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等離子清洗在倒裝芯片封裝底部填充工藝流程中的作用

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2023-07-21

底部填充工藝作為倒裝芯片封裝中用來提高連接凸點可靠性的一種重要方法正受到越來越多的關(guān)注和研究。

底部填充的定義

底部填充一般的定義是指利用化學(xué)膠水(主要成份是環(huán)氧樹脂)對采用倒裝互連模式的芯片進行下填充，然后通過加熱方式使膠水固化，是用來增強倒裝芯片封裝產(chǎn)品中連接凸點的抗應(yīng)力能力和抗跌落性能的一種技術(shù)。

部填充工藝的主要作用

底部填充的作用主要有如下幾點：（1）為倒裝互連系統(tǒng)中的連接凸點提供有效的機械支撐；（2）保護倒裝互連系統(tǒng)中的連接凸點免受環(huán)境中的濕氣，雜質(zhì)以及其他元素的影響；（3）將產(chǎn)品所受到的熱應(yīng)力均勻地分布在芯片和基板上，防止連接凸點由于熱疲勞失效，提高產(chǎn)品的可靠性和服役時間。

底部填充工藝的類型

底部填充工藝中共有三類填充方式，分別是壓力驅(qū)動式、非流動式和毛細驅(qū)動式三種，圖1-1為三種填充方式的示意圖。這三種方式在原理和方法上有所差別，當(dāng)今行業(yè)中主要使用的是毛細驅(qū)動式填膠，該方式是利用點膠設(shè)備在產(chǎn)品邊緣噴射底填膠，膠水在流體表面張力和“毛細現(xiàn)象”的共同作用下，流進布滿著連接凸點的芯片底部，填充芯片和基板之間的所有縫隙，約九成以上的封測企業(yè)采用這種填膠方式。

圖1.1 常見的三種底部填充方式

底部填充工藝的流程

一套嚴格且完整的底部填充工藝在實施過程中一般包含預(yù)烘烤、清洗、填充、固化和檢驗等步驟，每個步驟的需要達到目的不同，工藝實施過程中需要對參數(shù)和操作規(guī)范性進行嚴格把控，否則容易引入額外異常，達不到預(yù)期的點膠效果。

等離子清洗在底部填充工藝流程中的作用

等離子清洗是清洗設(shè)備通過內(nèi)部的電磁場使氬氣或氫氣等氣體激發(fā)出等離子態(tài)，等離子體再去轟擊待清洗產(chǎn)品的表面，通過轟擊過程中發(fā)生的物理和化學(xué)反應(yīng)，達到清洗的目的。其中，物理反應(yīng)機制是活性粒子轟擊待清洗表面，使污染物脫離表面最終被真空泵吸走?；瘜W(xué)反應(yīng)機制是各種活性的粒子和表面的污染物反應(yīng)，生成易揮發(fā)性的物質(zhì)，再由真空泵吸走揮發(fā)性的物質(zhì)。等離子清洗的主要目的是改善基板表面的粗糙度，清除污染和雜質(zhì)，為底部填充過程提供一個干凈的環(huán)境，同時隨著基板表面粗糙度的改善，膠液的流動性會更好，下圖2為基板等離子清洗前后水滴角的變化。