凸块制造技术(Bumping)是一种在芯片表面制作金属凸块的技术,用于提供芯片电气互连的“点”接口。这种技术广泛应用于FC(Flip Chip)、WLP(Wafer Level Packaging)、CSP(Chip Scale Packaging)、3D等先进封装技术中。凸块是定向生长于芯片表面,与芯片焊盘直接相连或间接相连的具有金属导电特性的凸起物。
凸块制造过程一般基于定制的光掩模,通过真空溅镀、黄光刻、电镀、蚀刻等环节而成。这个技术是晶圆制造环节的延伸,也是实施倒装封装工艺的基础及前提。
凸块制造技术的种类繁多,包括铜柱凸块、金凸块、镍凸块、铟凸块等单质金属凸块,以及锡基焊料为代表的焊料凸块和聚合物凸块。每种凸块材料都有其独特的互连方法、加工制造方法和互连工艺中的焊接温度也各不相同。
制造凸块的过程相当复杂,涉及到清洗、溅镀、曝光、显影、电镀去胶、蚀刻和良品测试等环节。例如,在制作铜柱凸块时,首先在圆片表面沉积一层钛或钛钨作为阻挡层,再沉积一层铜或其他金属作为种子层。然后,通过光刻工艺形成设计所需的光刻图形,最后通过电镀等工艺在芯片表面形成金属凸块。
凸块制造技术的优势包括极细间距、高引脚密度、低感应、散热能力佳、导电性好、可靠性高等,可满足客户轻、薄、极细间距、高集成度与强耐氧化性的芯片封装需求。