陶瓷表面狀態對底部填充膠流動性影響研究

李菁萱，劉 沛，練濱浩，林鵬榮，黃穎卓

（1.北京微電子技術研究所，北京 100076；2.中國航天標準化與產品保證研究院，北京 100071）

1 引言

半導體封裝技術加工特征尺寸不斷縮小，集成電路的輸入/輸出端口數劇增，相應的芯片封裝技術向高密度、高可靠性方向發展，以滿足千萬門級FPGA、高性能SoC、高速高精度AD/DA等系列宇航核心集成電路的封裝需求[1]。倒裝焊封裝因具有近乎理想的封裝密度和優異的高頻性能，在微電子封裝與組裝互連中具有明顯的優勢[2]。

典型倒裝焊封裝是先在芯片上制備焊料凸點或單質凸點，再將芯片凸點面朝下貼裝到基板上，通過焊接的方式實現穩定可靠的電氣互連，然后將底部填充膠沿芯片邊緣注入，借助于液體的毛細作用，底部填充膠會被吸入并向芯片與基板的中心流動，填滿后加熱固化，工藝流程如圖1所示[3]。

圖1 底部填充工藝流程示意圖

陶瓷封裝中的倒裝焊技術是將芯片倒裝在陶瓷表面的焊盤上，而底部填充膠是在芯片和陶瓷基板之間進行填充[4]。由于氧化鋁涂層處理能夠使陶瓷表面更細膩，會增加焊點強度和可靠性，用于封裝的陶瓷表面可能會進行氧化鋁涂層處理。陶瓷外殼表面的狀態對底部填充膠的流動性產生影響，進而影響底部填充的效果。因此，研究不同處理的陶瓷表面對于底部填充效果的影響至關重要[5]。

本文研究底部填充膠在不同處理的陶瓷外殼上的擴散狀態以及等離子清洗技術對底部填充膠在陶瓷外殼擴散狀態的改善作用。……