芯片封装——组装

直接芯片安装（DCA）

定义：DCA，又称倒装芯片技术，直接将芯片安装在基板上，通过焊料凸点或其他连接材料实现电气和机械连接。

关于其连接媒介的多样性，DCA涵盖了诸如合金焊料凸点、焊锡膏、非熔化凸点、真空沉积金属层、压力接合方式、同性导电胶以及异性导电薄膜等多种材料。

在环保与性能的双重驱动下，大多数DCA应用中所采用的焊料，无论是基板侧还是芯片凸点侧，均为无铅合金。这一选择旨在响应环保号召并确保产品性能。

当DCA应用于芯片封装时，它能在芯片与基板间创造出一个具有保护作用的自由空间区域，这对于防止MEMS（微机电系统）组件遭受机械损伤及污染至关重要。

在非熔化凸点的应用中，它们常被用作支撑结构，用以维持芯片与基板之间的适当距离，同时确保电气连接的可靠性。

此外，在特定场景下，如需要低温组装时，一些特殊材料如带有焊料帽的镍凸点、涂覆有导电胶的金凸点等也得到了广泛应用。

芯片的组装过程对连接材料的选择和组装工艺的要求极高，以确保器件的性能、可靠性和长寿命。

分割工艺中的保护

敏感性：芯片在完成释放步骤后，极易受到机械损伤和污染，特别是在包含微小活动部件的器件中。

污染影响：即使是微小的颗粒也可能严重妨碍芯片器件的运动。

保护措施

金刚石刀片切割：虽然常用，但需采取额外措施保护晶片活动面。

激光分割和折断分割：相对干净的分割方法，但仍需保护晶片面。

塑性粘贴膜：用于保护晶片活动面，包括双面晶圆。

薄塑料膜：预先冲制辅助孔，避免材料接触MEMS活动部件。

UV释放带和光刻涂层：提供额外的保护，这些材料多数由电子晶片的标准产品改性而来。

特殊聚合物黏结剂：UV固化和/或松解，易于清理，不留残留物。

在芯片封装流程中，选择合适的芯片黏合剂是确保封装质量的关键，这主要因为它必须严格达到低应力与低污染两大标准。

尽管传统的改性环氧树脂黏合剂在某种程度上能满足需求，但当前技术更趋向于应用具备更多优势的聚合物材质，其中硅树脂因其超低模量的特性而广受好评，成为芯片封装领域的优选材料。

以Dow-Corning公司为例，他们推出的WL3000与WL5000系列硅基类产品，就是针对需要低应力、低温固化及高可靠性组装场景量身打造的。

这些材料的应用范围广泛，不仅适用于常规的芯片封装作业，而且在生物芯片和集成电路（IC）封装领域也展现出了巨大的应用潜力。

芯片封装工艺面临着多样且严苛的要求，这源于不同芯片器件对其内部环境有着特定的需求。

举例来说，对于那些在高速振动中运作的芯片，为了确保机械运动的精准无误，它们需要在真空环境中运行，以此避免惰性气体分子带来的任何干扰。相反，有些芯片则依赖于低湿或低氧的环境来保持其性能的长期稳定。

除了上述的真空和低湿低氧条件，有些芯片器件还需要借助特定的添加剂来发挥其功能。

比如，有的器件需要高湿度环境来充当润滑剂，以优化其运作效率；而有的则需要添加抗粘连的物质，这些物质可以是液体、固体或气体，它们的主要作用是防止封装内部各部件之间发生不必要的粘连。

综上所述，芯片封装的复杂性在于，它要求我们不仅要熟悉并掌握芯片黏合剂、盖板密封材料等关键要素的选择与应用，还需要深入了解并巧妙运用各种封装内添加剂，以满足不同器件的独特需求。

这一过程的成功，离不开对各种材料特性的深刻认识，以及对器件需求的精准把握。