半導(dǎo)體載帶自動焊是一種集成電路組裝工藝，適用于無常規(guī)封裝體的裸芯片。其基本原理是將每個硅芯片粘在一條特制的撓性載帶上。載帶由在上面形成金屬導(dǎo)體的薄塑料基板構(gòu)成，像一種撓性印刷電路。在導(dǎo)體內(nèi)部末端，引線圖形具有和芯片連接焊點(diǎn)相匹配的圖形。在導(dǎo)體最外端，由于電測試每個導(dǎo)體和焊點(diǎn)有臨時(shí)接觸，在芯片連接焊點(diǎn)和測試焊盤分布之間，有一段無絕緣膜支撐的長導(dǎo)體，最終會形成TAB封裝的外引線。今天【 科準(zhǔn)測控】 小編就來介紹一下半導(dǎo)體載帶自動焊的分類、特點(diǎn)、優(yōu)勢以及載帶自動焊技術(shù)的材料、設(shè)計(jì)要點(diǎn)，一起往下看吧！

1、載帶自動焊的分類和特點(diǎn)

大載帶自動焊TAB(TapeAutomatedBonding)主要有：Cu箔單層帶、Cu-PI雙層帶、Cu站合劑-PI三層帶、Cu-PI-Cu雙金屬帶，其特點(diǎn)見表2-4。

載帶自動焊技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：

（1） 載帶自動焊結(jié)構(gòu)輕、薄、短、小。

（2） 載帶自動焊的電極尺寸、電極與焊區(qū)節(jié)距均比引線鍵合小。

（3） 相應(yīng)可容納更高的I/O引腳數(shù)。

（4） 載帶自動焊的引線電阻、電容和電感均比引線鍵合的小得多。

（5） 采用載帶自動焊互連可大大提高電子組裝的成品率，從而降低電子產(chǎn)品的成本。

（6） 載帶自動焊采用Cu 箔引線，導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能好，機(jī)械強(qiáng)度高。

（7） 載帶自動焊比引線鍵合的鍵合拉力高3~10倍，可提高芯片互連的可靠性。

（8） 載帶自動焊使用標(biāo)準(zhǔn)化的卷軸長帶（長100m），對芯片實(shí)行自動化多點(diǎn)一次焊接。

2、 載帶自動焊技術(shù)的材料

載帶自動焊技術(shù)的關(guān)鍵材料包括基帶材料、載帶自動焊的金屬材料和芯片凸點(diǎn)的金屬材料。

（1）基帶材料要求高溫性能好，與Cu 箔的粘合性好，耐高溫，熱匹配性好，收縮率小且尺寸穩(wěn)定，抗化學(xué)腐蝕性強(qiáng)，機(jī)械強(qiáng)度高，吸水率低。常用的基帶材料有聚酰亞胺、聚酯類材料、聚乙烯對苯二甲酸酯薄膜、苯并環(huán)丁烯薄膜等。

（2）載帶自動焊的金屬材料采用Cu箔，因?yàn)镃u的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能好，強(qiáng)度高，延展性和表面平滑性良好，與各種基帶粘結(jié)牢固，不易剝離，特別是易于用光刻法制作出精細(xì)、復(fù)雜的引線圖形，又易于電鍍Au、Ni、Pb-Sn等金屬。

（3）載帶自動焊技術(shù)要求在芯片的焊區(qū)上先制作凸點(diǎn)，然后才能與Cu 箔引線進(jìn)行焊接，表2-5為芯片凸點(diǎn)的金屬材料。

載帶自動焊使用的凸點(diǎn)形狀一般有蘑菇狀凸點(diǎn)和柱狀凸點(diǎn)兩種。

蘑菇狀凸點(diǎn)用一般的光刻膠作掩模制作，用電鍍增高凸點(diǎn)時(shí)，在光刻膠（厚度僅幾微米）以上凸點(diǎn)除繼續(xù)電鍍增高外，還向橫向發(fā)展，凸點(diǎn)高度越高，橫向發(fā)展也越大，由于橫向發(fā)展時(shí)電流密度的不均勻性，最終的凸點(diǎn)頂面呈凹形，凸點(diǎn)的尺寸也難以控制。

柱狀凸點(diǎn)制作時(shí)用厚膜抗腐蝕劑作掩模，掩模的厚度與要求的凸點(diǎn)高度一致，所以制作的凸點(diǎn)是柱狀或圓柱狀的，由于電流密度始終均勻一致，因此凸點(diǎn)頂面是平的。

從兩種凸點(diǎn)的形狀比較可以看出，對于相同的凸點(diǎn)高度和凸點(diǎn)頂面面積，柱狀凸點(diǎn)要比蘑菇狀凸點(diǎn)的底面金屬接觸面積大，強(qiáng)度自然也高I/O數(shù)高且節(jié)距小的載帶自動焊指狀引線與芯片凸點(diǎn)互連后，由于凸點(diǎn)壓焊變形，蘑菇狀凸點(diǎn)間更易發(fā)生短路，而與柱狀凸點(diǎn)互連，則有更大的寬容度。

注意：不管是哪種凸點(diǎn)形狀，都應(yīng)當(dāng)考慮凸點(diǎn)壓焊變形后向四周（特別是兩鄰近凸點(diǎn)間）擴(kuò)展的距離，必須留有充分的余量。

3、 載帶的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

載帶自動焊的載帶引線圖形是與芯片凸點(diǎn)的布局緊密配合的。首先，預(yù)測或精確量出芯片凸點(diǎn)的位置、尺寸和節(jié)距，然后再設(shè)計(jì)載帶引線圖形，引線圖形的指端位置、尺寸和節(jié)距要和每個芯片凸點(diǎn)一一對應(yīng)其次，載帶外引線焊區(qū)又要與電子封裝的基板布線焊區(qū)一一對應(yīng)，因此就決定了每根載帶引線的長度和寬度。

根據(jù)用戶使用要求和I/0引腳的數(shù)量、電性能要求的高低以及成本的要求等來確定選擇單層帶、雙層帶、三層帶或雙金屬層帶。單層帶要選擇5070μm厚的Cu箱，以保持載帶引線圖形在工藝制作過程和使用中的強(qiáng)度，也有利于保持引線指端的共面性。使用其他幾類載帶，因有PI支撐，可選擇1835μm或更薄的Cu箔。

PI引線架要靠內(nèi)引線近一些，但不應(yīng)緊靠引線指端，也不應(yīng)太寬，以免產(chǎn)生熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力。

由于在制作工藝過程中腐蝕Cu箱時(shí)有相同速率的橫向腐蝕，因此在設(shè)計(jì)引線圖形時(shí)，應(yīng)充分考慮這一工藝因素的影響，將引線圖形的尺寸適當(dāng)放寬，最終才能達(dá)到所要求的引線圖形尺寸。

科準(zhǔn)測控W260推拉力測試機(jī)

以上就是小編分享的半導(dǎo)體載帶自動焊的分類、特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)以及設(shè)計(jì)要點(diǎn)介紹了，希望大家看完后能有所收獲！如果您有遇到關(guān)于半導(dǎo)體集成電路、芯片、推拉力機(jī)等相關(guān)問題，可以給我們私信或留言，科準(zhǔn)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)也會為您解答疑惑！還想了解更多信息，歡迎關(guān)注！

審核編輯 黃宇