研究目的
采用数值传热与热机械分析方法研究铜柱凸点倒装芯片封装的激光辅助键合(LAB)工艺，以解决传统键合技术中的可靠性与产能问题。
研究成果
采用选择性局部加热方法的LAB工艺能有效降低细间距倒装芯片封装的热机械应力并提高工艺产出率?；搴穸取⑼沟闶考凹辖锥挝露仁怯跋烊却菪形秃傅阈纬傻墓丶蛩?。
研究不足
该研究侧重于数值分析，实际应用中可能需要进行实验验证。模拟中未考虑凸点下金属化层（UBM）、芯片内低k介质层以及焊料与铜柱之间形成的金属间化合物的影响。
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倒装芯片封装激光辅助键合工艺的开发与优化
DOI：10.1007/s00542-019-04624-8
期刊：Microsystem Technologies
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
在精细间距倒装芯片封装中，近期研发出激光辅助键合（LAB）技术以克服传统批量回流焊（MR）和热压键合技术的可靠性与产能问题。本研究通过数值传热与热力学分析，探究了采用铜柱凸点的倒装芯片封装LAB工艺。键合过程中，硅芯片表面温度均匀分布，并在数秒内升至280°C（足以熔化焊料）。芯片热量通过铜柱凸点迅速传导至基板，而基板温度始终保持较低且恒定。因此该工艺能快速形成稳定的焊料互连，同时使封装承受的应力与热损伤最小化。研究发现基板厚度、铜凸点数量及键合台温度是影响封装传热行为的关键因素：采用更薄的基板、更多铜凸点及更低键合台温度时，芯片温度会降低。若芯片温度不足，传递至焊料的热量不足以使其熔化，将导致焊点形成不完全。热力学分析同时表明，LAB工艺产生的翘曲与热机械应变均低于传统MR工艺。这些结果表明，采用选择性局部加热的LAB工艺有助于降低精细间距倒装芯片封装的热机械应力并提升产能。
作者：
Young Moon Jang，Youngil Kim，Sung-Hoon Choa
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