芯片互聯(lián)技術(shù)概述

“互連”也是芯片技術(shù)挑戰(zhàn)的重要參與者。曾經(jīng)，晶體管的速度是制約芯片性能的限制因素，但隨著當(dāng)今動輒數(shù)百萬晶體管芯片的出現(xiàn)，更多的晶體管使得線路的電阻也隨之增加，此外，在間隔非常近的相鄰線路之間可能會發(fā)生電容耦合。這兩者都影響了信號的傳輸。當(dāng)下，芯片的計算能力（FLOP）增長速度均快于每一代芯片/封裝中輸入和輸出數(shù)據(jù)的速度。如今，互連已經(jīng)成為一大限制因素。

在芯片互聯(lián)技術(shù)上，目前銅互連仍然是行業(yè)普遍的做法。1997年，率先從鋁互連轉(zhuǎn)向銅布線互連，自那時起，銅一直是用于制造邏輯后端（BEOL）應(yīng)用中的互連線和通孔的主流導(dǎo)體金屬。但隨著芯片工藝邁入更先進(jìn)的工藝，在10nm或更小的尺寸，銅的電阻率急劇增加，從而開始影響電子電路的性能。

芯片互聯(lián)技術(shù)是封裝技術(shù)中的關(guān)鍵部分，它負(fù)責(zé)芯片之間的電力供應(yīng)、信號交換以及最終的操作。這項技術(shù)的發(fā)展對于半導(dǎo)體產(chǎn)品的速度、密度和功能有著重要的影響。目前，主要有四種類型的芯片互聯(lián)技術(shù)：引線鍵合、倒裝芯片鍵合、硅通孔（TSV）鍵合以及小芯片混合鍵合。

引線鍵合

引線鍵合是最早開發(fā)的互連方法之一，它使用具有良好電性能的材料（如金、銀和銅）作為連接芯片和基板的導(dǎo)線。這種技術(shù)成本效益較高且可靠性強(qiáng)，但它不適合需要高速操作的較新設(shè)備，因此主要被用于移動設(shè)備中使用的移動DRAM和NAND芯片。

倒裝芯片鍵合

倒裝芯片鍵合技術(shù)解決了引線鍵合的一些缺點，它的電氣路徑較短，更適合高速操作。此外，由于可以在芯片的整個側(cè)面形成凸塊，倒裝芯片鍵合可以擁有更多的輸入和輸出（I/O），從而提供更高的數(shù)據(jù)處理速度。然而，這種技術(shù)難以進(jìn)行多芯片堆疊，對于需要高密度的存儲產(chǎn)品來說不太有利。

硅通孔（TSV）鍵合

硅通孔（TSV）鍵合技術(shù)通過在芯片上鉆孔并填充金屬等導(dǎo)電材料以容納電極來垂直連接芯片。這種技術(shù)允許凸塊垂直連接，從而實現(xiàn)多芯片堆疊。TSV鍵合技術(shù)的優(yōu)點在于它可以提供先進(jìn)的散熱功能，并且已經(jīng)成功應(yīng)用于高性能的產(chǎn)品中。

小芯片混合鍵合

小芯片混合鍵合是一種最新的互連技術(shù)，它結(jié)合了不同的鍵合方法的優(yōu)點，允許無焊料鍵合，從而減少鍵合層的厚度、縮短電氣路徑并降低電阻。此外，通過直接將銅與銅接合，可以顯著減小凸塊上的間距，提高芯片設(shè)計的靈活性。這種技術(shù)還提供了先進(jìn)的散熱功能，未來會在封裝技術(shù)中扮演更重要的角色

芯片封裝清洗劑選擇：

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會作為一個長期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點、灰塵、塵埃等，這些污染物會導(dǎo)致焊點質(zhì)量降低、焊接時焊點拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

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