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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体集成封装,具体为应用于集成封装芯片焊盘强度改善方法。
技术介绍
1、在半导体集成封装
,随着电子设备向高性能、小型化和多功能性的发展趋势,对集成电路的封装技术提出了更高的要求。特别是在单芯片或多芯片进行集成封装进行再布线(redi str ibuted layer,rdl)的过程中,焊盘作为连接电路的关键部分,其强度和可靠性直接影响到整个芯片的性能和寿命。
2、传统的焊盘制造工艺通常将金属焊盘设置在下层有机物平坦化层之上。然而,由于金属焊盘与平坦化有机物层之间的结合力不足,这种结构在芯片应用过程中容易出现焊盘与下层平坦化层之间的脱附、分层和焊接强度差等问题。这些问题不仅降低了制程的良率,而且严重影响了产品的可靠性和性能,限制了集成电路封装技术的发展。
3、为了解决上述问题,提高焊盘的机械强度和粘接可靠性,需要开发新的集成封装技术。这种技术应当能够有效地增强焊盘与下层材料之间的结合力,减少缺陷的产生,提高封装过程的良率,并确保封装后芯片的长期可靠性。
4、为了解决上述缺陷,现提供技术方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决传统的焊盘制造工艺中金属焊盘与平坦化有机物层之间的结合力不足,这种结构在芯片应用过程中容易出现焊盘与下层平坦化层之间的脱附、分层和焊接强度差的问题,而提出应用于集成封装芯片焊盘强度改善方法。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现:
3、应用于集成封装芯片焊盘强度改
4、s1:首先准备临时承载基板及临时承载膜,并在临时承载膜上布置微芯片,具体过程如下:
5、s101:首先确定临时承载基板和临时承载膜材料,再对临时承载基板和临时承载膜经过清洁和预处理,去除表面的污染物,并进行表面改性;
6、s102:然后将微芯片需要进行质量检测,确保微芯片尺寸、形状和电气性能符合要求,通过获取微芯片的质量参数进行获取,质量参数包括尺寸精度、表面粗糙度、电气特征及结构完整性;
7、s103:通过微芯片的质量参数分别分析得到尺差值、rms值、特偏值及缺评值,归一化处理后,以尺差值与rms值之和作为半径建立底圆,再以特偏值为高建立圆锥体模型,再以圆锥体模型顶点为球心,缺评值为半径建立球形体模型,计算此圆锥体与球形体融合后的体积,记为质判值;
8、s104:再将计算得到的质判值与预设的质判阈值进行比对,当质判值超过预设的质判阈值时,则判断该微芯片质量未达到标准;
9、s2:再对微芯片通过位置规划规则进行位置的微调,确保微芯片的位置精度满足设计要求;
10、s3:然后制作金属微柱或表面镀金属的半导体材料微柱,并在微芯片预设的焊盘位置放置微柱;
11、s4:再制作有机或无机粘接层,并通过粘接层与承载基板结合;
12、s5:然后对粘接界面进行检查,确保没有气泡、裂纹或其他缺陷,再进行粘接强度测试;
13、s6:再对临时承载基板和临时承载膜进行分离,获得已完成平坦化的微芯片;
14、s7:最后对平坦化的微芯片及微柱的表面进行处理,并进行介质膜制作、再布线层制作及保护层制作的工序,完成微芯片的集成封装。
15、进一步的,所述s103通过微芯片的质量参数分别分析得到尺差值、rms值、特偏值及缺评值的具体过程如下:
16、尺寸精度通过对微芯片的长度、宽度和厚度通过光学显微镜、扫描电子显微镜或原子力显微镜进行测量,并将测量值与预设值计算差值以分别得到长度差、宽度差及厚度差,归一化处理后进行求和并记为尺差值;
17、表面粗糙度通过表面轮廓仪或原子力显微镜进行测量,并以rms值进行表示;
18、电气特征通过电气测试设备对微电芯的电阻、电容、电感、电流及电压特性进行评估,分别标定为z、r、g、i及y,再预设标准电阻、电容、电感、电流及电压,分别标定为z标、r标、g标、i标及y标,归一化处理后代入以下公式:以得到特偏值tpz;
19、结构完整性通过对微芯片的结构完整性进行校验,对微芯片的裂纹、缺陷和空洞利用sem、透射电子显微镜或x射线计算机断层扫描技术进行检测,并对裂纹数量、裂纹面积、缺陷面积及空洞体积进行统计,归一化处理后,将裂纹数量与裂纹面积相乘再加上预设的修正系数并与缺陷面积及空洞体积之和与预设的权重因子乘积相加以得到缺评值。
20、进一步的,所述s2中位置规划规则的过程如下:
21、根据封装设计和最终产品的要求,规划微芯片在承载膜上的布局,包括微芯片之间的间距、排列方式和焊盘的位置;
22、在规划微芯片位置时,考虑电气性能和热管理,微芯片的排列需有利于电气连接的优化和热量的有效散发;
23、微芯片的位置规划还应考虑到整体结构的机械强度,焊盘和微柱的布局需保证足够的强度,以抵抗后续工艺和使用过程中可能遇到的应力;
24、位置规划需考虑后续工艺步骤的要求,确保工艺的顺利进行;
25、在完成规划后,通过计算机模拟和原型测试验证微芯片位置规划的合理性。
26、进一步的,所述s3中制作的微柱的尺寸与设计的焊盘尺寸相匹配,厚度与微芯片厚度相同,数量与焊盘数量一致。
27、进一步的,所述s4的具体操作步骤如下:
28、首先选择有机或无机粘接材料,有机粘接材料选择环氧树脂,无机粘接材料选择玻璃或陶瓷材料,且所述粘接材料具备良好的粘接性能、热稳定性和化学稳定性;
29、根据所需的粘接层厚度和均匀性,通过旋涂、喷涂、浸涂及滴涂涂布技术来制备粘接层,涂布过程中控制粘接材料的量和涂布速度;
30、完成涂布后,再对粘接层进行固化,对于有机粘接材料,通过加热或紫外光照射下进行固化,固化条件中的温度、时间及紫外光强度根据粘接材料的特性进行优化;
31、在粘接层固化并形成适当的粘性后,将微芯片和微柱精确对准并放置在粘接层上,并使用精密的拾放设备来确保精确对位;
32、完成微芯片放置在粘接层上后,施加预设压力以确保粘接层与微芯片和微柱之间的良好接触和粘接,预设压力的大小和持续时间根据粘接材料的特性和微芯片的强度进行调整;
33、施加压力后,进行后固化处理以进一步提高粘接强度,包括在高温下进行的热固化、紫外光照射或激光照射工艺进行后处理。
34、进一步的,所述s5中对粘接界面检查的具体步骤如下:
35、首先获取粘接界面的评估参数进行综合分析,其中评估参数包括:气泡和裂纹、粘接层厚度和均匀性、表面粗糙度、粘接强度、粘弹性和热性能及化学组成和结构;
36、然后创建一个量化评估模型,量化评估模型将上述参数按照其对粘接质量影响的重要性进行加权,并计算出一个综合评分,具体的:
37、首先确定评估参数及其权重:气泡数量和大小b、裂纹长度和深度c、粘接层厚度和均匀性d、表本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.应用于集成封装芯片焊盘强度改善方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的应用于集成封装芯片焊盘强度改善方法,其特征在于,所述S103通过微芯片的质量参数分别分析得到尺差值、RMS值、特偏值及缺评值的具体过程如下:
3.根据权利要求1所述的应用于集成封装芯片焊盘强度改善方法,其特征在于,所述S2中位置规划规则的过程如下:
4.根据权利要求1所述的应用于集成封装芯片焊盘强度改善方法,其特征在于,所述S3中制作的微柱的尺寸与设计的焊盘尺寸相匹配,厚度与微芯片厚度相同,数量与焊盘数量一致。
5.根据权利要求1所述的应用于集成封装芯片焊盘强度改善方法,其特征在于,所述S4的具体操作步骤如下:
6.根据权利要求1所述的应用于集成封装芯片焊盘强度改善方法,其特征在于,所述S5中对粘接界面检查的具体步骤如下:
【技术特征摘要】
1.应用于集成封装芯片焊盘强度改善方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的应用于集成封装芯片焊盘强度改善方法,其特征在于,所述s103通过微芯片的质量参数分别分析得到尺差值、rms值、特偏值及缺评值的具体过程如下:
3.根据权利要求1所述的应用于集成封装芯片焊盘强度改善方法,其特征在于,所述s2中位置规划规则的过程如下:
4.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员:李璟,郭德博,
申请(专利权)人:扬州君瑞得科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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