芯片粘接如何为引线键合封装赋能

电子发烧友网报道（文/李宁远）先进芯片封装的发展不可谓不快，根据Yole统计数据，2021年到2027年先进封装占比不断攀升，其中2.5D/3D先进封装市场收入规模年复合增长率最高，在先进封装多个细分领域中位列第一。

封装的另一大趋势则是小型化，现阶段更小、更薄、更高密度的封装结构已成为行业新常态。为了满足各种设计场景对封装尺寸的苛刻要求，诸多封装技术已经不再使用胶水来进行芯片粘接，而是会选择使用芯片粘贴胶膜。

引线键合封装的市场趋势与挑战

在集成电路封装互连中，芯片和基板的连接为电源和信号的分配提供了电路连接，引线键合是其中很常用的方案。引线键合即是使用导线或金属线（常见的为金线、银线和铜线）与芯片或其他电子元件的引脚连接起来。

从整个行业大趋势来说，由于逐渐逼近物理极限，摩尔定律正在走向终点，而且通过工艺节点的微缩来提升芯片性能这条路线越来越难，成本越来越高。通过封装优化电连接来提升性能变得越来越重要。

引线键合作为适配性很广的封装，一直在不断升级。在各个工艺步骤不断优化的发展下，引线键合更高的点性能和更短的引线连接推动了封装的小型化发展。现在引线键合已经可以做到小于80um的芯片厚度以及小于0.3mm的封装体厚度。

而引线键合封装为了满足各种设计场景对封装尺寸的苛刻要求，其中的芯片粘接环节就面临着不少挑战。此前的粘接，都使用胶水，胶水的好处是粘接较为灵活，可以使用各种形状来粘接。不过芯片粘接胶面对不同芯片尺寸需要不同的点胶图案并对DA的参数进行不同的优化。

在DA和固化过程中，还会面临树脂溢出，芯片爬胶，材料固化收缩以及挥发物多的问题。这会导致封装完成后的种种缺陷。比较常见的缺陷有胶层厚度不一致、胶层存在空洞以及封装界面分层等。

而且现在很流行芯片堆叠，使用胶水来进行堆叠其难度不言而喻，同时也无法保证堆叠一致性。

胶膜解决芯片粘接困难

为了解决封装环节的芯片粘接越来越麻烦的问题，胶膜开始在越来越多的芯片设计中替代传统的粘接胶水。

与胶水相比，芯片粘贴胶膜能够提供可控的厚度和流动性、不会发生树脂渗出现象，而且具有均一的爬胶，固化前后均能保持胶层稳定性。在稳定性上更有把握的芯片粘贴胶膜在应对各种设计场景对封装的苛刻要求上表现得更为稳定。

和我们平时使用胶水一样，芯片在使用粘接胶水时容易把粘接材料挤压到芯片表面，低溢出的粘贴胶膜就不会出现这种情况，而且固态材料可以实现无树脂析出的情况。均一的爬胶特性则是直接提高了引线键合的打线性能。

除此之外，芯片粘接胶膜的应用简化了引线键合封装中的框架设计，首先它减少了键合线的用量，其次减少了塑封料的用量，这意味着粘接胶膜能用更低的成本来实现更高的封装密度。这也让其应用价值在严苛的封装要求里大大提升。

小结

在半导体封装的发展过程中，对于芯片粘接的技术要求肯定是会越来越高的，芯片粘接胶膜独有的特性让其在高标准的封装领域有着更大的应用空间，既降低了成本，也提高了打线品质，未来会有更多应用。