Lunes, 09 de agosto 2010 | Kallmayer Christine & Rolf Aschenbrenner , Fraunhofer IZM ; Haberland y Julián Herbert Reichl , Universidad Técnica de Berlín -------------------------------------------------------------------------------- Resumen Este trabajo muestra diferentes enfoques para el uso de la disponibilidad de chips ultra delgada para la realización de nuevos paquetes con alta densidad y un rendimiento mejorado. Por varios años las tecnologías han sido desarrolladas para la incorporación de chips en circuitos a fin de lograr en 3-D - paquetes utilizando procesos convencionales de fabricación de PCB . chips ultra finos son adecuados para ser integrados en tarjetas de circuitos rígidas , así como en varias capas y en sustratos flexibles . El uso de interposers antes de la inserción puede facilitar la incorporación de componentes con ultra finos lanzamientos . Un ejemplo de un producto complejo basado en RFID se muestra que es posible gracias a la integración de las ultra delgadas muere. Introducción Un enfoque con visión de futuro para la futura producción de PCB fue el desarrollo de las tecnologías de integración de los componentes activos y pasivos en las diferentes capas de las placas. Esto permite una densidad extremadamente alta funcionalidad y componentes en tres dimensiones. El objetivo es lograr este progreso , manteniendo los procesos típicos para la fabricación de PCB . Los diferentes enfoques se han descrito para la incrustación en FR4 [1, 2]. Una solución adecuada para la integración de los chips con paso muy fino es la tecnología iBoard [ 3].Se basa en el montaje flip-chip de los chips de paso fino en interposers delgado con ventilador de diseño. Además de los sustratos rígidos orgánicos circuitos flexibles cada vez más importante en la industria de PCB para aplicaciones que van desde productos de consumo a los implantes médicos. La evolución reciente - e.g. en el proyecto SHIFT [ 4, 5 ] -permitir la integración de componentes también en sustratos flexibles multicapa que permite una densidad aún mayor con el grosor total bajo. Las tecnologías que son los requisitos previos para esta solución y los resultados experimentales se muestran en este trabajo. Los aspectos importantes que se estaban investigando para las nuevas tecnologías son las diferentes limitaciones en cuanto a tono y geometrías chip [6 ]. Para ser incorporados en un sustrato de los componentes tienen que estar delgada. Para la integración de paneles de circuitos rígidos , de 50 micras de espesor de chips fueron elegidos , para los sustratos flexibles 20 micras, son obligatorios. Tecnologías Chips ultra delgado La lámina de adelgazamiento es un procedimiento habitual en ese lugar de fabricación de obleas delante final. Normalmente obleas se adelgazan a 120 micras de espesor o 80 antes de cortar en cubitos en chips individuales y posterior envasado. Uso comercial de adelgazamiento de obleas espesores servicios de 50 micras, son también fácilmente disponibles . Adelgazamiento por debajo de 50 micras , sin embargo, todavía es crítica. Este régimen se denomina por tanto ultra delgadas. Wafer manipulación y cortado en rodajas se hace más sutil. Micro grietas en los bordes y las esquinas de los chips que pueden ser inducidas por el cortado en dados mecánicos son propensos a propagarse por la mayor parte de los chips y causar una falla . Esto es especialmente crítico para los procesos con altas cargas mecánicas como unión viruta de tirón . Para los chips ultra delgada por lo que es recomendable utilizar una técnica de adelgazamiento por corte en dados , se ranuras de separación están grabados en la oblea antes de la molienda . En las fichas de los estudios actuales con un espesor de 50 micras para FR4 y 20 micras de multicapas flexibles se han utilizado para desarrollar e investigar la actuación de dos tecnologías distintas de inserción. Detalles del proceso de adelgazamiento y los problemas encontrados han sido el tema de varias publicaciones [7 , 8] no se presentaron y discutieron en el presente documento . Asamblea de los chips superfinos Se ha demostrado que los chips superfinos son adecuados para los procesos de flip-chip [ 9].Especialmente en combinación con el sustrato flexible es importante para lograr delgada contactos flip-chip en dimensiones similares a los dos socios de contacto. Para los chips y los sustratos de hasta 10 micras, la interconexión de altura no debe superar el 10 micras . Esto es posible con la soldadura , así como tecnologías de adhesivos .
Thermode Fianzas
Para la soldadura fina metalurgia conjunta golpe CuSn es una solución muy buena . Puede ser depositados por galvanoplastia con paso muy fino. La protuberancia se forma mediante siembra de una capa delgada de Sn en la parte superior de las tomas de Cu . Uniformidad de las capas delgadas en galvanoplastia es más importante para asegurar una calidad consistente de los flip chip asambleas en condiciones de servidumbre . desviaciones topetón altura de 3 % se han conseguido con difusor de placas anillos en el chapista taza. Todos los golpes se han utilizado en el mismo estado en plateado , sin previo proceso de reflujo . El reflujo se consumen ya demasiado el volumen de soldadura poco a la formación de IMC. La topografía de un golpe CuSn - plateado como se puede ver en la Figura 1.
Figura 1: electrochapado CuSn golpe en el chip de prueba ( bump 6μm altura, espesor de la viruta 30μm ) .
La tecnología de adhesión thermode se basa en la soldadura de reflujo rápido por el calentamiento del pulso. El proceso rápido permite el uso de materiales de bajo coste con la resistencia a baja temperatura para la viruta de tirón de soldadura a alta temperatura sin perjuicio de la flexión . Incluso es posible aplicar el material underfill antes de la colocación de la matriz y realizar el llenado insuficiente y la unión en un solo paso . El preapplication de underfiller noflow se puede hacer mediante la impresión de la plantilla o por el suministro. El uso de underfiller noflow hoy está limitada por las temperaturas de soldadura. En caso de underfiller noflow eutéctica SnCu soldadura se estableció con éxito . Un conjunto típico de la soldadura fina se muestra en la Figura 2 .
Figura 2: Ultra delgada de soldadura conjunta CuSn .
protuberancias comunes para la tecnología de ACA son realizados por adhesión mecánica golpe stud [6 ] o varias tecnologías de deposición química , que van desde la evaporación chapado en los procesos . Electrolítico deposición de níquel se utiliza a menudo , ya que se beneficia de su bajo costo potenciales [ 7, 8 ] . La norma UBM níquel químico para una gran confianza tiene un espesor de 5 micras, pero sólo un mínimo de 1 micra es necesario contar con un cerrado y vacío capa de níquel libre [ 9]. Para delgada Niau interconecta con un espesor de 3 micras se utiliza normalmente . Conductor o chips RFID a menudo están disponibles con galvanizado Au protuberancias que son también muy apropiado para los procesos de ACA . El espesor de golpe es típicamente > 10μm para los chips comerciales, pero el proceso funciona bien con 5 micras .
Figura 3: póngase en contacto con Ultra delgada ACP sobre PI sustrato de película fina con metalización CuNiAu .
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