聪明文档网
最新最全的文档下载
当前位置：
首页> 正在进行安全检测...
正在进行安全检测...
时间：2023-11-16 21:30:50 下载该word文档
智能卡倒装芯片技术的优点
hc360慧聪网电子行业频道
2003-07-2815:58:55
随着智能卡数量的增加，人们更加注重低成本大批量生产的智能卡，由此PFCBUMP工艺作为智能卡的先进封装方法应运而生。聚合物倒装芯片与其他倒装芯片方法的区别在于：制造工序减少、设备与工艺成本降低、环境更清洁，制造温度较低、适合自动化生产，在许多应用中都有非常高的可靠性。PFC的使用减少了倒装芯片的生产投入。此外，该专门连接技术可使倒装芯片器件在较低温度下制造，工艺成本也较低。
聚合物倒装芯片已成功地应用于两类智能卡：卡与读卡器有物理接口的“接触式智能卡”；以及越来越普及的“非接触式智能卡”，它具有微型天线，可发出射频信号与读卡器进行通信。
PFC的优点
PFCBUMP工艺使设计者可在芯片的整个表面放置绑定焊盘，而不仅仅局限于芯片四周。倒装芯片的芯片-基片直接连接使信号通路缩短，带来了显著的好处。例如，长度为0.022mil的金线的电阻为55至80mΩ，而直径为100mΩ、高为50祄的聚合物倒装芯片凸点的电阻为10至15mΩ。图1
PFC工艺是一种无焊接工艺，它不但具有倒装芯片的优点，而且具有以导电聚合物替代焊剂而带来的其它好处。这形成芯片与基片的内部连接凸点(图1，它们适合极高密度I/O布局的一次过(one-pass模板印刷。现有的模板印刷技术可以制出圆心间距125祄、直径70祄的PFC凸点连接，不久的将来新材料则支持圆心间距100祄、直径50祄的PFC凸点连接。
与焊接技术的多次金属淀积相比，PFC连接至多只增加两道工序，结果PFC工艺减少了倒装芯片生产的投资，也无环境污染之忧，因为无需为去除助焊剂而进行的清洗工序。
PFC工艺可在75℃以下的温度进行，而焊接工艺则要求200℃以上的回流温度。低制造温度的好处是可以采用不能承受高温的低成本基片。
智能卡的封装
由于省掉了接线环路(wirelooping和接合的空间，倒装芯片智能卡可在同样为芯片模片预留的空间内装入更大的芯片。空间有限的印刷电路板面积的最大利用率提高了79%，最大引脚数由300至500提高到1,000以上。图2
图2表示传统的芯片与基片间引线绑定连接的智能卡模片及芯片五个暴露侧面的保护涂层。
图3
图3表示采用PFC连接的智能卡的相应视图和大小，芯片的接触端面向基片，采用聚合物倒装芯片连接而非接线环路，这样在需要时可应用于更薄的智能卡。图4
聚合物倒装芯片组装工艺的三个最重要工序如图4所示。图4a表示焊盘上印刷PFC连接的柔性基片。图4b表示一个倒装EEPROM芯片的拾放过程。在图4c中，PFC模片已组装好并经过内充填料和固化。这种简化组装方法避免了引线绑定超薄封装带来的技术难题，如将芯片厚度研磨至9mil以下，高密度引脚器件引线更长更细、间距更窄，并要达到一致的环路形状和高度。可靠性
对采用PFC制造工艺组装成4K串行EEPROM智能卡IC模片的样片进行电气测试，所得合格率相当高(大于95%）。该模片接着接受了热性能和环境可靠性测试。
可靠性测试包括：至少在-35℃进行24小时低温储存，在125℃进行84小时的高温储存，在-30℃和70℃进行10个温度循环，在85℃及85%相对湿度下进行96小时的温度/湿度储存。此外，还要进行96小时的含盐雾大气中储存测试和静电敏感性(MS3015-4KV测试。微型模片还要在135℃进行1000小时的数据读写测试。
以PFC工艺组装的智能卡模片通过了各项环境和电气可靠性规范。这表明聚合物连接点不会因恶劣环境而断开或开裂。
具有PFC凸点连接的智能卡很容易通过弯曲和扭曲机械可靠性测试。这一点不可忽视，ldyl日常生活中人们对智能卡很不爱护。表1
测试结果优于相关的国际标准。卡的弯曲次数为10,000-40,000次(对长边弯曲20mm，短边弯曲10mm，扭曲次数为5,000至