在FR4基板上组装倒装芯片的标准SMT工艺
[b][size=3][font=PMingLiU]摘[/font]要[/size][/b][size=3] [/size][size=3][font=PMingLiU]在[/font]Esprit[font=PMingLiU]项目[/font]Hiperprint[font=PMingLiU]中，为高频通讯应用开发了一种低成本技术。[/font][font=PMingLiU]这种新技术具有能够将细间距元件和面积阵列封装贴装到板结构，包括倒装芯片。为了不使成本上涨，需要将在芯片上的后续加工工艺步骤减少到最少。[/font][/size]
[size=3][b][font=PMingLiU]绪[/font][/b][b][font=PMingLiU]言[/font][/b][/size]
[size=3] [/size][size=3][font=PMingLiU]大致在[/font]5[font=PMingLiU]年前，随着先进的通讯和计算机电路的高组装密度和高的操作频率的迫切要求，而萌生了设立这个项目的理念。显然，那时标准细线[/font]PCB[font=PMingLiU]和芯片及用于集成电路的线封装类型技术具有局限性，在寻求解决倒装芯片技术的问题中发现了其的优点。其缺点是后续加工工艺成本相当高。在该项目中，我们在成本合理的倒装芯片和后续组装细线技术中使用了最新的改型技术，以大批量的制造能力满足了最终的要求。[/font][/size]
[size=3] [/size][size=3][font=PMingLiU]测试和使用的基板材料是环氧树脂基材料，其满足了低成本、低介电常数、可接受的[/font]TCE[font=PMingLiU]和平整度的标准。基板上的互连焊盘与标准的[/font]SMT[font=PMingLiU]焊接工艺兼容。芯片上有一层可与焊盘面积键合的可焊涂层。这样就可将倒装芯片粘附到基板上，并作为标准[/font]SMT[font=PMingLiU]组装和焊接工艺的其中一部分。测试可分为三类；认可合格的芯片（[/font]KGD[font=PMingLiU]），认可合格的基板（[/font]KGS[font=PMingLiU]）和组件组装后的测试。[/font][/size]
[size=3] [/size][font=PMingLiU][size=3]本文将重点论述本项目开发出的组装技术，不过，对某些很重要的、与基板组装相关的技术在本文中也进行了探讨。[/size][/font]
[font=PMingLiU][size=3][/size][/font]
[font=PMingLiU][font=PMingLiU][b][size=3]倒装芯片器件[/size][/b][/font]
[size=3] [/size][size=3][font=PMingLiU]最初进行的工作是用[/font]5.5mm2[font=PMingLiU]和[/font]11mm2[font=PMingLiU]的倒装芯片、采用不同的焊盘间距、尺寸和布局（见表[/font]1[font=PMingLiU]）。这些器件具有菊链连接，用于构造几种测试组件，按照图[/font]1[font=PMingLiU]和图[/font]2[font=PMingLiU]中要求，可确保[/font]PCB[font=PMingLiU]和组装技术的工艺极限值。在器件上互连焊盘的镍层上化学镀金，以便提供可焊的涂层。[/font][/size][/font]
[font=PMingLiU][font=PMingLiU][size=3][b]表 1 最初用于实验的测试芯片[/b] [/size]
[align=center][table=480][tr][td=1,1,50][align=center][align=center][font=PMingLiU]名[/font]
[font=PMingLiU]称[/font][/align][/align][/td][td=1,1,90][align=center][align=center][font=PMingLiU]芯片尺寸（[/font]mm)[/align][/align][/td][td=1,1,54][align=center][align=center][font=PMingLiU]类[/font]
[font=PMingLiU]型[/font][/align][/align][/td][td=1,1,79][align=center][align=center][font=PMingLiU]间距（[/font]μm)[/align][/align][/td][td=1,1,100][align=center][align=center][font=PMingLiU]焊盘尺寸（[/font]μm)[/align][/align][/td][td=1,1,76][align=center][align=center][font=PMingLiU]焊盘编号[/font][/align][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,50][align=center][align=center]L1[/align][/align][/td][td=1,1,90][align=center][align=center]11X11[/align][/align][/td][td=1,1,54][align=center][align=center][font=PMingLiU]外围[/font][/align][/align][/td][td=1,1,79][align=center][align=center]300[/align][/align][/td][td=1,1,100][align=center][align=center]150[/align][/align][/td][td=1,1,76][align=center][align=center]135[/align][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,50][align=center][align=center]L2[/align][/align][/td][td=1,1,90][align=center][align=center]11X11[/align][/align][/td][td=1,1,54][align=center][align=center][font=PMingLiU]外围[/font][/align][/align][/td][td=1,1,79][align=center][align=center]250[/align][/align][/td][td=1,1,100][align=center][align=center]100[/align][/align][/td][td=1,1,76][align=center][align=center]167[/align][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,50][align=center][align=center]L3[/align][/align][/td][td=1,1,90][align=center][align=center]11X11[/align][/align][/td][td=1,1,54][align=center][align=center][font=PMingLiU]外围[/font][/align][/align][/td][td=1,1,79][align=center][align=center]200[/align][/align][/td][td=1,1,100][align=center][align=center]100[/align][/align][/td][td=1,1,76][align=center][align=center]207[/align][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,50][align=center][align=center]L4[/align][/align][/td][td=1,1,90][align=center][align=center]11X11[/align][/align][/td][td=1,1,54][align=center][align=center][font=PMingLiU]外围[/font][/align][/align][/td][td=1,1,79][align=center][align=center]200[/align][/align][/td][td=1,1,100][align=center][align=center]75[/align][/align][/td][td=1,1,76][align=center][align=center]207[/align][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,50][align=center][align=center]L5[/align][/align][/td][td=1,1,90][align=center][align=center]11X11[/align][/align][/td][td=1,1,54][align=center][align=center][font=PMingLiU]外围[/font][/align][/align][/td][td=1,1,79][align=center][align=center]175[/align][/align][/td][td=1,1,100][align=center][align=center]75[/align][/align][/td][td=1,1,76][align=center][align=center]239[/align][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,50][align=center][align=center]L6[/align][/align][/td][td=1,1,90][align=center][align=center]11X11[/align][/align][/td][td=1,1,54][align=center][align=center][font=PMingLiU]交错[/font][/align][/align][/td][td=1,1,79][align=center][align=center]300[/align][/align][/td][td=1,1,100][align=center][align=center]150[/align][/align][/td][td=1,1,76][align=center][align=center]259[/align][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,50][align=center][align=center]L7[/align][/align][/td][td=1,1,90][align=center][align=center]11X11[/align][/align][/td][td=1,1,54][align=center][align=center][font=PMingLiU]面积[/font][/align][/align][/td][td=1,1,79][align=center][align=center]750[/align][/align][/td][td=1,1,100][align=center][align=center]150[/align][/align][/td][td=1,1,76][align=center][align=center]224[/align][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,50][align=center][align=center]L8[/align][/align][/td][td=1,1,90][align=center][align=center]11X11[/align][/align][/td][td=1,1,54][align=center][align=center][font=PMingLiU]面积[/font][/align][/align][/td][td=1,1,79][align=center][align=center]500[/align][/align][/td][td=1,1,100][align=center][align=center]150[/align][/align][/td][td=1,1,76][align=center][align=center]483[/align][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,50][align=center][align=center]L9[/align][/align][/td][td=1,1,90][align=center][align=center]11X11[/align][/align][/td][td=1,1,54][align=center][align=center][font=PMingLiU]面积[/font][/align][/align][/td][td=1,1,79][align=center][align=center]300[/align][/align][/td][td=1,1,100][align=center][align=center]125[/align][/align][/td][td=1,1,76][align=center][align=center]1295[/align][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,50][align=center][align=center]M1[/align][/align][/td][td=1,1,90][align=center][align=center]5.5X5.5[/align][/align][/td][td=1,1,54][align=center][align=center][font=PMingLiU]外围[/font][/align][/align][/td][td=1,1,79][align=center][align=center]300[/align][/align][/td][td=1,1,100][align=center][align=center]150[/align][/align][/td][td=1,1,76][align=center][align=center]63[/align][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,50][align=center][align=center]M2[/align][/align][/td][td=1,1,90][align=center][align=center]5.5X5.5[/align][/align][/td][td=1,1,54][align=center][align=center][font=PMingLiU]外围[/font][/align][/align][/td][td=1,1,79][align=center][align=center]250[/align][/align][/td][td=1,1,100][align=center][align=center]100[/align][/align][/td][td=1,1,76][align=center][align=center]79[/align][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,50][align=center][align=center]M3[/align][/align][/td][td=1,1,90][align=center][align=center]5.5X5.5[/align][/align][/td][td=1,1,54][align=center][align=center][font=PMingLiU]外围[/font][/align][/align][/td][td=1,1,79][align=center][align=center]200[/align][/align][/td][td=1,1,100][align=center][align=center]100[/align][/align][/td][td=1,1,76][align=center][align=center]99[/align][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,50][align=center][align=center]M4[/align][/align][/td][td=1,1,90][align=center][align=center]5.5X5.5[/align][/align][/td][td=1,1,54][align=center][align=center][font=PMingLiU]外围[/font][/align][/align][/td][td=1,1,79][align=center][align=center]200[/align][/align][/td][td=1,1,100][align=center][align=center]75[/align][/align][/td][td=1,1,76][align=center][align=center]99[/align][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,50][align=center][align=center]M5[/align][/align][/td][td=1,1,90][align=center][align=center]5.5X5.5[/align][/align][/td][td=1,1,54][align=center][align=center][font=PMingLiU]外围[/font][/align][/align][/td][td=1,1,79][align=center][align=center]175[/align][/align][/td][td=1,1,100][align=center][align=center]75[/align][/align][/td][td=1,1,76][align=center][align=center]115[/align][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,50][align=center][align=center]M6[/align][/align][/td][td=1,1,90][align=center][align=center]5.5X5.5[/align][/align][/td][td=1,1,54][align=center][align=center][font=PMingLiU]外围[/font][/align][/align][/td][td=1,1,79][align=center][align=center]150[/align][/align][/td][td=1,1,100][align=center][align=center]75[/align][/align][/td][td=1,1,76][align=center][align=center]131[/align][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,50][align=center][align=center]M7[/align][/align][/td][td=1,1,90][align=center][align=center]5.5X5.5[/align][/align][/td][td=1,1,54][align=center][align=center][font=PMingLiU]交错[/font][/align][/align][/td][td=1,1,79][align=center][align=center]300[/align][/align][/td][td=1,1,100][align=center][align=center]150[/align][/align][/td][td=1,1,76][align=center][align=center]115[/align][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,50][align=center][align=center]M8[/align][/align][/td][td=1,1,90][align=center][align=center]5.5X5.5[/align][/align][/td][td=1,1,54][align=center][align=center][font=PMingLiU]交错[/font][/align][/align][/td][td=1,1,79][align=center][align=center]200[/align][/align][/td][td=1,1,100][align=center][align=center]100[/align][/align][/td][td=1,1,76][align=center][align=center]187[/align][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,50][align=center][align=center]M9[/align][/align][/td][td=1,1,90][align=center][align=center]5.5X5.5[/align][/align][/td][td=1,1,54][align=center][align=center][font=PMingLiU]面积[/font][/align][/align][/td][td=1,1,79][align=center][align=center]750[/align][/align][/td][td=1,1,100][align=center][align=center]150[/align][/align][/td][td=1,1,76][align=center][align=center]48[/align][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,50][align=center][align=center]M10[/align][/align][/td][td=1,1,90][align=center][align=center]5.5X5.5[/align][/align][/td][td=1,1,54][align=center][align=center][font=PMingLiU]面积[/font][/align][/align][/td][td=1,1,79][align=center][align=center]500[/align][/align][/td][td=1,1,100][align=center][align=center]150[/align][/align][/td][td=1,1,76][align=center][align=center]120[/align][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,50][align=center][align=center]M11[/align][/align][/td][td=1,1,90][align=center][align=center]5.5X5.5[/align][/align][/td][td=1,1,54][align=center][align=center][font=PMingLiU]面积[/font][/align][/align][/td][td=1,1,79][align=center][align=center]300[/align][/align][/td][td=1,1,100][align=center][align=center]125[/align][/align][/td][td=1,1,76][align=center][align=center]288[/align][/align][/td][/tr][/table][/align][/font][align=center][attach]1310[/attach][/align][align=center]
[/align][align=left] [size=3]图1（左） Tesch芯片[/size][size=3]L1
[/size][size=3][b]
[/b][b][size=10pt]注意：11mm2 300[/size][/b][b][size=10pt]μ[/size][/b][b][size=10pt]m[/size][/b][b][size=10pt]间距，150[/size][/b][b][size=10pt]μ[/size][/b][b][size=10pt]m[/size][/b][b][size=10pt]焊盘外围阵列[/size][/b][b]
[/b][/size]
[size=3] [/size][size=3]图2 （右）测试芯片[/size][size=3]M11
[/size][size=3][b]
[/b][b][size=10pt]注意：5.5mm2 300[/size][/b][b][size=10pt]μ[/size][/b][b][size=10pt]m[/size][/b][b][size=10pt]间距，125[/size][/b][b][size=10pt]μ[/size][/b][b][size=10pt]m[/size][/b][b][size=10pt]完全面积阵列[/size][/b][/size][size=3]
一旦完成了这项工作，又结合评估结构和可靠性结构对测试芯片进行了深入的开发研究，如象；加热元件、温度传感器、应力感应器等，参见图3。[/size][/align][align=center][attach]1311[/attach][/align][align=left] [size=3]图3 内置有评估和可靠性结构的Tesch芯片[/size][size=3]
生产工作示范装置，是该项目的最后一项工作。为了完成这项工作及生产出认可的合格器件，Alcatel Microelectronics公司着手进行了下列工作：[/size]
[size=3] a[/size][size=3]） 连续性的测试[/size]
[size=3] b[/size][size=3]） 总电流或IDDQ短路测试[/size]
[size=3] c[/size][size=3]） 框式氧化物完整性测试（GOI）[/size]
[size=3] d[/size][size=3]） 增加电压IDDQ测试[/size]
[size=3] e[/size][size=3]） 高压IDDQ测试[/size]
[size=3] f[/size][size=3]） 功能测试[/size][size=3]
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[/font] 上面给大家了解一下，如果感兴趣的，就下载下面这个资料吧。 很长学问。谢谢了。 谢谢楼主，您太好了:handshake
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