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倒装芯片封装是把裸芯片正面朝下安装在基片上的技术。传统的金线压焊技术只使用芯片四周的区域。倒装芯片焊料凸点技术是使用整个芯片的表面，因此，倒装芯片技术的封装密度（I/O 密度）更高。用这项技术，还可以把器件的尺寸做得更小，封装的高度做得更低。最终，电气性能会因缩短连接距离而做得更好。这可以降低寄生电感、减少噪声。
倒装芯片封装是把集成电路连接到下一层内部连接的工艺。这种工艺在不同的具体应用环境下，作用与效果不同，其中有四种经过简化的倒装芯片工艺，把焊料凸点工艺[1]结合进去。倒装芯片封装（FCIP）：把裸芯片安装在bga 等封装之内的工艺。在板上倒装芯片（FCOB）：把裸芯片直接安装在电路板上的工艺。晶片级芯片尺寸封装（WLCSP）：这个工艺需要在晶片上增加一个走线层，并且把焊锡凸点直接放在有走线层的晶片上。
芯片尺寸封装（CSP）：把裸芯片安装到接入层上的工艺。然后，再把这个接入层连接到下一层基片上?？悸堑剿荂SP，因此封装尺寸不会超过芯片尺寸的1.2 倍[2]。
由于切割之前在晶片上形成连接端，因此晶片凸点技术比其他芯片封装办法更经济。这个办法的一个优点是，它能够促进超微间距凸点技术的研制。凸点技术
目前有许多不同的焊料凸点制作方法可供选择，它们各有各的优点，然而，有一些办法在实现超微间距凸点时，又要保持较高的成品率，就有一定的限制。在所有的凸点中，在进行焊点连接之前，在元件上镀上一层金属化层，它在凸点的下面，称作凸点下的金属化层（UBM）。UBM 是连接到集成电路上的铝焊盘的金属层。在再流焊过程中，焊料经过湿润连接到焊盘上。目前，有许多UBM 合成物可供使用。在正常情况下，要根据所选用的焊料合金、可靠性以及价格来选择UBM 材料。常用的一些凸点技术如下：

电镀：一般是在电镀槽里，把基片当作阴极，利用静态电流或者脉冲电流来完成焊料的电镀。在镀上所需厚度的焊料后，就可以把光致抗蚀剂清除掉，这时焊料凸点制作完成。电镀的优势是可以在非常小的间距内印刷，而且可以保证足够的焊料以得到更高的高度。电镀的不足之处在于它的启动成本较高，生产设备的占用面积较大，电解液会造成更多的浪费，选择合金的灵活性少。
蒸发：这是形成凸点的成熟方法，用于把半导体芯片与陶瓷基片连接起来。蒸发工艺需要两个掩模，第一个掩模的开口较小，适合UBM，而第二个掩模的开口较大，适合焊料印刷。这个工艺的不足之处是它要使用两个掩模，又需要蒸发工艺，这会增加成本。

模板印刷和丝网印刷
模板的作用是把焊料、导电胶或者其他类似的材料通过孔转移到基片上（图1）。模板印刷是成本最
低的工艺，适合倒装芯片封装连接点的印刷；多年来它广泛用于SMT 行业的电路板组装。模板的制作主要有三个方法：化学蚀刻、激光切割和电铸成型。

化学蚀刻模板是用金属箔片（一般为黄铜）制造的，金属箔片的表面涂有干膜光致抗蚀剂，然后曝光、显影，形成开孔的图形。用化学蚀刻法时，把开孔部分的金属腐蚀掉。在蚀刻阶段，蚀刻是各向同性的，会把底部腐蚀得多一些，无法制造开孔间距离很小的模板，不能满足倒装芯片封装微间距的需要?；纯棠０宀皇屎衔⒓渚嘤∷?。在制造激光模板时，我们先把金属箔片固定在框架中。然后按预定的方式移动很强的激光把孔中的材料去掉。制造激光切割模板的最常见材料是不锈钢；不过也使用镍，这是因为用镍制造的激光模板释放焊膏的性能较好。聚合物箔片也可以用来制造激光模板。这种材料的切割比金属的切割更干净，可以得到更光滑的孔壁，因而焊膏释放的效果更好。最近研制了更精密的激光切割工艺，它们能够改进模板孔壁的质量，包括更小激光点和水流?；す馇懈罴际?。其中的一个优点是在切割之前先由框架进行预拉伸。这样可以减少模板的变形。激光切割是连续的工艺。随着器件的输入/输出脚数量的增多，制作模板的时间会增长。对于开孔数量很大的晶片凸点模板，是很不利的，这是因为，随着开孔数量的增加，制作时间会增长，时间会增长到在经济上不划算的地步。在切割过程中，加热和熔化的交互作用会产生粗糙的孔壁，孔的表面面积增大，从而降低焊膏释放的能力。必须控制在切割过程中产生的的热量，这样，它就不会变形，不会损坏开孔之间的细小空间──对于微间距印刷，要求开孔之间的距离很小。电抛光模板一般都属于激光切割模板，用电化或者机械抛光的方法来处理表面，使之变得平滑?；箍梢杂谜庵职旆ù砥渌嘈偷慕鹗裟０?。传统的电铸成型模板生产工艺中要用到导电芯板，例如，不锈钢芯板，并且把一层光致抗蚀剂薄膜覆在导电芯板的表面，在它上面通过曝光、显影形成图案。在光刻后，开孔部位的材料留在芯板上。然后把它放到电镀液中，在芯板上加上电流。一般是用镍或者镍合金来制造电铸模板。与前面所提到的其他减成技术相比，电镀是一种加成工艺，镀上去的金属是精确地按光阻材料图形进行的。在电镀到预定厚度之后，把留在孔内的光阻材料清除掉，形成最终的模板。

对倒装芯片模板的要求
电铸成型模板比较适合倒装芯片封装，不过，对于用来印刷间距小于150μm 的金属箔片，传统的模板制造技术并不适合。运用微工程技术来生产更理想的电铸模板，可以做到这一点[3]。为了能够在微间距下印刷，这项技术必须与最新含有微粒粉末的焊膏材料（符合IPC 标准的6-8 型焊膏）结合起来。这些模板上孔的公差达到微米数量级，孔壁平滑，适合焊膏释放，而且箔片的厚度均匀（图2a 和图2b），改进了孔的质量。在进行微间距印刷时，需要使用公差只有微米数量级的孔来保证焊膏印刷量一致。随着孔的直径越来越小，必须减小模板的厚度，这有利于焊膏的转移。根据经验，模板的厚度应为最小的孔径的三分之二。对微间距印刷来说，模板厚度不能超过75μm。75μm 厚的模板要用框架来拉平。因此，必须使用校正过的参数来生产电铸模板，保证在印刷过程中基片与模板之间准确地重合。如果达不到这个要求，就会出现错误的印刷。

用于倒装芯片封装的焊膏
在进行微间距印刷时，需要把焊料合金微粒尺寸分布（PSD）从20-45 μm（三类PSD）降低到15 μm（六类和七类PSD）。为了达到这个要求，PSD 的变化必定会影响焊膏的特性。举个例子，从三类PSD改变为六类PSD，单位微体积的微粒数量增加了14 倍。焊膏中这些更小的微?；岣谋浜父嗟牧鞅湫裕ㄍ?a、b）。流变性会影响剪切力、张力和速度。由于流变性会影响焊膏的滚动和孔的填充与释放，因此适当的流变性是决定印刷工艺的关键。助焊剂的成份和合金量决定了焊膏的流变性。除了WEEE 之外，RoHS 法例要求停止在电子产品中使用铅。因此，要用无铅合金取代锡铅焊料。就模板印刷而言，首选的无铅合金为锡银铜（SAC）合金，它的熔点较高，这就需要改用新的助焊剂，以适应更高的再流温度和更小微粒尺寸的要求。

印刷
在微间距模板设计方面，由于圆形孔的焊膏释放能力比方形孔更强，因此，建议把孔的弯角做成圆的。为了满足微间距印刷的要求，需要优化与控制印刷压力、印刷和脱网速度。但是，其他参数，例如，适合晶片级凸点印刷的基片固定、刮刀、环境控制、焊膏使用寿命和基片分离速度也是提高成品率的关键。由于间距都在200μm 以下，因此，模板装在机器进行清洗就不再适用了。因此，必须把模板从印刷机中拿下来进行超声波清洗或者压力喷射清洗。
结论
如果对技术与市场发展的预测是正确的，随着WLP 成为大批量低成本的封装技术，更需要倒装芯片封装技术。越来越多的产品需要尺寸更小、速度更快、价格更便宜的元件，这迫使世界领先的封装制造商不断寻找适合这种要求的解决办法。尽管模板印刷技术已经使用了许多年，仍然需要进一步加深理解倒装芯片封装，继续用它实现成本最低的凸点工艺。