芯片贴放
By Steve Shermer with Kevin Gaffney
本文介绍,后端工序:芯片放置 (Die placement) 。
封装中倒装芯片 (FCIP, flip-chip in packaging) 的扩大的增长率继续给倒装芯片装配 (FCA, flip-chip attach) 设备供货商带来新的挑战。在决定哪台机器最适合装配需求的时候,芯片处理 (die handling) 相对于尺寸、锡球合金 / 尺寸和间距、以及封装的处理是重要的因素。满足那些装配需求是重要的,因为倒装芯片封装,作为一种芯片贴装方法,继续在 IC 工业享有重大增长。在 1999 年, FCIP 发货总数为 149,000 个单位。预计从 1999 年到 2004 年, FCIP 发货总数达到 86.9% 的结合平均增长率 1 。这将继续推动在倒装芯片安装设备市场的设备供货商创新与改进。
普通倒装芯片封装
倒装芯片的芯片规模封装 (CSP, chip scale package) 通常是以矩阵条的形式处理的,而高性能零件是在载体或“船”中处理的。传统的 CSP 条状形式每条含有 8~10 个单元, CSP 芯片尺寸范围从 2.5~ 11 mm 2 。高性能芯片尺寸范围从 11~ 26mm 2 ,封装的变化从 23~ 50mm 2 。
芯片处理 (Die handling)
倒装芯片安装机器需要能够处理以各种形式出现的芯片。窝伏尔组件 (Waffle pack) 、卷带供料器 (tape feeder) 和晶圆环 (wafer ring) 是其中最普遍的形式,它们每一个都有优点和局限。
窝伏尔组件 (Waffle pack) :允许组装已知好芯片 (KGD, known good die) 的封装。这减少了将电器上有问题的芯片放入电器上好的封装内。纵横比 (aspect ratio) 或者芯片尺寸相当于窝伏尔组件 (Waffle pack) 的凹坑尺寸应该紧密控制,以减少处理期间芯片的移动。理想地,在 X 与 Y 轴上,凹坑的尺寸应该不大于芯片尺寸的百分之十。在高产量装配中使用窝伏尔组件 (Waffle pack) 的限制条件是相对很少芯片可以放在或者 2" 或者 4" 的窝伏尔组件 (Waffle pack) 内。芯片越大,越少可以放在组件内,它导致经常性的机器装料。最后,使用窝伏尔组件 (Waffle pack) 在芯片安装工序之前产生一个额外的工序,芯片拣选 / 拾取和放置。
卷带供料器 (tape feeder) :以卷带供料器给与芯片安装机器的芯片对于芯片安装工艺的优点类似于窝伏尔组件 (Waffle pack) 方法。卷带供料器的使用通常解决 KGD 的问题,可适合于那些装备用倒装芯片贴装但不能处理晶圆 (wafer) 的 SMT 机器。同样,卷带供料的芯片要求在芯片安装之前的芯片拣选 / 拾取与贴装工艺。
晶圆环 (wafer ring) :粘贴在带上供给机器的晶圆和晶圆环也许是最普遍的芯片供给形式,特别是在传统的芯片安装工艺中。该方法通常最适合于高产量装配。它也要求对有关芯片排出 (die-eject) 优化的严密注意。芯片排出针和芯片排出帽需要仔细挑选,以实现一个稳定的排出工艺。其它参数,诸如针尾高度和排射速度,需要检定。如果这些参数不考虑,芯片破裂、微裂纹和误拾可能会发生。