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X-ray检测设备检测芯片的原理与倒装芯片过程

近年来,随着各类智能终端设备的兴起,对电子产品的质量要求越来越高,作为电子产品的核心部件,芯片的品质更趋精益求精,为了确保芯片质量,电子生产商们纷纷采用了行之有效的X-RAY无损检测技术进行芯片检测。那么小编带大家了解下X-ray检测设备检测芯片的原理与倒装芯片过程。
芯片检测
Xray技术进行芯片检测的原理
在芯片检测过程中,由国内专业Xray检测设备生产商推出的X-RAY检测设备可使芯片检测效率得到较高的提升。Xray检测设备利用X 射线发射管产生X 射线通过芯片样品,在图像接收器上产生投影,它的高清成像可系统放大1000倍,从而让芯片的内部构造更加清晰地呈现出来,为提高"一次通过率"和争取"零缺陷"的目标,提供一种有效检测手段。
事实上,面对市面上那些外形十分逼真而内部结构却有瑕疵的芯片而言,通过肉眼的方式显然是不能够对其进行分辨的,只有在Xray检测下才能现出"原形",因此,Xray检测设备在电子产品生产过程中为产品的芯片检测提供了充分的保障,发挥着不可忽视的作用。
倒装芯片主要通过四个步骤完成:
 
步骤1:凸点底部金属化(UBM)
凸块金属化是为了激发半导体中PN结的性能。其中,最适合热压倒装芯片连接的凸点材料是金。可以通过传统的电解金电镀方法或柱形凸块方法来产生凸块。后者是引线键合技术中常用的凸点形成工艺。
凸点底部金属化(UBM)的沉积方法主要包括:
溅射:使用溅射在硅晶片上逐层沉积薄膜,然后通过光刻形成UBM图案,然后蚀刻非图案的部分。
蒸镀:使用掩模,通过蒸发在硅晶片上逐层沉积。该选择性沉积掩模可用于形成相应的凸块。
化学镀:化学镀用于选择性地将Ni镀在Al焊盘上。锌酸盐工艺通常用于处理Al表面。无需真空和图案蚀刻设备,成本低廉。
 
步骤2:芯片凸点
该部分将形成凸点,可以将其视为P-N结的电极,类似于处理电池的输出端子。
形成凸点的常见方法:蒸发的焊料块、电镀锡球、印刷凸点、钉头焊锡凸块、放球凸点、焊锡转移凸点
观察典型的电镀焊料凸点:在扫描电子显微镜下观察完成的凸点微观形状是均匀的金属球。
 
步骤3:将凸起的芯片组装到基板/板上
在热压连接过程中,芯片的凸块通过加热和加压而连接到基板的焊盘。
此过程要求芯片或基板上的凸块是金凸块,并且同时必须有一个可以连接到凸块的表面,例如金或铝。对于金块,连接温度通常约为300°C,以便在连接过程中充分软化材料并促进扩散。
 
步骤4:使用非导电材料填充芯片底部的孔
填充时,将倒装芯片和基板加热到70至75°C,并使用装有填充剂的L形注射器沿芯片边缘沿两个方向注入填充剂。
由于间隙中毛细管的虹吸作用,填料被吸入并流向中心。
芯片边缘有阻挡层,可防止泄漏。一些使用倾斜衬底以促进流动的方法。填充完成后,在烤箱中分批升高温度,以达到约130℃的固化温度,并可以通过保持3到4小时来实现固化。
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