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先进封装中锡球(solder ball)为什么越来越小?
2024年06月14日 08:18   浏览:148   来源:小萍子


 知识星球(星球名:芯片制造与封测技术社区,星球号:63559049)里的学员问:呆过两个晶圆级封装厂,但是锡球的尺寸大小和制作的方法大不相同,为什么会这样?
锡球(solder ball)的作用?
主要三大功能:电气连接,机械支撑,热传导。

如上图,展示了不同代锡球技术的发展过程,锡球尺寸逐渐减小。
1,SnPb C4 Bump(SnPb C4 锡球)
传统的锡铅(SnPb)合金锡球,直径75 – 200 µm。锡铅合金具有良好的可靠性,但由于铅的有害性,逐渐被无铅材料取代。
2,Pb-Free C4 Bump(无铅 C4 锡球)
无铅锡球,通常使用锡银(SnAg)合金,直径75 – 150 µm,符合环保要求,替代了有铅合金。无铅锡球的机械和电气性能接近有铅合金。
3,Cu Pillar + Pb-free Cap(铜柱 + 无铅帽)
铜柱(Cu Pillar)底部加上无铅锡帽(SnAg),直径50 – 100 µm,铜柱减少了锡球的体积,同时提升了散热性能。适用于更高密度的集成电路封装。
4,Cu μ-Pillar + Pb-free Cap(微铜柱 + 无铅帽)
微型铜柱(Cu μ-Pillar)加无铅锡帽(SnAg),直径10 – 30 µm。进一步缩小了互连尺寸,适应极高密度的封装需求,如3D IC封装技术。
为什么锡球越来越小?
随着集成电路的功能越来越多,芯片尺寸相对减小,需要更小的锡球以实现高密度互连。小型化的锡球搭配铜柱,具有更好的散热性能,适应更高功率的芯片要求。
常见的锡球制作方法?
丝网印刷,激光植球,电镀等。

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