊區(qū)的間距比WB大為減小；可容納更多引腳，提高安裝密度；可對IC芯片進(jìn)行電老化、篩選和測試；焊點(diǎn)鍵合拉力比WB高3-10倍。2.3芯片互連2.3.2載帶自動鍵合技術(shù)1672.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)1682.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)封裝結(jié)構(gòu)2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)封裝結(jié)構(gòu)1692.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)1702.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)1712.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)1722.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)1732.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)凸點(diǎn)形成工藝-蒸發(fā)沉積凸點(diǎn)2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)凸點(diǎn)形成工藝-蒸1742.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)凸點(diǎn)形成工藝-電鍍法2.4芯片互連2.4.3倒裝芯片鍵合技術(shù)