什么是倒裝芯片鍵合機(jī)?
??倒裝芯片鍵合機(jī)是半導(dǎo)體制造中使用的一種設(shè)備,用于將從晶圓上切下的半導(dǎo)體芯片附著到基板或半導(dǎo)體封裝的引線框架上。
半導(dǎo)體芯片是利用硅晶片等材料通過光刻工藝制造而成的。通常情況下,許多芯片都是在單個(gè)晶圓上制造的,然后在切割過程中將晶圓切成單個(gè)芯片,并貼在板或框架上。
從晶圓上切割下來的半導(dǎo)體芯片具有一個(gè)功能面,其上面帶有電極端子,倒裝芯片接合機(jī)將芯片表面翻轉(zhuǎn)過來,并將功能面直接接合到電路板或框架上。
倒裝芯片鍵合機(jī)應(yīng)用
1. 倒裝芯片接合機(jī)在半導(dǎo)體制造過程中的作用
倒裝芯片接合機(jī)用于半導(dǎo)體制造過程中將裸芯片接合到封裝或電路板上。
在集成電路(IC)等半導(dǎo)體芯片的制造過程中,通過重復(fù)曝光、顯影、蝕刻等光刻工藝,在硅等半導(dǎo)體晶圓上形成圖案。每個(gè)晶圓上都會(huì)產(chǎn)生許多芯片,光刻過程完成后,晶圓會(huì)被切割機(jī)切割成單個(gè)芯片。
倒裝芯片鍵合機(jī)用于將切割好的芯片作為裸片安裝到基板上,或安裝到半導(dǎo)體封裝的引線框架上,用于保護(hù)芯片。
2. 使用倒裝芯片接合機(jī)進(jìn)行芯片安裝
除了倒裝芯片鍵合機(jī)外,還有引線鍵合機(jī)。引線鍵合機(jī)利用細(xì)線將貼在電路板或引線框架上的裸芯片的電極端子(凸塊)與電路板或引線框架的觸點(diǎn)連接起來,從而實(shí)現(xiàn)兩者之間的信號(hào)導(dǎo)通。
相比之下,倒裝芯片鍵合機(jī)將帶有凸塊的裸芯片翻轉(zhuǎn),并將其直接鍵合到基板或引線框架上的連接上。這消除了在芯片周圍留出空間用于連接電線的需要,并允許凸塊放置使用芯片的整個(gè)表面。
由于此特性,倒裝芯片接合機(jī)與引線接合機(jī)相比,能夠在更小的面積上搭載芯片,并且能夠在小面積上生產(chǎn)具有大量凸塊的LSI(大規(guī)模集成電路)。
因此,倒裝芯片接合機(jī)用于需要在小型基板上高密度安裝LSI等半導(dǎo)體芯片的用途。一個(gè)典型的例子是將芯片安裝到智能手機(jī)電路板上。
倒裝芯片接合的原理
裸芯片以晶圓形式完成工藝之后,將經(jīng)過檢查過程,記錄任何有缺陷芯片的位置。
當(dāng)芯片在檢查工序后從晶圓上單獨(dú)切下時(shí),它們不會(huì)散落,而是排列在膠帶上,保持晶圓的形狀。倒裝芯片鍵合機(jī)采用壓接端子來選擇合格的芯片,并將其排列在托盤(華夫餅包)中,以存儲(chǔ)合格的芯片。
將芯片放入華夫板組件后,將其翻轉(zhuǎn)過來,使帶有芯片凸塊的功能面位于底部。
芯片被一種稱為壓接頭的裝置拾取,并利用圖像處理技術(shù)高精度地定位在電路板上。此時(shí),芯片的放置位置應(yīng)使其凸點(diǎn)與電路板的絕緣部分精確對(duì)齊。然后用壓頭將芯片直接壓到電路板上,然后進(jìn)行熱焊接。
超聲波方法通常用于熱焊接。采用超聲波方式時(shí),超聲波通過頭部傳送至芯片背面(基板側(cè))的凸塊,瞬間將其熔化至布線圖案中并建立電導(dǎo)通。
此外,將芯片安裝到電路板時(shí),可能會(huì)在粘合表面上涂抹底部填充樹脂。底部填充樹脂起到保護(hù)芯片,增強(qiáng)散熱效果的作用。
如何選擇倒裝芯片鍵合機(jī)
在選擇倒裝芯片鍵合機(jī)時(shí),需要考慮芯片的應(yīng)用、鍵合的精度以及與其他設(shè)備的兼容性。
采用倒裝芯片接合機(jī)的芯片的應(yīng)用領(lǐng)域,即芯片的搭載對(duì)象,不僅包括基板、封裝引線框架,還包括貼裝到重疊芯片的中介層上。檢查申請(qǐng)目的地非常重要。
芯片貼裝的準(zhǔn)確性與制造產(chǎn)量直接相關(guān)。倒裝芯片接合機(jī)完全滿足所要求的貼裝精度非常重要。
除實(shí)驗(yàn)室用途外,倒裝芯片鍵合機(jī)還被集成到高度自動(dòng)化的半導(dǎo)體制造工藝中。還需要確認(rèn)與自動(dòng)化相關(guān)的規(guī)格,例如與檢查設(shè)備的協(xié)調(diào)以選出良好的芯片、與前后工序設(shè)備的協(xié)調(diào)、與搬運(yùn)機(jī)器人的協(xié)調(diào)等。?倒裝芯片鍵合機(jī)是半導(dǎo)體制造中使用的一種設(shè)備,用于將從晶圓上切下的半導(dǎo)體芯片附著到基板或半導(dǎo)體封裝的引線框架上。
半導(dǎo)體芯片是利用硅晶片等材料通過光刻工藝制造而成的。通常情況下,許多芯片都是在單個(gè)晶圓上制造的,然后在切割過程中將晶圓切成單個(gè)芯片,并貼在板或框架上。
從晶圓上切割下來的半導(dǎo)體芯片具有一個(gè)功能面,其上面帶有電極端子,倒裝芯片接合機(jī)將芯片表面翻轉(zhuǎn)過來,并將功能面直接接合到電路板或框架上。
倒裝芯片鍵合機(jī)應(yīng)用
1. 倒裝芯片接合機(jī)在半導(dǎo)體制造過程中的作用
倒裝芯片接合機(jī)用于半導(dǎo)體制造過程中將裸芯片接合到封裝或電路板上。
在集成電路(IC)等半導(dǎo)體芯片的制造過程中,通過重復(fù)曝光、顯影、蝕刻等光刻工藝,在硅等半導(dǎo)體晶圓上形成圖案。每個(gè)晶圓上都會(huì)產(chǎn)生許多芯片,光刻過程完成后,晶圓會(huì)被切割機(jī)切割成單個(gè)芯片。
倒裝芯片鍵合機(jī)用于將切割好的芯片作為裸片安裝到基板上,或安裝到半導(dǎo)體封裝的引線框架上,用于保護(hù)芯片。
2. 使用倒裝芯片接合機(jī)進(jìn)行芯片安裝
除了倒裝芯片鍵合機(jī)外,還有引線鍵合機(jī)。引線鍵合機(jī)利用細(xì)線將貼在電路板或引線框架上的裸芯片的電極端子(凸塊)與電路板或引線框架的觸點(diǎn)連接起來,從而實(shí)現(xiàn)兩者之間的信號(hào)導(dǎo)通。
相比之下,倒裝芯片鍵合機(jī)將帶有凸塊的裸芯片翻轉(zhuǎn),并將其直接鍵合到基板或引線框架上的連接上。這消除了在芯片周圍留出空間用于連接電線的需要,并允許凸塊放置使用芯片的整個(gè)表面。
由于此特性,倒裝芯片接合機(jī)與引線接合機(jī)相比,能夠在更小的面積上搭載芯片,并且能夠在小面積上生產(chǎn)具有大量凸塊的LSI(大規(guī)模集成電路)。
因此,倒裝芯片接合機(jī)用于需要在小型基板上高密度安裝LSI等半導(dǎo)體芯片的用途。一個(gè)典型的例子是將芯片安裝到智能手機(jī)電路板上。
倒裝芯片接合的原理
裸芯片以晶圓形式完成工藝之后,將經(jīng)過檢查過程,記錄任何有缺陷芯片的位置。
當(dāng)芯片在檢查工序后從晶圓上單獨(dú)切下時(shí),它們不會(huì)散落,而是排列在膠帶上,保持晶圓的形狀。倒裝芯片鍵合機(jī)采用壓接端子來選擇合格的芯片,并將其排列在托盤(華夫餅包)中,以存儲(chǔ)合格的芯片。
將芯片放入華夫板組件后,將其翻轉(zhuǎn)過來,使帶有芯片凸塊的功能面位于底部。
芯片被一種稱為壓接頭的裝置拾取,并利用圖像處理技術(shù)高精度地定位在電路板上。此時(shí),芯片的放置位置應(yīng)使其凸點(diǎn)與電路板的絕緣部分精確對(duì)齊。然后用壓頭將芯片直接壓到電路板上,然后進(jìn)行熱焊接。
超聲波方法通常用于熱焊接。采用超聲波方式時(shí),超聲波通過頭部傳送至芯片背面(基板側(cè))的凸塊,瞬間將其熔化至布線圖案中并建立電導(dǎo)通。
此外,將芯片安裝到電路板時(shí),可能會(huì)在粘合表面上涂抹底部填充樹脂。底部填充樹脂起到保護(hù)芯片,增強(qiáng)散熱效果的作用。
如何選擇倒裝芯片鍵合機(jī)
在選擇倒裝芯片鍵合機(jī)時(shí),需要考慮芯片的應(yīng)用、鍵合的精度以及與其他設(shè)備的兼容性。
采用倒裝芯片接合機(jī)的芯片的應(yīng)用領(lǐng)域,即芯片的搭載對(duì)象,不僅包括基板、封裝引線框架,還包括貼裝到重疊芯片的中介層上。檢查申請(qǐng)目的地非常重要。
芯片貼裝的準(zhǔn)確性與制造產(chǎn)量直接相關(guān)。倒裝芯片接合機(jī)完全滿足所要求的貼裝精度非常重要。
除實(shí)驗(yàn)室用途外,倒裝芯片鍵合機(jī)還被集成到高度自動(dòng)化的半導(dǎo)體制造工藝中。還需要確認(rèn)與自動(dòng)化相關(guān)的規(guī)格,例如與檢查設(shè)備的協(xié)調(diào)以選出良好的芯片、與前后工序設(shè)備的協(xié)調(diào)、與搬運(yùn)機(jī)器人的協(xié)調(diào)等。