Die Bound芯片鍵合，是在封裝基板上安裝芯片的工藝方法。本文詳細介紹一下幾種主要的芯片鍵合的方法和工藝。

什么是芯片鍵合

在半導體工藝中，“鍵合”是指將晶圓芯片連接到基板上。連接可分為兩種類型，即傳統(tǒng)方法和先進方法。傳統(tǒng)的方法包括晶片連接和電線連接，而先進的方法包括IBM在60年代末開發(fā)的倒裝芯片連接。倒裝芯片鍵合是一種結(jié)合了模具鍵合和導線鍵合的方法，是通過在芯片襯墊上形成凸起來連接芯片和襯底的方法。

就像發(fā)動機安裝在汽車上以提供動力一樣，通過將半導體芯片連接在引線框架或印刷電路板(PCB)上，將芯片線路與外部連接起來。芯片連接后，應能承受封裝后產(chǎn)生的物理壓力，并能散發(fā)芯片工作時產(chǎn)生的熱量。必要時，它必須保持恒定的導電或?qū)崿F(xiàn)高水平的絕緣。因此，隨著芯片變得越來越小，鍵合方法變得越來越重要。

芯片鍵合的流程

傳統(tǒng)的芯片鍵合方法，首先要做的是在封裝基板上涂布粘合劑，然后，在上面放一個芯片，芯片有引腳一面朝上。作為先進封裝的倒裝芯片鍵合工藝下，芯片的引腳一面向下，引腳上的焊料球的小凸起附著在芯片的襯墊上。在這兩種方法中，組裝后單元通過一個稱為溫度回流的隧道，該隧道可以隨著時間的推移調(diào)節(jié)溫度以熔化粘合劑或焊料球。然后，將其冷卻以將芯片(或凸起)固定在基板上。

芯片取放工藝

單獨地取出附著在膠帶上的芯片被稱為“Pick”。當吸嘴從晶圓片中取出芯片，再將它們放置在封裝基板表面稱為“Place”。這兩項動作被稱為“拾取和放置（Pick&Place）”工藝。這個過程，也可以通過輸入晶圓測試結(jié)果(Go / No Go)來對好的芯片進行分選。

芯片彈壓

每一個完成切片過程的芯片，由弱粘性附著在膠帶上。這時，要把水平放置在切丁膠帶上的芯片一個接一個地撿起來就不那么容易了。這是因為即使用真空吸塵器拉起它也不容易脫落，如果強行拔出，它會對芯片造成物理損傷。
因此，“彈射（Ejection）”成為一種容易拾取芯片的方法。使用彈射器對目標芯片施加物理力，使其與其他芯片產(chǎn)生輕微的步長差異。將芯片從底部彈出，用真空帶柱塞從上面拉起芯片。同時，用真空拉膠帶的底部，使薄片平整。

芯片粘合工藝

當使用環(huán)氧樹脂進行模具粘合時，通過點膠將非常少量的環(huán)氧樹脂精確地涂在基材上。在其上放置芯片后，環(huán)氧樹脂通過回流或固化在150至250°C下硬化，以便將芯片和基材粘合在一起。
如果所涂環(huán)氧樹脂的厚度不恒定，則可能由于熱膨脹系數(shù)的差異而發(fā)生引起彎曲或變形的翹曲。由于這個原因，膠量的控制非常重要。但只要使用環(huán)氧樹脂，任何形式的翹曲都會發(fā)生。
這就是為什么最近使用模貼膜(DAF)的更先進的粘合方法是首選的原因。雖然DAF有一些昂貴和難以處理的缺點，但它的厚度可以很好的控制，并且簡化了工藝過程，因此它的使用量逐漸增加。

模貼膜(DAF)粘接

DAF（Die Attach Film）是一種附著在模具底部的薄膜。使用DAF，厚度可以調(diào)整到比使用聚合物材料時更薄和恒定。它不僅廣泛用于芯片與襯底的鍵合，還廣泛用于芯片與芯片的鍵合，以創(chuàng)建多芯片封裝(MCP)。
從切片芯片的結(jié)構(gòu)來看，位于芯片底部的DAF是托住芯片的，而切片膠帶則是牽拉其下方的DAF，附著力較弱。為了在這種結(jié)構(gòu)中進行模具粘合，在一次將芯片和DAF從切丁帶上取下后，應將模具放置在基板上，而不使用環(huán)氧樹脂。這個過程跳過點膠程序，不僅速度更快，而且完美避開了點膠厚度不均引起的問題。

使用DAF時，一些空氣可以穿透薄膜，引起薄膜變形等問題。特別是，處理DAF的設備需要高精度。然而，DAF是首選的方法，因為它可以減少缺陷率，提高生產(chǎn)率，簡化了過程，增加了厚度的均勻性。
根據(jù)基板類型(引線框架或PCB)，進行模鍵合的方法變化很大。長期以來，基于PCB的基板被頻繁使用，因為它可以批量生產(chǎn)小尺寸的封裝。隨著鍵合技術(shù)的多樣化，烘烤膠粘劑的溫度分布也在不斷發(fā)展。有代表性的粘接方法有熱壓縮或超聲波粘接。隨著封裝不斷向超薄類型發(fā)展，集成程度不斷提高，封裝技術(shù)也在多樣化。