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什么器件被称为倒装芯片?一般来说这类器件具备哪些特点?

2021/1/24 22:32:05      点击:1297


1.基材是硅;

2.电气面及焊凸在器件下表面;

3.球间距一般为4-14mil、球径为2.5-8mil、外形尺寸为1-27mm;

4.组装在基板上后需要做底部填充。

内存价格又要回到涨价模式了,从去年12月到今年1月最多就涨了30%。全球95%的内存产能都掌握在三星、SK海力士及美光三家厂商中,其中韩系的两家就占了大约75%的份额,对市场影响极大。



三星和SK海力士的投资重点将放在晶圆代工和闪存领域,原有DRAM投资预计与2020年持平,但三星将部分DRAM产线转为CIS后,其DRAM资本支出有可能比去年降低。



因此,市场预计DRAM市场整体看缺,客户拉货意愿积极,从去年12月至今原厂DRAM颗粒价格上涨20%-30%。



时下快到农历春节,IC圈内都在盼望市场能够平稳下来,但以现状来看是很难如愿了。本来IC涨价已经非常恼人,最近被动元件市场又频生变故,也是令人放心不下。各种供应链事件,包括原厂停产、上游涨价都挤到一块儿发生,令本就紧张的供求关系更加紧绷。



从当前市况来看,被动元件市场又悬了,现在的情况不由得令人想起2018年的大行情,特别是在IC产业链全都大涨价的背景下,就更令人紧张,对未来不免会做出悲观预期。



迄今为止,各类IC已经历了长达一个多季度的缺货涨价。很长一段时间内,原厂发函调价屡见不鲜,特别是一些通用IC大厂,诸如NXP、ST、微芯(Microchip)等,其产品缺货已经使电子业内苦不堪言。



据最新消息,刚在开年之际发函涨价的微芯又有新动作,目前传出微芯交期由此前的18周延至54周,长达一年有余。而这也并非唯一,其他原厂,诸如美信、TI、博通等厂交期也都有大幅延长,最长也是到了一年左右。



对广大电子制造厂来说,长达一年的交期是真正的“杀手”,等料也不是谁都能等得起。即便大如汽车厂商,目前也广泛传出停产、限产、关闭工厂等消息,更不用说广大中小电子厂。以这波IC缺货的杀伤力,很有可能造成大批电子制造厂倒下。



由此可得出结论,尽管被动元件供应紧绷加剧,但当前的主要矛盾是IC元件缺货,各电子制造厂的主要精力也是用于建立IC安全库存。至于被动元件,只要其供给不再进一步恶化,那么对电子行业的负面效应也就止步于此了。


其实,AD8309ARU倒装芯片之所以被称为“倒装”,是相对于传统的金属线键合连接方式(Wire Bonding)与植球后的工艺而言的。传统的通过金属线键合与基板连接的芯片电气面朝上,而倒装芯片的电气面朝下,相当于将前者翻转过来,故称其为“倒装芯片”。在圆片(Wafer) 上芯片植完球后,需要将其翻转,送入贴片机,便于贴装,也由于这一翻转过程,而被称为“倒装芯片”。

一、PCB板用倒装芯片的组装工艺流程

在半导体后端组装工厂中,现在有两种模块组装方法。在两次回流焊工艺中,先在单独的SMT生产线上组装SMT器件,该生产线由丝网印刷机、贴片机和第 一个回流焊炉组成。然后再通过第二条生产线处理部分组装的模块,该生产线由PCB板用倒装芯片贴片机和回流焊炉组成。底部填充工艺在专用底部填充生产线中完成,或与PCB板用倒装芯片生产线结合完成。

二、PCB板用倒装芯片的装配工艺流程介绍

相对于其它的IC器件,如BGA、CSP等,PCB板用倒装芯片装配工艺有其特殊性,该工艺引入了助焊剂工艺和底部填充工艺。因为助焊剂残留物(对可靠性的影响)及桥连的危险,将PCB板用倒装芯片贴装于锡膏上不是一种可采用的装配方法。业内推出了无需清洁的助焊剂,芯片浸蘸助焊剂工艺成为广泛使用的助焊技术。目前主要的替代方法是使用免洗助焊剂,将器件浸蘸在助焊剂薄膜里让器件焊球蘸取一定量的助焊剂,再将器件贴装在基板上,然后回流焊接;或者将助焊剂预先施加在基板上,再贴装器件与回流焊接。助焊剂在回流之前起到固定器件的作用,回流过程中起到润湿焊接表面增强可焊性的作用。


PCB板用倒装芯片焊接完成后,需要在器件底部和基板之间填充一种胶(一般为环氧树酯材料)。底部填充分为于“毛细流动原理”的流动性和非流动性(No-follow)底部填充。

述PCB板用倒装芯片组装工艺是针对C4器件(器件焊凸材料为SnPb、SnAg、SnCu或SnAgCu)而言。另外一种工艺是利用各向异性导电胶(ACF)来装配PCB板用倒装芯片。预先在基板上施加异性导电胶,贴片头用较高压力将器件贴装在基板上,同时对器件加热,使导电胶固化。该工艺要求贴片机具有非常高的精度,同时贴片头具有大压力及加热功能。对于非C4器件(其焊凸材料为Au或其它)的装配,趋向采用此工艺。这里,我们主要讨论C4工艺,下表列出的是PCB板用倒装芯片植球(Bumping)和在基板上连接的几种方式。

倒装PCB板用倒装芯片几何尺寸可以用一个“小”字来形容:焊球直径小(小到0.05mm),焊球间距小(小到0.1mm),外形尺寸小(1mm2)。要获得满意的装配良率,给贴装设备及其工艺带来了挑战,随着焊球直径的缩小,贴装精度要求越来越高,目前12μm甚至10μm的精度越来越常见。贴片设备照像机图形处理能力也十分关键,小的球径小的球间距需要更高像素的像机来处理。

随着时间推移,高性能芯片的尺寸不断增大,焊凸(Solder Bump)数量不断提高,基板变得越来越薄,为了提高产品可靠性底部填充成为必须。



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