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                        半導體封裝使用 YOUNGPOOL 的自動化點膠系統實現半導體封裝。返回

                        Nordson ASYMTEK的產品為半導體封裝提供精確點膠工藝支持OPE官网,例如倒裝芯片和散熱蓋封裝等。

                        倒裝芯片封裝

                        在MPU、FPGA、應用處理器OPE官网、高速內存和無線設備等先進半導體中,倒裝芯片是應用最廣泛的封裝技術。由于其具有性能優越、形狀因子小和成本合理等特點,自2000年初以來,倒裝芯片封裝技術便開始迅猛發展,而且未來還將應用于更多的設備之中。在倒裝芯片封裝過程中,其原料和加工需要多種膠體OPE官网。

                        倒裝芯片連接在帶有互聯凸塊的有機基質上。芯片和基質之間的縫隙必須使用底部填充和加有填充劑的環氧樹脂進行填充OPE官网。底部填充對倒裝芯片設備的可靠性非常重要,它可以避免倒裝芯片設備因硅片和有機基質之間的熱膨脹系數失配(CTE)而發生故障OPE官网。使用底部填充材料填充縫隙時有多種材料可選OPE官网,包括:毛細管底部填充(CUF)OPE官网OPE官网、非導電膠(NCP)、非導電膜(NCF)和模塑底部填充(MUF)OPE官网。CUF是自倒裝芯片技術興起以來最受歡迎的一種材料,但對于不同的工藝OPE官网,其優勢和不足也各有差異。

                        CUF的工作原理非常簡單:底部填充體點在倒裝芯片一旁后OPE官网,芯片、凸塊和基質之間的微小縫隙會產生毛細力,在毛細力作用下膠體會擴散到芯片底部。底部填充材料應點到芯片邊緣附近OPE官网,從而最大程度地減小底部填充嵌邊。由于元件布局變得越來越緊密,因此非點膠區域(KOZ)便顯得尤為重要OPE官网;所以說,噴射點膠是該應用的標準化技術。噴射點膠屬于非接觸式點膠,從點膠機尖端噴射微小的膠體點滴OPE官网,不會接觸到設備或基質。因此OPE官网,噴射點膠技術可實現更小的非點膠區域(KOZ)OPE官网OPE官网。

                        助焊劑點膠是另一項重要的倒裝芯片封裝工藝OPE官网OPE官网。它可以清除電路板和凸塊表面上的氧化層,提高焊劑的潤濕效果和接合的可靠性OPE官网。在倒裝芯片粘結之前,必須在倒裝芯片的凸塊或基質表面上涂抹助焊劑OPE官网。很多芯片焊接機使用助焊劑浸沾系統,在與基質連接之前,要將倒裝芯片凸塊浸入到一層薄薄的助焊劑涂層中OPE官网。該方法存在兩個挑戰:1)易涂抹過多的助焊劑;2)凸塊高度不等會造成助焊劑涂抹不均勻。用于浸沾的助焊劑粘性高于噴射的粘度,因此有時助焊劑會沿芯片邊緣到達芯片的背面,導致助焊劑過多并對芯片頂部造成污染。過多的助焊劑殘留會造成設備故障。同時,由于助焊劑涂抹不均勻,一些凸塊上可能沒有涂抹到助焊劑OPE官网。

                        涂抹助焊劑的另外一種更好的方法是使用專用的助焊劑噴涂系統OPE官网,這樣可以在基質表面上形成一層薄而均勻的助焊劑涂層OPE官网。由于在清除氧化層時僅需要少量助焊劑,因此助焊劑涂層越薄越好OPE官网,而且過多的助焊劑會形成殘留OPE官网OPE官网,影響底部填充填充芯片和基質之間的縫隙,導致設備發生故障。與在芯片凸塊上涂抹助焊劑相比OPE官网OPE官网,噴涂操作在基質表面上形成的涂層更加均勻。

                        散熱

                        邏輯設備會在芯片頂部安裝蓋子,用來散發芯片使用過程中產生的熱量。芯片頂部噴點有熱界面材料(TIM),填充芯片頂部和蓋子之間的縫隙。與基質表面相連的蓋子切割邊使用焊膏形成了一條密封線OPE官网,可以使蓋子附著在基質上。

                        TIM點膠是一個非常精準的過程。如果點膠量不足,或點膠位置不精確,芯片和蓋子之間會形成縫隙,導致熱量無法有效擴散。因此,點膠量控制是點膠工藝中的一個主要難點。結合采用噴射過程校準(CPJ)技術,一些系統可以對點膠量進行修正OPE官网。這些技術結合使用時,可以自動校準從而按照用戶的設定值提供膠體,精簡設置,減小行與行之間的差異,同時完全不需要操作員干預。

                        MEMS印刷電路板組裝相類似(PCBA),在半導體封裝中,使用焊膏密封線對蓋子進行固定。但與MEMS蓋子密封不同,半導體蓋封裝更多地是用于半導體芯片至散熱器之間的散熱。雖然蓋子的用途各不相同OPE官网,但這些應用都面臨很多相同的焊膏點膠問題。隨著包裝尺寸的減小和電路板密度的提高OPE官网,密封線也隨之變得更薄。然而,提高點膠機生產率的需求一直存在,例如提高焊膏點膠的線速,使用多點膠閥系統等。

                        半導體封裝中使用的關鍵點膠應用包括:

                        • 倒裝芯片一級底部填充點膠
                        • 倒裝芯片助焊劑點膠
                        • 蓋子密封
                        • 散熱用TIM點膠

                        我們在其它頁面提供了以下半導體封裝專用工藝的詳細信息

                        • 3D封裝和晶圓級封裝
                        • MEMS
                        • 芯片封裝和圍壩和填充封裝

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