Nuovi risultati nella stampa di wafer flip chip senza piombo
Le attuali tendenze dell'industria elettronica verso prodotti più piccoli, più veloci e sensibilmente più economici hanno portato a un maggior uso dei moderni assemblaggi di circuiti integrati e all'adozione accelerata delle tecnologie flip chip. L'interesse di queste tecnologie risiede in particolare nelle migliori prestazioni elettriche, la più elevata conducibilità termica e il bilancio input/output, tutti requisiti indispensabili per applicazioni avanzate di semiconduttori. Il ricorso alla deposizione per riduzione nichel/oro della IZM per la deposizione UBM (Under Bump Metallization) insieme alla serigrafia delle paste saldanti senza piombo di nuova creazione Sn4%Ag0,5%Cu e Sn3,5%Ag ha trasformato in realtà la tecnologia del flip chip bumping. Questo ha permesso di conseguire parecchi risultati nel vasto campo dell'assemblaggio di semiconduttori. Gli attuali studi di ricerca presso la Fraunhofer IZM/Technical University di Berlino hanno dimostrato il bumping a passo ultrafine con passi inferiori a 120µm per le matrici di terminali di chip periferici e fino a 120µm per le matrici di terminali in area. Serigrafie avanzate ultrasottili dello spessore di 20µm sono state fabbricate dalla IZM Industrial Partner con estrema attenzione per l'espandibilità di lamina, l'irregolarità e la manipolazione del telaio di cliché. Fraunhofer IZM ha eseguito la stampa di paste UFP tipo 8 e la saldatura a riflusso a un passo di 60µm. Gli studi di fattibilità per wafer da 6 pollici hanno dato un'altezza di piazzola di 28µm ± 3µm. Gli studi UFP si concentrano maggiormente sulle paste ultrafini e i nuovi avanzamenti nelle serigrafie a taglio laser e elettroformate che stanno emergendo quale unica alternativa economica per i wafer con più di 50000 contatti. Quale alternativa alla serigrafia, i ricercatori della Fraunhofer IZM stanno sviluppando processi per paste di stampa in rivestimenti a secco (Paste-in-Resist technology). Rivestimenti laminati veramente avanzati di spessore fino a 50µm possono essere aperti con la tecnica litografica per fornire aperture per la stampa della pasta. Grazie a questo tipo di tecnologia, i problemi di deposizione della pasta non sono più il fattore determinante per l'uniformità e la resa delle piazzole. In tal modo la saldatura a riflusso produce piazzole d'alta qualità di qualsiasi composizione desiderabile, priva di stagno o di piombo, su contatti UBM Ni/Au per riduzione. La tecnologia Paste-in-Resist ha tutte le potenzialità per ridurre ancor più i limiti di passo ultrafine della serigrafia tradizionale, ed offre inoltre il vantaggio della deposizione di sfere su wafer con varie composizioni ternarie senza piombo, completando così le tradizionali tecnologie di bumping mediante galvanoplastica. Didascalia: Bumping senza piombo a passo 60µm