CSP（芯片级封装）压合后烘烤工艺是半导体封装制程中一项关键的热处理步骤，主要应用于CSP封装结构在压合工序完成后的应力释放、材料固化与界面结合强化，广泛应用于LED、集成电路、传感器等多种微电子器件的封装。该工艺通常在压合后、后续测试或组装前进行，具体涵盖FC-CSP（倒装芯片级封装）、WLCSP（晶圆级芯片级封装）及BGA类CSP等采用层压工艺的先进封装产品，核心作用在于促进封装材料的充分固化、确保芯片与基板间的紧密结合，从而有效释放内应力、提升产品的可靠性与性能，普遍应用于消费电子、汽车电子、通信设备等领域的芯片封装制造。
CSP压合后烘烤的作用
1、固化封装材料：在CSP封装中，压合后的材料通常需要通过烘烤来完成固化过程。例如，在使用硅胶或其他有机材料进行封装时，烘烤可以促使材料中的化学键形成，使其从液态或半固态转变为完全固态，从而提供足够的机械强度和电气绝缘性能。
2、增强结合强度：烘烤过程能够使芯片与封装基板之间的粘结剂充分固化，增强芯片与基板之间的结合强度，防止在后续使用过程中因外力或热应力导致芯片脱落。
3、减少应力：通过控制烘烤温度和时间，可以有效减少封装过程中产生的热应力。这对于提高封装的可靠性和延长产品的使用寿命至关重要。
4、去除水分和杂质：烘烤过程可以有效去除封装材料中的水分和杂质，避免在后续使用过程中出现气泡或膨胀等问题。
CSP压合后烘烤工艺
1、温度控制：烘烤温度是影响封装质量的关键因素之一。CSP压合后的烘烤温度范围在80°C到150°C之间，具体温度取决于所使用的封装材料和工艺要求。例如，在某些LED封装工艺中，烘烤温度通常设定在150°C。
2、时间控制：烘烤时间通常根据材料的固化特性来确定。烘烤时间在几小时不等，例如，某些工艺中烘烤时间为5-6小时。过长或过短的烘烤时间都可能导致材料固化不完全或过度固化，影响封装质量。
3、升温速率：为了减少热应力，烘烤过程中通常需要控制升温速率。升温速率应保持在较低水平，以确保材料均匀受热。
CSP压合后烘烤适用的烘箱
1、热风循环烘箱：通过热风循环系统使箱内温度均匀，提高热效率。适用于多种芯片封装材料的固化烘烤，能满足不同工艺对温度均匀性的要求。例如在芯片的底部填充固化过程中，热风循环烘箱能确保整个芯片区域温度均匀，使填充材料均匀固化，保证固化质量的一致性。
2、真空烘箱：能够在真空环境下进行烘烤，有效去除材料内部的空气和水分。在芯片封装的某些特殊工艺中，如对一些易氧化或对水分高度敏感的封装材料进行烘烤固化时，真空烘箱可防止材料氧化和水分残留，提高封装的可靠性和稳定性。比如在一些高端芯片的封装过程中，使用真空烘箱进行散热器粘合固化，能避免粘合剂在固化过程中受到氧气的影响，确保粘合效果的可靠性。
3、充氮烘箱：能够在氮气环境中进行烘干，适用于需要排除氧气以防止氧化或燃烧的物品。在CSP压合后烘烤过程中，若材料对氧气敏感，充氮烘箱可提供惰性环境，保证材料在烘烤过程中不被氧化。
4、精密烘箱：温度控制精度高，适合对温度稳定性要求严格的精密部件或材料的烘干、固化。在CSP压合后烘烤过程中，若对温度的精确控制要求较高，精密烘箱可以满足这一需求，保证烘烤质量。
5、隧道式烘箱：适用于大批量生产。产品通过传送带连续通过不同温区的加热段，每个温区独立控温，形成连续的工艺曲线，生产效率高，但设备投入和占地面积较大。
CSP压合后烘烤工艺是电子制造中不可或缺的环节，通过固化胶水、消除内应力、去除水分和加速化学反应，显著提升了封装的质量和可靠性。通过合理控制温度、湿度和加热均匀性，并选择合适的烘箱类型，可以有效优化CSP封装后的性能，满足现代电子制造的高精度要求。
