通过强烈的脉冲光辐射进行超毫秒翻转芯片结合过程
Young-Min Ju1, Seong-Ung Ryu1, Jong-Whi Park1
1Department of Mechanical Engineering, Hanyang University, 17 Haengdang-Dong, Seongdong-Gu, Seoul 133-791, South Korea.
ACS applied materials & interfaces
|June 9, 2025
概括
强脉冲光 (IPL) 粘合显著提高了翻转芯片球网格阵列 (FC-BGA) 包装可靠性. 这种新的工艺减少了金属间化合物的厚度,并比传统方法提高了30%的切削力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 制造业 工程 制造工程
- 半导体包装 半导体包装
背景情况:
- 翻转芯片球网格阵列 (FC-BGA) 组件在现代电子产品中至关重要.
- 确保接接头的机械可靠性对于设备的寿命至关重要.
- 传统的回流工艺可能会导致低于最佳的金属间化合物 (IMC) 形成和关节强度.
研究的目的:
- 为了研究强烈脉冲光 (IPL) 翻转芯片粘合过程,以提高FC-BGA的机械可靠性.
- 为了优化IPL参数,减少粘合时间和温度.
- 分析IPL粘合对接关节微观结构和机械性能的影响.
主要方法:
- 利用现场温度和阻力监测来实时获取粘合数据.
- 开发并验证了一个数值热过渡模拟模型.
- 使用扫描电子显微镜 (SEM) 检查接关节的微观结构.
- 进行压力切削试验以评估机械可靠性.
主要成果:
- IPL粘合显著缩短了过程时间,从90秒缩短到56.4毫秒.
- 最大结合温度从250°C降低到221.7°C.
- 金属间化合物 (IMC) 的厚度从6μm减少到大约800nm.
- 与传统的回流相比,切削力提高了30%.
结论:
- IPL翻转芯片粘合提供了一种高效的方法来提高FC-BGA包的机械可靠性.
- 优化的IPL工艺导致更细的IMC和增强接关节强度.
- 这项技术为先进的半导体包装制造提供了一个有希望的替代方案.
