IC封装导电胶的材料和方法

IC封装导电胶的材料和方法：

由于产业界要面对日益迫近的欧洲新标准的挑战，因此对于下一级组装来说引脚表面处理技术显得日益重要。这一问题在过去几年之中已经成为了无数论文的主题。其重点是寻找一种长久以来一直使用着的且其性质已为人所熟悉的铅锡焊料的替代物。由于未来的供应商面临着激烈的市场竞争，所以并不会存在一个单一的解决方案。在未来的几年中，人们很有可能对到底采用何种材料作为引线表面处理材料会更加困惑。

芯片粘接材料的作用是将芯片固定在衬底之上。看上去是很简单的事情，但是对此的要求视应用领域的不同而各不相同。在大多数情况下，芯片粘接用于芯片面朝上的引线键合封装。这种材料要能够导热，在有些时候还要能够导电。为了避免在芯片上产生热积存，芯片粘接工艺应该保证在粘接材料中没有空洞。随着芯片功耗的不断提高，这一点会变得越加重要。

芯片粘接材料是液态材料或薄膜材料。它们被设计成不会脱气，因为任何脱气产物重新沉积在焊盘上都会降低引线键合的质量。芯片粘接材料的还起着应力缓冲层的作用，用以防止芯片由于与基板的CTE失配而产生断裂。如果选取的芯片粘接材料合适，就能够保证在芯片尺寸封装（CSP）中在芯片下面重新分布的I/O的可靠性。经过改良的芯片粘接材料还用于倒装焊互连中。在这种应用中，IC通常有凸点，而粘附层中分布有导电颗粒。这种类型的芯片粘接材料也被称作各向异性导电胶。

再回到引线键合封装。在引线键合技术中，主要有三种焊接技术：热压焊、热超声球焊和室温超声楔焊。但只有后两种焊接技术现在仍然在被广泛采用。在热超声焊中普遍采用金丝。铜丝是另外一种可用的材料，但是需要在富含氮气的环境下进行焊接。铝丝则常用在低成本的楔焊中。

层压基板材料可以替代引线框架用于IC封装。它经常出现在I/O数很多或者对性能要求很高的封装中。从上世纪70年代末开始，基板应用在板上芯片（chip-on-board）中。实际上，当仔细观察板上芯片时，你会清楚地发现它包含有封装的所有基本元素，可以说它根本上是“现场封装”。层压基板封装结构现在仍在使用中，并且是一种十分重要的IC封装手段。它可以作为厚膜陶瓷基板和薄膜陶瓷基板的一种低成本的替代品。新型的高温有机层压基板受到人们的青睐，不仅因为它们的成本很低，而且它们的电学性能也更加优越（如较低的介电常数）。

塑封料是IC封装材料中的最后一个组成部分。引线框架主要重新分配了具有精细引脚节距的芯片I/O，而塑封料则具有另外的作用。它的主要作用就是保护芯片和脆弱的互连线免受物理损害和外界环境的不利影响。塑封料的使用一定要谨慎而准确，以免产生引线偏移（冲丝），从而造成引线间的短路。

IC封装中有三种主要的塑封料。第一种是环氧树脂和环氧树脂混合物。作为结构工程领域中常用的树脂材料，环氧树脂也是如今最为常见的一种有机树脂塑封料。环氧树脂具有良好的综合性能和热性能，而且成本相对较低。