什么是倒裝芯片接合機？

更新時間：2024-12-03

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倒裝芯片接合機是一種用于半導體制造的設備，用于將從晶圓上切割下來的半導體芯片附著到半導體封裝的基板或引線框架上。

半導體芯片是使用硅晶片等材料通過光處理制造的。通常，許多芯片是在單個晶圓上制造的，每個芯片在切割過程中被切成片并安裝在基板或框架上。

從晶圓上切割下來的半導體芯片具有功能側，位于頂側，倒裝芯片接合機翻轉芯片側并將功能側直接附著到基板或框架上。

倒裝芯片鍵合機用于半導體制造過程中，將裸芯片固定到封裝和基板上。

在IC等半導體芯片的制造中，通過重復曝光、顯影、蝕刻等光處理，在硅等半導體晶片上形成圖案。在晶圓上制作大量芯片，完成光刻工藝后，將晶圓通過切片機切割成單個芯片。

倒裝芯片鍵合機用于將切割后的芯片作為裸芯片連接到板上，或將它們連接到用于保護芯片的半導體封裝的引線框架上。

除了倒裝芯片鍵合機之外，還有引線鍵合機。引線鍵合機使用細導線將安裝在電路板或引線框架上的裸芯片的電（凸塊）連接到電路板或引線框架上的觸點，從而實現兩者之間的信號連續性。

相比之下，倒裝芯片鍵合機通過凸塊翻轉裸芯片的頂面，并將其直接鍵合到電路板或引線框架上的連接上。這消除了在芯片周圍連接導線的空間的需要，并允許使用芯片的整個表面來放置凸塊。

由于這一特性，倒裝芯片接合機可以比引線接合機更小的面積安裝芯片，并且還可以在小面積內制造具有大量凸塊的LSI（大規模集成電路）。

因此，倒裝芯片接合機用于將LSI等半導體芯片高密度地附著到小型基板的應用中。一個典型的例子是在智能手機主板上安裝芯片。

在晶圓狀態下完成該過程的裸芯片經過檢查過程，并記錄任何缺陷芯片的位置。

當檢查過程結束后從晶圓上單獨切割芯片時，它們不會散開，并在膠帶上排列，保持其晶圓形狀。倒裝芯片接合機使用壓接端子來選擇好的芯片并將其排列在托盤（waffle pack）上以存儲好的芯片。

存放芯片后，將華夫餅包裝翻轉過來，使帶有芯片凸塊的功能面位于底部。

芯片通過稱為壓頭的壓接裝置取出，并使用圖像處理技術高精度定位到電路板上。此時放置芯片，使芯片上的凸點與電路板上的隔離部分對齊。通過頭部將芯片直接壓在板上，然后加熱焊接。

超聲波方法通常用于熱焊接。在超聲波方法中，超聲波通過頭部傳輸到芯片背面（基板側）上設置的凸塊，瞬間熔化布線圖案并產生電連續性。

另外，當貼附芯片和板時，可以在接合表面上填充底部填充樹脂。底部填充樹脂具有保護芯片、增加散熱的作用。

選擇倒裝芯片接合機時，需要考慮芯片將貼附的應用、貼附精度、與其他設備的配合等。

倒裝芯片接合機可用于以多種方式安裝芯片，例如安裝在板上和封裝引線框架上，以及安裝在用于堆疊芯片的中介層上。必須確認適用的目的地。

芯片貼裝精度與制造良率直接相關。倒裝芯片接合機滿足所需的安裝精度非常重要。

除實驗室使用外，倒裝芯片鍵合機還集成到高度自動化的半導體生產線中。還需要檢查自動化方面的規范，包括與檢測設備的配合以選擇好的芯片，以及與前工序設備、后工序設備、運輸機器人的配合。

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