芯片电机与基板的连接技术

在半导体封装的微观世界里，芯片电极与基板的连接是决定器件性能的核心环节。这一连接不仅要实现稳定的电气导通，更需承载信号传输、热量散发与物理支撑的多重功能，其技术演进始终紧跟芯片微型化与高性能化的步伐。

引线键合技术是连接领域的 “常青树”，凭借成熟可靠的特性占据半导体制程的重要地位。该技术通过金属引线将芯片边缘的电极焊盘与基板实现互连，金线常用于高可靠性场景，铝线适配低成本需求，而铜线则凭借优异导电性成为新兴选择。键合过程中，热压、超声波或两者结合的能量作用，能让引线与焊盘形成牢固结合，球焊与楔焊两种方式分别适配不同引线材料与精度需求。不过，引线的存在会增加封装体积，且较长的传输路径可能引入寄生参数，难以满足高密度互连需求。

倒装芯片键合技术的出现打破了密度瓶颈。其核心是将芯片正面朝下，通过阵列分布的凸点直接与基板对接，省去了引线环节，使信号传输路径缩短 50% 以上。该技术的工艺流程包括凸点制备、芯片组装与底部填充三步，通过回流焊让凸点熔融形成连接，显著提升了I/O密度与散热效率。

面向3D集成与AI算力需求，混合键合技术开启了全新维度。这种技术通过金属键合与介质键合的双重作用，实现晶圆或芯片级的直接连接，无需凸点结构即可达成小于 1μm 的互连间距。配合无助焊剂工艺在惰性气体环境中的应用，能有效避免氧化与残留物导致的故障，成为高端存储器件的核心方案。

连接的可靠性离不开严格的测试验证。导通测试通过四线法与 X 射线成像检测虚焊与空洞，确保接触电阻精准可控；温度循环与湿热试验则验证连接在极端环境下的稳定性。从引线到无凸点键合，从毫米到亚微米级间距，芯片电极与基板的连接技术始终是突破摩尔定律的关键支撑，推动着半导体产业向更高性能、更高密度的方向演进。

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