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倒裝芯片封裝是把裸芯片正面朝下安裝在基片上的技術。傳統的金線壓焊技術只使用芯片四周的區域。倒裝芯片焊料凸點技術是使用整個芯片的表面，因此，倒裝芯片技術的封裝密度（I/O 密度）更高。用這項技術，還可以把器件的尺寸做得更小，封裝的高度做得更低。最終，電氣性能會因縮短連接距離而做得更好。這可以降低寄生電感、減少噪聲。
倒裝芯片封裝是把集成電路連接到下一層內部連接的工藝。這種工藝在不同的具體應用環境下，作用與效果不同，其中有四種經過簡化的倒裝芯片工藝，把焊料凸點工藝[1]結合進去。倒裝芯片封裝（FCIP）：把裸芯片安裝在smt.com/ target=_blank class=infotextkey>bga 等封裝之內的工藝。在板上倒裝芯片（FCOB）：把裸芯片直接安裝在電路板上的工藝。晶片級芯片尺寸封裝（WLCSP）：這個工藝需要在晶片上增加一個走線層，并且把焊錫凸點直接放在有走線層的晶片上。
芯片尺寸封裝（CSP）：把裸芯片安裝到接入層上的工藝。然后，再把這個接入層連接到下一層基片上?？紤]到它是CSP，因此封裝尺寸不會超過芯片尺寸的1.2 倍[2]。
由于切割之前在晶片上形成連接端，因此晶片凸點技術比其他芯片封裝辦法更經濟。這個辦法的一個優點是，它能夠促進超微間距凸點技術的研制。凸點技術
目前有許多不同的焊料凸點制作方法可供選擇，它們各有各的優點，然而，有一些辦法在實現超微間距凸點時，又要保持較高的成品率，就有一定的限制。在所有的凸點中，在進行焊點連接之前，在元件上鍍上一層金屬化層，它在凸點的下面，稱作凸點下的金屬化層（UBM）。UBM 是連接到集成電路上的鋁焊盤的金屬層。在再流焊過程中，焊料經過濕潤連接到焊盤上。目前，有許多UBM 合成物可供使用。在正常情況下，要根據所選用的焊料合金、可靠性以及價格來選擇UBM 材料。常用的一些凸點技術如下：

電鍍：一般是在電鍍槽里，把基片當作陰極，利用靜態電流或者脈沖電流來完成焊料的電鍍。在鍍上所需厚度的焊料后，就可以把光致抗蝕劑清除掉，這時焊料凸點制作完成。電鍍的優勢是可以在非常小的間距內印刷，而且可以保證足夠的焊料以得到更高的高度。電鍍的不足之處在于它的啟動成本較高，生產設備的占用面積較大，電解液會造成更多的浪費，選擇合金的靈活性少。
蒸發：這是形成凸點的成熟方法，用于把半導體芯片與陶瓷基片連接起來。蒸發工藝需要兩個掩模，第一個掩模的開口較小，適合UBM，而第二個掩模的開口較大，適合焊料印刷。這個工藝的不足之處是它要使用兩個掩模，又需要蒸發工藝，這會增加成本。

模板印刷和絲網印刷
模板的作用是把焊料、導電膠或者其他類似的材料通過孔轉移到基片上（圖1）。模板印刷是成本最
低的工藝，適合倒裝芯片封裝連接點的印刷；多年來它廣泛用于smt 行業的電路板組裝。模板的制作主要有三個方法：化學蝕刻、激光切割和電鑄成型。

化學蝕刻模板是用金屬箔片（一般為黃銅）制造的，金屬箔片的表面涂有干膜光致抗蝕劑，然后曝光、顯影，形成開孔的圖形。用化學蝕刻法時，把開孔部分的金屬腐蝕掉。在蝕刻階段，蝕刻是各向同性的，會把底部腐蝕得多一些，無法制造開孔間距離很小的模板，不能滿足倒裝芯片封裝微間距的需要?；瘜W蝕刻模板不適合微間距印刷。在制造激光模板時，我們先把金屬箔片固定在框架中。然后按預定的方式移動很強的激光把孔中的材料去掉。制造激光切割模板的最常見材料是不銹鋼；不過也使用鎳，這是因為用鎳制造的激光模板釋放焊膏的性能較好。聚合物箔片也可以用來制造激光模板。這種材料的切割比金屬的切割更干凈，可以得到更光滑的孔壁，因而焊膏釋放的效果更好。最近研制了更精密的激光切割工藝，它們能夠改進模板孔壁的質量，包括更小激光點和水流保護光切割技術。其中的一個優點是在切割之前先由框架進行預拉伸。這樣可以減少模板的變形。激光切割是連續的工藝。隨著器件的輸入/輸出腳數量的增多，制作模板的時間會增長。對于開孔數量很大的晶片凸點模板，是很不利的，這是因為，隨著開孔數量的增加，制作時間會增長，時間會增長到在經濟上不劃算的地步。在切割過程中，加熱和熔化的交互作用會產生粗糙的孔壁，孔的表面面積增大，從而降低焊膏釋放的能力。必須控制在切割過程中產生的的熱量，這樣，它就不會變形，不會損壞開孔之間的細小空間──對于微間距印刷，要求開孔之間的距離很小。電拋光模板一般都屬于激光切割模板，用電化或者機械拋光的方法來處理表面，使之變得平滑。還可以用這種辦法處理其他類型的金屬模板。傳統的電鑄成型模板生產工藝中要用到導電芯板，例如，不銹鋼芯板，并且把一層光致抗蝕劑薄膜覆在導電芯板的表面，在它上面通過曝光、顯影形成圖案。在光刻后，開孔部位的材料留在芯板上。然后把它放到電鍍液中，在芯板上加上電流。一般是用鎳或者鎳合金來制造電鑄模板。與前面所提到的其他減成技術相比，電鍍是一種加成工藝，鍍上去的金屬是精確地按光阻材料圖形進行的。在電鍍到預定厚度之后，把留在孔內的光阻材料清除掉，形成最終的模板。

對倒裝芯片模板的要求
電鑄成型模板比較適合倒裝芯片封裝，不過，對于用來印刷間距小于150μm 的金屬箔片，傳統的模板制造技術并不適合。運用微工程技術來生產更理想的電鑄模板，可以做到這一點[3]。為了能夠在微間距下印刷，這項技術必須與最新含有微粒粉末的焊膏材料（符合IPC 標準的6-8 型焊膏）結合起來。這些模板上孔的公差達到微米數量級，孔壁平滑，適合焊膏釋放，而且箔片的厚度均勻（圖2a 和圖2b），改進了孔的質量。在進行微間距印刷時，需要使用公差只有微米數量級的孔來保證焊膏印刷量一致。隨著孔的直徑越來越小，必須減小模板的厚度，這有利于焊膏的轉移。根據經驗，模板的厚度應為最小的孔徑的三分之二。對微間距印刷來說，模板厚度不能超過75μm。75μm 厚的模板要用框架來拉平。因此，必須使用校正過的參數來生產電鑄模板，保證在印刷過程中基片與模板之間準確地重合。如果達不到這個要求，就會出現錯誤的印刷。

用于倒裝芯片封裝的焊膏
在進行微間距印刷時，需要把焊料合金微粒尺寸分布（PSD）從20-45 μm（三類PSD）降低到15 μm（六類和七類PSD）。為了達到這個要求，PSD 的變化必定會影響焊膏的特性。舉個例子，從三類PSD改變為六類PSD，單位微體積的微粒數量增加了14 倍。焊膏中這些更小的微粒會改變焊膏的流變性（圖3a、b）。流變性會影響剪切力、張力和速度。由于流變性會影響焊膏的滾動和孔的填充與釋放，因此適當的流變性是決定印刷工藝的關鍵。助焊劑的成份和合金量決定了焊膏的流變性。除了WEEE 之外，RoHS 法例要求停止在smt.com/ target=_blank class=infotextkey>電子產品中使用鉛。因此，要用無鉛合金取代錫鉛焊料。就模板印刷而言，首選的無鉛合金為錫銀銅（SAC）合金，它的熔點較高，這就需要改用新的助焊劑，以適應更高的再流溫度和更小微粒尺寸的要求。

印刷
在微間距模板設計方面，由于圓形孔的焊膏釋放能力比方形孔更強，因此，建議把孔的彎角做成圓的。為了滿足微間距印刷的要求，需要優化與控制印刷壓力、印刷和脫網速度。但是，其他參數，例如，適合晶片級凸點印刷的基片固定、刮刀、環境控制、焊膏使用壽命和基片分離速度也是提高成品率的關鍵。由于間距都在200μm 以下，因此，模板裝在機器進行清洗就不再適用了。因此，必須把模板從印刷機中拿下來進行超聲波清洗或者壓力噴射清洗。
結論
如果對技術與市場發展的預測是正確的，隨著WLP 成為大批量低成本的封裝技術，更需要倒裝芯片封裝技術。越來越多的產品需要尺寸更小、速度更快、價格更便宜的元件，這迫使世界領先的封裝制造商不斷尋找適合這種要求的解決辦法。盡管模板印刷技術已經使用了許多年，仍然需要進一步加深理解倒裝芯片封裝，繼續用它實現成本最低的凸點工藝。