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倒装芯片激光回流焊

1.倒装芯片技术演进

倒装芯片通过凸点(Bump)直接连接芯片与基板,取代传统引线键合(Wire Bonding),实现更高密度I/O(每平方毫米超1000个焊点)、更短电信号路径(降低50%电感)和更优散热性能。

2.传统回流焊的局限性

  • 热应力问题​:整体加热导致基板翘曲(热膨胀系数差异达3-5ppm/℃);
  • 工艺效率低​:批量回流需30-60分钟,无法满足高密度封装需求;
  • 精度不足​:±20μm的定位误差限制微凸点(μBump)应用。

3.激光回流焊的优势

  • 局部精准加热​:激光束(波长980nm/1064nm)聚焦至50μm²区域,实现微区熔融;
  • 温度梯度控制​:升温速率>100℃/s,峰值温度较传统工艺降低30%(220-260℃);
  • 无接触加工​:避免机械应力损伤超薄芯片(<50μm)。

4.​典型工艺流程

5.工艺参数与性能对比

参数

传统回流焊

激光回流焊 提升幅度
加热速度5-10℃/s100-200℃/s10-20倍
峰值温度245℃(Sn63/Pb37)220℃(无铅工艺降低10%
热应力(CTE匹配)>150MPa(Al基板)<80MPa(Si基板)降低47%
定位精度±25μm±5μm提升5倍
适用凸点尺寸>50μm10-30μm缩小60%

6.典型应用场景

①高性能计算芯片:

  • ​CPU/GPU封装​
  • ​HBM存储堆叠​

②汽车电子:

  • ADAS芯片
  • 激光雷达
  • 车载摄像头

③光电子集成:

  • VCSEL阵列
  • Mini LED
  • Micro-LED

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