银胶在芯片封装中的应用
银胶在芯片中的应用涵盖封装、导电连接、散热等多个关键环节,具体应用场景与技术特点如下:一、封装与导电连接
芯片与基板粘接
银胶(尤其是无压烧结银胶)用于连接半导体芯片与封装基板,其导电性能(导电率可达10⁵–10⁶ S/m)显著优于传统焊接方式,能确保信号和功率的高效稳定传输。
替代传统焊接工艺
随着芯片微型化发展,传统锡焊难以满足高密度封装需求。银胶凭借工艺简单性和导电优势,成为替代方案,适用于微电子装配中的导线连接、元件固定等场景。
二、散热与热管理
高效导热性能
银胶含银量高,导热系数优异,可将芯片产生的热量快速导出,提升器件可靠性和寿命。例如,功率半导体封装中采用超高导热系数的有压/无压烧结银胶,满足车规级高温工况需求。
耐高温稳定性
通过优化树脂基体与固化工艺,银胶可在高温环境下保持性能稳定,适用于高温封装工艺。
三、结构与性能优化
机械强度提升
烧结银胶具备高机械强度,可增强芯片抗冲击、抗振动能力,提升器件可靠性。
封装结构小型化
银胶的高导电与导热特性支持更紧凑的封装设计,助力芯片微型化与集成化发展。
四、其他创新应用
AMB陶瓷基板封装
高可靠性钎焊银胶用于功率半导体AMB陶瓷基板封装,并推出无银铜浆方案降低成本。
环保兼容性
符合RoHS标准的环保型银胶逐渐普及,满足绿色制造趋势。
总结
银胶在芯片中的应用以导电、散热为核心,兼具机械加固与工艺适配性,同时向环保化、高性能化方向迭代,成为现代半导体封装不可或缺的关键材料。
芯片封装银胶工艺流程主要包括以下几个步骤:
[*]点胶:首先,将银胶(主要成分包括环氧树脂、银粉和少量添加剂)装在针筒注射器中,并在低温下保存以防止变性。使用前,需要将银胶取出回温,并在离心搅拌机中搅拌均匀,挤出其中的气泡。点胶有三种模式:戳印、网印和点胶。
[*]取芯片:切割后的晶圆被安装在固晶机的Air Bearing Table上,取芯片时,Ejector Pin从晶圆下方将芯片顶起,使其便于脱离tape,同时Pick up head从上方吸起芯片。
[*]贴片:基板被传输到固晶机的贴片平台上,平台被加热到120°C以防止基板吸收湿气。点胶之后,已抓取芯片的Pick up head运动到基板上方,以一定的压力将芯片压贴在点胶的die flag上。贴片后的基板装回基板盒,放进热风循环烤箱,175°C烘烤60~120分钟,使胶水中的溶剂挥发,胶水完全固化,芯片牢贴在基板上。
[*]固化:将贴片后的基板放入热风循环烤箱中,烤箱内充满氮气以防止氧化。烘烤过程中,银胶中的溶剂挥发,胶水完全固化,芯片牢固地粘在基板上。
通过以上步骤,银胶工艺流程完成,芯片被牢固地粘在基板上,为后续的封装和测试做好准备。
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