1、新型倒裝晶片新型倒裝晶片ACF貼裝技術貼裝技術1ppt课件 一、ACF應用技朮 二 、ACF產品特點與應用范圍 三、ACF技朮評估 四、ACF厚度 五、ACF貼附機介紹目目 錄錄2ppt课件倒裝晶片下填充的選擇。在不考慮其它因素時,影響倒 裝晶片封裝可靠性的關鍵是所使用的下填充材料。一、一、ACF應用技朮應用技朮3ppt课件ACF應用于LCMCOG TCPCOFTABCOF(Chip On Film)将IC封装于柔性线路板上COG(Chip On Glass)将IC封装于玻璃上TAB(Tape Automated Bonding)柔性带自动连接TCP (Tape Carrier Package
2、)載具帶封裝 例如COG工藝4ppt课件COG組裝工藝設備是采用各向異性導電薄膜ACF和熱 壓焊工藝將精細間距的IC貼裝到玻璃基板上實現IC和 玻璃基板的電氣和機械互連的一種先進工藝設備 COG組裝工藝主要涉及溫度控制技朮IC精密對位技 朮精密壓力技朮及CCD應用技朮。 TCP:在LCD與controller/driverIC的接合方式上,以往以 heat seal的結合方式已足以應付.但現今在線路的 pitch 日益 縮小的情形下,就有TAB(Tape Automated Bonding)及COG (Chip On Glass)的製程產生.TAB相對的要好一些。 5ppt课件TCP(Tape
3、 Carrier Package)IC 需求也大幅躍升.在晶圓 廠將IC晶片完成後,會再請廠商在IC晶片上長金凸塊(Gold Bump),然後將長好金凸塊的晶片接合在polymide軟板上( 此 段製程稱為ILB (Inner Lead Bonding),即構成 TCP IC. TAB:在TCPIC與LCD間的接合,則是以ACF(異方性導 電膠)為介面,此段製程稱為OLB(Outer Lead Bonding),一般 即泛稱 TAB. COG(Chip On Glass)是利用Flip Chip的技術,將長有金 凸塊的IC 晶片,以ACF為中間介面,接合在LCD的ITO 端.6ppt课件COF
4、(Chip On Film),則是可將原先在PCB上的被動元件 連同IC一併置於polymide軟板上;利用polymide軟板的可折 特性,使得產品的設計更富彈性.7ppt课件产品名称：HITACHI TUFFY产品类别：各向异性导电膜(ACF)产品型号：TF-8147B产品名称：日立异方性导电膜(HITACHI ACF)产品类别：各向异性导电膜(ACF)产品型号：HITACHI ACF8ppt课件包含感壓式自粘 膠帶及熱壓式膠膜優良的防濕接觸導電及絕緣功用具上下(z軸)電氣導通左右(x,y)絕緣特性用于連接兩種不 同的基材和線路采用高品質 的樹脂及導電粒子 點陣而成產品特點產品特點二、二、
5、ACF產品特點與應用范圍產品特點與應用范圍9ppt课件軟性電路板 或軟性電路板 間連接軟性電路板或軟性排線與薄膜開關連接軟性電路板 或軟性排線與 PCB連接軟性電路板或軟性排線與LCD連接應用范圍應用范圍10ppt课件11ppt课件12ppt课件傳統的ACF有一個重要的缺點,即內部導電粒子的分佈是無 序的.那就意味著大量的導電粒子存在於兩個連接面間,且呈不均 勻狀態分佈,而這一不均勻性最壞情況下會導致開路或短路.而最 大的可能是導致接觸電阻的不同.接觸電阻的不同在FCOG場合下 是允許的,因為整個電路的電阻很大.但是在其它情況下(如剛性或 柔性有機基板)接觸電阻差別過大是不可接受的. 因此,理
6、想的倒裝晶片互聯材料其導電粒子的分佈應是均勻 的,以保証在每個焊盤上的數量相同.隨著面陣凸點晶片的日益ACF產品特性產品特性13ppt课件普及,對於導電粒子均勻程度的要求也將更為嚴格.目前新材料正 在實際生產中試用,以確認其優越性. ACF材料是採用特殊技術制成,以使任一單分散性導電粒子 均勻分佈.在研究的初期採用的是單分散性的鍍金的聚合物球 （直徑7m）.黏著劑採用環氧樹脂及微量的電子級品質化學藥 品.ACF材料的典型性能見表1. 本節主要就一種載體含量為1800粒/mm 的ACF材料進行討 論.該載體適用於本次研究的凸點間距.同樣也能生產出更高顆粒 密度的材料,導電粒子獨立分佈,但此時的平
7、均間距縮小了.高密 度材料適用於細間距電路.2 14ppt课件 表1：ACF材料的特性15ppt课件圖像分析可用來分析實際倒裝晶片組件上每一凸點處 顆粒的平均數量.例如,組件有98個球形凸點 (100m100m,20m高),間距200m.組件置於ITO玻璃 基板上,以使凸點區域顯露出來,從而能夠進行圖像分析. 圖像分析系統包括一個高品質的反射顯微鏡,顯微鏡與 一個高解析度的CCD攝像機及一台裝有圖像分析軟體的電 腦相連.倒裝晶片的連接用一台Finetech Fineplacer 183倒裝 晶片邦定機(如圖1)黏著.三、三、ACF技朮評估技朮評估16ppt课件 圖1:具有5m以上貼裝精度的Fi
8、netech Fineplacer 183 邦定機. 17ppt课件 這是一台手動系統,貼裝精度可達5m以上,包括一黏 著於支點上的貼裝臂和裝於氣墊上的工作台,貼裝臂上裝有 帶加熱與真空裝置的定心爪.用真空吸取倒裝晶片,經定心 爪定心後,藉由立體顯微鏡和一個固定光標指示器,與台上 的基板對準.基板能夠作X、Y與方向的移動以準確定位. 隨後貼裝臂轉動90使晶片裝貼於基板上.然後再在其上施 加不同的溫度和壓力以形成可靠的連接.通常以180的溫 度加熱至少20秒的時間,壓力應根據凸點面積的不同可在1 至50MPa間改變. 18ppt课件 在本試驗方案中,第二種倒裝晶片用於對有序ACF的電 氣性能進行
9、評估.該晶片有576個凸點以面陣式排列(見圖2). 凸點尺寸依然是100m，間距200m. 圖2:用於對“有序”ACF進行評估的面陣式倒裝晶片.19ppt课件相應的FR4基板如圖3.圖3：面陣式FR4基板上各種紐鏈式結構。20ppt课件 晶片與基板的設計使其在組裝時形成6個不同的紐鏈式結構.這種 設計便於對相鄰鏈進行探測,從而可探知它們之間的絕緣電阻.盡管將 來可能會用到ITO玻璃基板,在初始試驗時仍採用FR4基板.這樣一來圖 像分析與電氣可靠性均在相同的倒裝晶片組裝中進行. 裝到玻璃基板上時,導電粒子有時會進入倒裝晶片凸點的下面.此 時,凸點上的壓力是30MPa.連接時凸點下導電粒子的分佈不
10、受影響仍 呈均勻狀態.每一凸點下導電粒子的平均數量可採用圖像分析的方法得 出,結果是每一凸點下平均有16個導電粒子.由於對100m100m的 凸點而言採用的ACF中導電粒子的初始密度為1800粒/mm2,試驗結果 証明每一凸點下16個導電粒子非常令人滿意. 21ppt课件 試驗中所發現凸點下導電粒子數最低值是13,這就意味著所 有的凸點均有著良好的導電性能,接點非常可靠.這說明了1800粒 /mm 密度適合於100m直徑而間距200m的凸點.同樣說明隨 著凸點尺寸與間距的減小,需要更高的密度來保証每一凸點達到 相同的水平的導電粒子數.在保証分佈均勻的前提下,ACF的製造 製程能夠達到更高的導電
11、粒子載體密度(即減小導電粒子間的平 均距離).導電粒子密度與每凸點下導電粒子數量間的關係正利用 現成的倒裝晶片結構進行研究. 四四. ACF厚度厚度2 22ppt课件邦定時的壓力對於凸點下導電粒子數量几乎沒有影響,只是決定著 ACF的最佳厚度.本次研究証明ACF的最佳厚度值是25m.這不足為 奇,因為凸點的高度為20m,而導電粒子的直徑為7m.當凸點開始 接觸並壓住導電粒子時,膠黏劑便與晶片的底面相接觸,見圖4. 圖4:最佳的ACF 厚度降低了邦定 壓力的影響.23ppt课件 當凸點被壓入膜中至相應值時,少量的膠便會被置換出來.凸 點所占總面積為0.0196mm ,僅為晶片下膠面積的3%(晶片
12、尺寸 為5mm5mm,ACF厚度為25m).由於被置換出的量極少,因此裝 配時不會對相鄰凸點造成破壞. 如果采用較厚的膜,便會出現更多的損壞,原因是在凸點尚未 與導電粒子相接觸時,大量的膠便已被置換出來,晶片下膠的“流 動”會導致粒子順序的破壞.可以預見對於面陣晶片結構,在ACF 厚度與膠體的流動/導電粒子運動間有一些關係,一旦在玻璃基板 上的試驗結束,這些關係便會被揭示出來.2 24ppt课件 基板的共面性同樣對貼裝後導電粒子的分佈有影響。ITO 玻璃基板是非常理想的選擇因為其表面非常平整。在周邊凸點 晶片和面陣凸點晶片上的電性能試驗已完成，組件在各種老化 條件下長期可靠性試驗後的接觸電阻值
13、與晶片的初始接觸電阻 值基本相同。 一種新穎的ACF能使所有導電粒子均勻分佈。在倒裝晶片 裝聯時採用這種材料，可將凸點下導電粒子數量的實際值達到 理論值的水平。但是，ACF的厚度必須優化為凸點高度，以保 証導電粒子的順序不會被破壞。 25ppt课件ACF Attach (異方向性導電膠貼附機) ACF-25I 型ACF預貼機是應用在 液晶行業中不可缺少的自動化設備.通 過一定的時間、壓力和溫度將一定長 度的ACF精確貼附到LCD上.該機操作 簡單,速度快,精度高,工作穩定,具有極 高的性價比,採用 PC BASEC控制,工作 穩定可靠,易於維護.26ppt课件可選擇單顆 BUMP 或 整排連續
14、BUMP手動/自動兩種工作方 式,操作簡單.壓頭採用恒溫方式加熱,溫度均勻. ACF長度可自由 設定長度,機種切換極其快捷方便.警報 指示燈設置,隨時監控各部位異常. 觸控螢幕+圖形操作界 面，操作方便。 使用資料庫儲存Source Side & Get Side 貼附資 料,料號或機種切換時不需重覆輸入資料.雙CCD 模組,輔助對位. ACF最長一次可貼100mm.治具寬度500mm,於寬度內可同 時進行多片貼付. ACF採半切式貼付.機型更換簡易,作業人員可 直接設定更換. 機台體積小,節省無塵室空間. 27ppt课件規格 Stage Function: 真空(含 X.Y. 調整) Stage可移動行程 工 作種類:ACF Attaching on the LCD 工作尺寸:Max. 25(500Lx380W) Min. 1(20Lx15W) 工作厚度:0.351.1mm. 貼合精 度: 0.2mm (X and Y Axis) 機械產 能:10 sec. (For 1Cycle) 不含 入/出 料動作 28ppt课件产品名称:ACF BONDING M/C产品类别:ACF构装设备产品型号:YJACF-0101产品名称：TAIL BONDING M/C 回转式产品类别：ACF构装设备产品型号：YJTL-010129ppt课件
