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利潔凈低硫丁腈手套在倒裝芯片中的應用?

發布日期:2025-04-23 09:47瀏覽次數:

利潔凈低硫丁腈手套在倒裝芯片(Flip Chip)工藝中的應用至關重要,其核心價值在于避免硫對芯片金屬結構的腐蝕,確保鍵合可靠性和器件長期性能。以下從工藝特點、硫的危害、具體應用場景及選型要點展開說明:

一、倒裝芯片工藝的核心特點與硫敏感點

1. 工藝簡介倒裝芯片是將芯片有源面(含凸點的一面)直接倒扣焊接到基板或封裝載體上的技術,具有高密度互連、小型化、低電感等優勢,廣泛應用于CPU、GPU、傳感器等高端芯片。關鍵工序凸點制備:在芯片焊盤上形成銅/鎳/金(Cu/Ni/Au)或錫/銀(Sn/Ag)等金屬凸點。助焊劑涂布:通過印刷或噴射施加助焊劑,促進焊接。回流焊接:高溫下實現凸點與基板焊盤的冶金結合。底部填充:在芯片與基板間隙填充環氧樹脂,增強機械可靠性。

2. 硫對倒裝芯片的危害機制

凸點腐蝕: 金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)等金屬易與硫反應生成硫化物(如Ag?S、CuS),導致凸點表面氧化層增厚、接觸電阻增大。

案例:某5nm制程邏輯芯片在倒裝焊接后,因手套硫殘留導致金凸點邊緣出現黑色硫化物斑點,鍵合良率從99.5%降至92%。

 助焊劑活性干擾: 硫可能與助焊劑中的有機酸(如硬脂酸)反應,降低潤濕性,引發虛焊或焊盤脫落

長期可靠性風險: 硫化物在濕熱環境下可能形成電解液,引發電化學遷移,導致芯片長期使用中出現短路或功能失效。

二、低硫丁腈手套的具體應用場景

1. 凸點制備與芯片預處理操作內容: 手動拾取芯片,檢查凸點質量(如平整度、污染)。用蘸取酒精的無塵布擦拭芯片表面(需佩戴手套避免手指污染)。

風險控制: 普通丁腈手套硫含量通常為1%~3%,而低硫手套可將硫含量控制在≤0.3%(部分高端產品≤0.1%),顯著降低接觸污染風險。

3.助焊劑涂布與回流焊接輔助操作內容: 手動調整助焊劑印刷模板,或補涂少量助焊劑至漏印區域。 焊接后目視檢查焊點質量,剔除不良品。關鍵要求:手套需具備低離子污染(如Cl?、Na?含量<10ppm)和低揮發性有機物(VOCs),避免與助焊劑成分發生交叉污染。

4.底部填充與后道檢測 操作內容: 手動滴注底部填充膠,控制膠量和填充速度。 使用探針臺進行電性測試,接觸芯片焊盤。 硫遷移風險: 底部填充膠多為環氧樹脂體系,若手套硫含量高,可能在高溫固化過程中釋放硫化合物,導致膠體變色或固化不完全。


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