夏冬

Underfill过程的仿真分析

夏冬

（江苏长电科技股份有限公司 江苏江阴 214400）

随着半导体封装技术的发展，裸芯片的凸点pitch越来越小，这对倒装芯片封装的底部填充技术提出了很大的挑战。本文主要讨论型I、L型和U型三种点胶形式，通过模拟软件的仿真来观察其流动的状况，为underfill工艺的选择和改善提供参考思路。

凸点；倒装；点胶；流动

随着半导体封装技术的发展，裸芯片的凸点pitch越来越小，这对倒装芯片（Flip Chip）封装的底部填充技术提出了很大的挑战。底部填充工艺通过把底部填充胶水从裸芯片边缘施加到基板上，利用液体的毛细作用流入到裸芯片底部，并在一定温度下固化形成对封装的保护，增加了封装的机械强度，同时，更为关键的是在温度发生变化时，部分吸收裸芯片、基板和焊点等不同材料之间CTE[1]的不匹配而产生的应力和形变，在一定程度上对封装体形成保护，从而提高了FC封装的可靠性。

不同的点胶形式会影响胶的流动，不同的流动方式会影响到under fill的效果与质量，本文主要讨论一型、L型和U型三种点胶形式（见图1），通过模流软件的仿真来观察其流动的情况，为underfill工艺的选择与改善提供参考思路。

图1 点胶形态

通过一字型、L型、U型点胶路径下（见图2）的流动波前分析，可以看出U型的填充时间最小：2.588s，Ⅰ型填充时间最长：3.356s，L型的填充时间为：2.890s。

图2 三种点胶路径的设定

由于芯片下方存有solder bump，填充胶在流动过程中流经solder bump时由于阻力作用，导致填充胶在芯片下方流动时，solder bump密集的地方要比solder bump稀疏或没有solder bump的地方流动要慢，这样易导致填充胶填充过程中填充不完全，出现空洞的现象，以一字型填充方式为例，如图3所示。……