激光植球工艺解析及应用

作者:深圳市捷汇多科技有限公司

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激光植球工艺在多品种小批量及打样制程中应用广泛 ,在SiP、Flipchip制程中用来植球,对于小批量的芯片植球、BGA返修植球等均可使用。 常见的激光植球工艺如图4.2.4-1激光植球基本原理。 激光植球有两种方案,一是将锡球放置于对应焊盘 ,激光加热锡球熔化、完成植球;另一种方案是将锡球放置于植球机内,锡球被一颗一颗有序供给到植球头部,头部激光加热至锡球熔化,喷出到焊盘完成植球。前者应用较少,后者是业界常用的激光植球方案 。

激光植球基本步骤:

1、转杯焊球: 准备一定量的锡球如有铅6337锡球、 无铅SAC305锡球。 焊球的种类和规格根据具体的应用需求而定。 锡球大小需符合品质规范,锡球尺寸需符合品质规格,锡球含氧量需符合管制规范 ;

2、锡球供给:锡球在氮气环境下被有序传送到植球头部

3、植球 :锡球在头部位置被逐一加热至液态并被喷出到指定焊盘,凝固形成锡。

激光植球工艺在倒装芯片焊接技术中也有成熟应用。传统的芯片封装是在晶圆四周焊垫区域通过键合丝(Bondingwire)与封装基板焊盘或导线架连接 ,完成元件外部焊盘或引脚与内部晶圆电路导通作业。 随着晶圆功能增加、 集成度提高、线片尺寸缩小传统的键合丝工艺很难满足芯片高密度信号通路的需求 ,倒装制程(Flipchip)成为必然的选择。 传统的倒装制程是在晶圆表层面阵列的焊盘上通过蒸镀、溅镀等工艺制作凸点 ( Bump), 元件封装时晶圆凸点朝下与封装基板焊盘对准、加热焊接完成晶圆与封装基板焊盘通路的连接。传统的Bump生成方案成本高、效率低、灵活度低。印刷锡膏生成Bump的方案业界也有应用 ,要求印刷制程具备极高的对位精度、极高的印刷锡量控制精度激光植球则可以灵活的应对晶圆植球 ,在打样、多品种小批量生产模式中有强大竞争力。

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