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先进封装中锡球（solder ball）为什么越来越小？

2024年06月14日 08:18 浏览：604 来源：小萍子

知识星球（星球名：芯片制造与封测技术社区，星球号：63559049）里的学员问：呆过两个晶圆级封装厂，但是锡球的尺寸大小和制作的方法大不相同，为什么会这样？

锡球（solder ball）的作用？

主要三大功能：电气连接，机械支撑，热传导。

如上图，展示了不同代锡球技术的发展过程，锡球尺寸逐渐减小。

1，SnPb C4 Bump（SnPb C4 锡球）

传统的锡铅（SnPb）合金锡球，直径75 – 200 µm。锡铅合金具有良好的可靠性，但由于铅的有害性，逐渐被无铅材料取代。

2，Pb-Free C4 Bump（无铅 C4 锡球）

无铅锡球，通常使用锡银（SnAg）合金，直径75 – 150 µm，符合环保要求，替代了有铅合金。无铅锡球的机械和电气性能接近有铅合金。

3，Cu Pillar + Pb-free Cap（铜柱 + 无铅帽）

铜柱（Cu Pillar）底部加上无铅锡帽（SnAg），直径50 – 100 µm，铜柱减少了锡球的体积，同时提升了散热性能。适用于更高密度的集成电路封装。

4，Cu μ-Pillar + Pb-free Cap（微铜柱 + 无铅帽）

微型铜柱（Cu μ-Pillar）加无铅锡帽（SnAg），直径10 – 30 µm。进一步缩小了互连尺寸，适应极高密度的封装需求，如3D IC封装技术。

为什么锡球越来越小？

随着集成电路的功能越来越多，芯片尺寸相对减小，需要更小的锡球以实现高密度互连。小型化的锡球搭配铜柱，具有更好的散热性能，适应更高功率的芯片要求。

常见的锡球制作方法？

丝网印刷，激光植球，电镀等。