Refusion de microbilles de piliers de cuivre
Les procédures de préparation des puces ont évolué au cours de ces 10 dernières années. Le secteur de l'assemblage de semi-conducteurs est passé de procédures d'ébullition utilisant l'impression de pâte de brasage (avec tous ses problèmes de vide, coplanéarité, durée de vie du stencil et éclaboussure) sur des billes de brasage plaquées à des piliers de cuivre plaqués avec des microbilles (capuchons de brasage) tel que cela est montré dans la figure 1.
Figure 1: Évolution de la métallisation et de la structure des billes des puces retournées
Les raisons du passage de billes de brasage standard sur des piliers de cuivre sont principalement les suivantes :
· permettre des joints I/O ultrafins (<80 microns) sans comblement de brasage
· conserver une position élevée (espace entre la puce et le substrat) afin de réduire les tensions à la surface de la puce.
· éliminer ou réduire les problèmes de migration électrique causés par l'accumulation de courant dans le brasage près de la métallisation sous la bille
La refusion basique de la formation de microbilles/piliers de cuivre est illustrée dans la Figure 2.
Figure 2: Brasage de pilier en cuivre : du plaquage aux microbilles terminées
Afin d'éliminer les vides dans la soudure refusionnée finale, il est crucial d'avoir une surface de microbilles de brasage refusionnée qui soit parfaitement hémisphérique, lisse, sans résidu organique ou non organique et recouverte d'une fine couche semi-passivante de monoxyde d'étain (photorésistant). Il existe deux cas dans lesquels la bille ou microbille de brasage doit être refusionnée :
1. après que le photorésistant et la couche de départ aient été vidées, la bille grossière plaquée électriquement est contaminée par différents oxydes et hydroxydes d'étain (issus de la réaction avec une substance résistante à l'évacuation très corrosive) et des débris organiques prisonniers de la surface à billes plaquée grossière.
2. si la galette a été testée à l'aide d'une sonde d'une façon qui endommage le haut de la bille de brasage, cette bille peut aussi nécessiter d'être refusionnée pour passer de son état endommagé à une demi-sphère pure. Cela élimine les vides liés aux endommagements dans la soudure de la puce retournée qui en résulte.
J'entrerai dans plus de détails sur l'usage des flux spécialisés de préparation de puces et les aspects cruciaux du contrôle de la procédure afin de générer des microbilles pures, dans de futurs articles de mon blog.
Au plaisir!
Andy
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