Notizie PCB - Elaborazione e assemblaggio PCBA per il processo di tamponamento del chip flip

Nel processo di produzione di urti flip-chip PCBA, dopo aver introdotto uno strato isolante per appiattire la mappa topologica della superficie IC flip-chip, il produttore contrattuale può utilizzare regole di progettazione uniformi per elaborare IC con topologie di superficie diverse. Per le aziende di packaging design (Cina), comprendere le cause e le soluzioni di questa tecnologia è utile per cogliere le ultime tendenze tecnologiche in questo campo.

Più di 30 anni fa, IBM ha introdotto per la prima volta la struttura di interconnessione flip-chip nell'industria manifatturiera. L'azienda non solo ha introdotto il concetto di struttura di interconnessione tridimensionale (3D), ma ha anche preso l'iniziativa nel proporre tutte le tecnologie e le regole progettuali per l'assemblaggio di PCBA a chip nudo in moduli o PCBA assemblando il backplane. Da allora, alcune grandi aziende manifatturiere hanno anche iniziato a costruire linee di produzione flip-chip. Hanno ottenuto licenze direttamente da IBM (come Motorola, AMD, ecc.), o migliorato il processo di assemblaggio PCBA di grandi aziende come Delco. Per le grandi aziende, l'intero processo dalla lavorazione dei wafer alla consegna del prodotto finito può essere completamente controllato. Pertanto, è completamente possibile combinare regole di processo con software di cablaggio e adottare un processo di progettazione intelligente. Tuttavia, la situazione è diversa ora. La produzione a contratto è limitata dal processo di elaborazione flip chip e affronta alcuni problemi che non sono stati riscontrati in passato.

I processi di produzione e le regole di progettazione adottate dai produttori di IC sono molto diversi, rendendo difficile per i produttori contract che producono urti flip-chip scegliere quale software di cablaggio automatico eseguire il layout di I/O flip-chip e l'interconnessione metallica. Per questo motivo, è necessario introdurre uno strato isolante per planarizzare la mappa topologica della superficie IC flip-chip, in modo che i produttori contrattuali possano utilizzare regole di progettazione uniformi per trattare IC con topologie di superficie diverse.

Catena di produzione a contratto

L'industria manifatturiera ha cambiato a lungo il modello precedente di strutture verticalmente integrate su larga scala. Oggi, per i produttori globali che progettano ed elaborano chip flip-chip, il processo di produzione può essere suddiviso in tre fasi (Figura 1). In primo luogo, progettare e produrre chip. Nella maggior parte dei casi, la progettazione e la produzione possono essere effettuate separatamente; in secondo luogo, progettare e fabbricare strutture di interconnessione flip-chip; terzo, progettare substrati o backplanes e aderire i chip al circuito stampato. I produttori a contratto sono nella seconda fase della catena di produzione.

Il processo di produzione può fondamentalmente essere diviso in tre fasi-PCBA elaborazione e assemblaggio per il processo di lisciatura superficiale per la produzione di urti flip chip

In primo luogo, progettare e produrre chip. Nella maggior parte dei casi, progettazione e produzione possono essere separati; in secondo luogo, progettare e fabbricare strutture di interconnessione flip-chip; terzo, progettare substrati o piastre inferiori e aderire i chip al centro del prodotto.

Per i produttori che possono controllare l'intero processo, possono integrare senza problemi i loro chip design in pacchetti di interconnessione flip-chip. Tuttavia, il produttore contrattuale non può controllare l'intero processo di progettazione e produzione del wafer, quindi è necessario aggiungere un ulteriore strato di cablaggio per convertire la struttura di cablaggio irregolare del wafer in una struttura di interconnessione a matrice piana. Questo strato di cablaggio aggiuntivo è solitamente chiamato metallo o I / O

Lo strato secondario di cablaggio PCBA, o semplicemente chiamato lo strato secondario di cablaggio.

In generale, lo strato di cablaggio secondario è uno strato di cablaggio a film sottile composto da fili di alluminio o rame, dove il cablaggio può essere utilizzato come cavi di segnale, cavi di alimentazione e fili di terra. Gli strati aggiuntivi presenti in questi cavi possono richiedere l'incollaggio o aumentare la resistenza elettronica alla deriva della linea di trasmissione corrente. Attualmente, questo tipo di strato di cablaggio a film sottile è generalmente fabbricato nell'elaborazione back-end. Pertanto, secondo i requisiti di progettazione specifici, il suo spessore è solitamente compreso tra 1 e 3 μm, e la larghezza è solitamente compresa tra 12 e 100 μm.

Indipendentemente dal fatto che venga eseguito il cablaggio secondario dell'I/O flip chip, sul pad di incollaggio I/O deve essere formata una struttura di interconnessione della saldatura. Nel processo di saldatura di elaborazione della struttura di interconnessione, assemblaggio e rilavorazione PCBA, apparirà uno strato composto metallico. La struttura UBM più affidabile richiede la struttura di supporto più sottile possibile. Nel processo di lavorazione e assemblaggio PCBA, un giunto di saldatura ad alto piombo basato su un metallo comune può limitare la formazione di strati composti metallici fragili. La figura 2 mostra una struttura di interconnessione UBM a film sottile. Esistono monografie sulla relazione tra lo spessore dello strato di composto metallico e il periodo del ciclo termico di riferimento.

Struttura di interconnessione di saldatura UBM a film sottile-PCBA che elabora e assembla un processo di levigatura superficiale per la produzione di urti flip chip

I problemi affrontati dai fornitori di wafer contrattuali derivano da due aspetti. Da un lato, non sono in grado di controllare il flusso di processo e, dall'altro, mancano di una comprensione della topologia del chip. Molti produttori richiedono fabs per fornire servizi di urto flip chip. Allo stesso tempo, al fine di controllare i costi o proteggere la sicurezza della loro catena di produzione, di solito scelgono altre fonderie per fabbricare trucioli con esattamente le stesse funzioni.

Conclusione di questo articolo

Attualmente, le principali difficoltà affrontate dalla progettazione di interconnessione del chip flip sono in due aspetti: 1. Processo di interconnessione metallica che soddisfa tutti i parametri elettrici richiesti dalla matrice e dal substrato; 2. Struttura geometrica tridimensionale che soddisfa tutti i processi di assemblaggio e lavorazione PCBA. I fornitori che forniscono servizi di elaborazione di ostacoli contrattuali devono affrontare una serie di problemi che sembrano essere difficili da superare. Al fine di combinare gli strumenti di cablaggio automatici con l'elaborazione di urti flip chip e processi di cablaggio secondari, è necessario padroneggiare il processo di controllo di elaborazione. È quasi impossibile per i produttori a contratto di wafer ottenere maggiori informazioni sullo strato metallico. Le case che urtano wafer possono essere in grado di risolvere questo problema, proprio come le persone hanno utilizzato l'imballaggio per risolvere i difetti del processo di fabbricazione IC. Inoltre, infatti, oltre a padroneggiare le precise dimensioni progettuali dello strato superiore, maggiori informazioni possono essere difficili da ottenere.

Per risolvere i problemi di cui sopra, è necessario utilizzare uno strato isolante planare uniforme nel processo di produzione, come il materiale BCB prodotto dalla Dow Chemical Company. La copertura dello strato isolante di passivazione organica può aumentare il costo, ma richiede una superficie piana per elaborare la struttura di interconnessione per ottenere un assemblaggio PCBA altamente affidabile.