一文详解封装互连技术

封装互连是指将芯片I/0端口通过金属引线，金属凸点等与封装载体相互连接，实现芯片的功能引出。封裝互连主要包括引线键合（ Wire Bonding, WB）载带自动键合（Tape Automated Bonding，TAB）和倒裝焊 (Flip Chip Bonding)。

1.引线键合 ( WB)引线键合技术包括超声热压球焊技术和超声楔北焊接找术两种。超产热压球焊技术是指使用金属焊线，在外壳、基板或引线框架端加热的东件下，通过设备牌头施加的压力及超声波，利用陶监骘刀使金屬焊线与志片电板、金属焊线与外壳、基板或引线框架端子连接，以达到功能的输人与输出的一种封装技术。

超声楔形焊接技术是指使用金属焊线（通常是铝线或铝带等），通过设备惧头施加的压力及超声波，利用金属楔形劈刀使金属焊线与芯片电极、金属焊线与外壳、基板或引线框梁端子连接，以达到功能的输人与输出的一种封裝技术。

金属焊线包括纯金线、镀钯铜线、银合金线、纯铜线、铝线、铝带等。

金属焊线的选择取决于产品需要焊线承载的电流大小、成本的高低，以及芯片电极区铝层的厚度、耐蚀性等因素

下图所示为超声热压球焊引线键合产品局部图。

2. 载带自动键合 (TAB)‍

载带自动键合技术是指利用超声热压焊接机，将芯片上的凸点与载带上的焊点焊接在一起，再对焊接后的芯片进行密封保护的一种封装技术，如下图所示。

TAB 的关键工艺包括芯片凸点制作、载带制作，以及内引线、外引线的悍接和包封。

对载带材料的要求 是高温性能好、热匹配性好、收缩率小、机械强度高；典型的芯片表面凸点材料为金或金合金。

载带自动键合的优点是，结构轻、薄、短、小；密度高；具有更好的电性能；键合点抗键合拉力比引线键合的高。

3.倒装焊

倒装焊按技术是指在芯片的电极上预制凸点（Bump)，再将凸点与基板或引线框架对应的电极区相连，以达到功能的输人与输出的一种封装技术。

芯片表面凸点种类包括铜柱 （Cu Prillar）、焊锡球(solder Ball)、金凸点(Au Bump) 等。焊接方式包括回流焊接和热压焊接 (Thermal Compression Bond,TCB）两种方式。

铜柱和焊锡球的焊接方法是，将芯片翻转向下，在铜柱、焊锡球表面蘸取水洗型或免洗型助焊剂，通过回流焊接方式将芯片与基板或引线框架固定；金凸点的焊接方法是，在基板上涂覆 NCP 材料，或者将 NCF材料涂敷在凸点圆片表面，再将芯片翻转向下，通过热压方式将芯片 与基板固定。

倒装焊的填充方式包括环氧树脂塑封底部填充 ( Molding Under Fill, MUF)、毛细管底部填充（Capillary Under Fill, CUF)、不导电焊膏 (Non ConductivePaste， NCP）填充、不导电薄膜 (Non Conductive Film, NCF）填充等。

下图所示为倒装焊接产品局部图。

目前，引线键合技术因其成本相对低廉，仍是主流的封装互连技术，但它不适合对高密度、高频有要求的产品。倒装焊接技术适合对高密度、高频及大电流有要求的产品，如电源管理、智能终端的处理器等。TAB 封装技术主要应用于大规模、多引线的集成电路的封装。

审核编辑：汤梓红