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晶圆级回流焊工艺流程

发布日期:
2024-09-26

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晶圆级回流焊技术是半导体封装领域的一项关键工艺,主要用于在晶圆上形成微小的焊料凸点,以实现芯片与基板之间的电气连接。这项技术通过精 确控制温度,使焊料在晶圆上形成均匀且可靠的焊点。以下是晶圆级回流焊的优化工艺流程:

晶圆级回流焊工艺流程

预清洗:首先对晶圆进行彻底清洁,去除表面污染物和氧化层,为后续焊料涂覆做好准备。

焊料涂覆:通过精细的丝网印刷或喷涂技术,将焊料精 确地涂覆在晶圆的特定位置上。

软烘烤:对涂覆了焊料的晶圆进行初步烘烤,目的是去除焊料中的湿气和溶剂,同时固定焊料图案。

光刻工艺:使用紫外光曝光,通过光刻胶层转移所需的电路图案到晶圆表面。

显影:移除未曝光的光刻胶,使焊料层的电路图案显现出来。

蚀刻:利用化学或物理方法去除未保护的焊料部分,形成精 确的凸点结构。

去光阻:清除剩余的光刻胶,确保凸点的清洁,为回流焊作准备。

回流焊:通过精 确控制的加热过程,将焊料加热至熔化状态,形成均匀的焊点。

冷却固化:快速冷却晶圆,使熔化的焊料迅速固化,形成稳定的凸点。

检测与质量控制:对形成的焊点进行严格的检测,确保焊接质量满足封装的可靠性和性能要求。

晶圆级回流焊在发展过程中面临着凸点尺寸不断减小的挑战。为了应对这一挑战,业界引入了新型的活化氢技术,该技术能够在无需使用传统助焊剂的情况下,实现微米级焊料凸点的回流焊。这种无助焊剂回流工艺不仅可以有效抑制焊料滴落,提高凸点质量,还能更大限度地减少金属间化合物(IMC)层的厚度,并且确保晶圆表面无残留物。

此外,在倒片封装凸点工艺中,通过采用铜柱凸块(CPB)技术和优化的回流焊工艺,可以显著提高凸点的高度一致性和表面粗糙度,从而增强键合强度。

晶圆级回流焊技术的不断优化和创新,使得半导体封装行业能够满足日益增长的微型化和高性能化需求,为电子设备的发展提供了坚实的基础。

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