半导体制造之封装技术
半导体激光器 制造 封装
TO封装技术
❖ TO封装，即Transistor Outline 或者Throughhole封装技术，原来是晶体管器件常用的封装形式， 在工业技术上比较成熟。TO封装的寄生参数小、工艺 简单、成本低，使用灵活方便，因此这种结构广泛用 于 2.5Gb/s以下LED、LD、光接收器件和组件的封装。 TO管壳内部空间很小，而且只有四根引线，不可能安 装半导体致冷器。由于在封装成本上的极大优势，封 装技术的不断提高，TO封装激光器的速率已经可以达 到 10Gb/s。
半导体LD的特点及与LED区别
特点：效率高、体积小、重量轻、 可 靠 ， 结构简 单 ； 其缺点是输出功率较小。目前半导体激光器 可选择的波长主要局限在红光和红外区域。
LD 和LED的主要区别 LD发射的是受激辐射光。 LED发射的是自发辐射光。 LED的结构和LD相似，大多是采用双异质结
(DH)芯片，把有源层夹在P型和N型限制层中间， 不同的是LED不需要光学谐振腔，没有阈值。
2二次外延生长
生长：
1.低折射率层 2.腐蚀停止层 3.包层 4.帽层：接触层
DFB-LD
3一次光刻
❖ 一次光刻出双 沟图形
DFB-LD
4脊波导腐蚀
选择性腐蚀到四元 停止层
DFB-LD
5套刻
PECVD生长SiO2 自对准光刻 SiO2腐蚀
DFB-LD
6三次光刻：电极图形
DFB-LD
7欧姆接触
半导体激光器的制作工艺、 封装技术和可靠性
目录
1.半导体材料选择 2.制作工艺概述 3.DFB和VCSEL激光器芯片制造 4.耦合封装技术
1.半导体激光器材料选择
❖ 半导体激光器材料主要选 取Ⅲ-Ⅴ族化合物（二元、 三元或四元），大多为直 接带隙材料，发光器件的 覆盖波长范围从0.4μm到 10μm。
半导体的封装技术有哪些
半导体的封装技术有哪些
半导体的封装技术主要包括以下几种：
11 DIP封装（Dual Inline Package）
这是一种双列直插式封装技术。
引脚从封装两侧引出，封装材料通
常采用塑料或陶瓷。
其特点是成本较低，易于插拔，但封装密度相对
较低。
111 SOP封装（Small Outline Package）
也称为小外形封装。
引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状。
它比DIP封
装更薄、更小，适用于对空间要求较高的应用。
112 QFP封装（Quad Flat Package）
四侧引脚扁平封装。
引脚从芯片的四个侧面引出，呈鸥翼形或J形。
具有较高的引脚数量和封装密度。
113 BGA封装（Ball Grid Array）
球栅阵列封装。
在封装底部以球形引脚取代了传统的引脚。
这种封
装提供了更高的引脚密度和更好的电气性能。
114 CSP封装（Chip Scale Package）
芯片级封装。
其尺寸接近裸芯片的尺寸，具有更小的体积、更薄的
厚度和更短的引脚。
115 Flip Chip封装
倒装芯片封装。
芯片正面朝下，通过凸点与基板直接连接，减少了信号传输的路径和电感，提高了性能。
不同的封装技术具有各自的特点和适用场景，在半导体制造和应用中，需要根据具体的需求选择合适的封装技术，以实现最佳的性能、成本和可靠性平衡。
微纳制造导论-封装技术
二、传统封装
在封装开始前必须被减薄。较薄的硅片更容易划成小芯片并改 善散热，也减小最终集成电路管壳的外形尺寸和重量。 2.1.1碱性腐蚀液（KOH)腐蚀硅 2.1.2化学机械平坦化（CMP）
20世纪80年代后期，IBM开发了化学机械平坦化（CMP） 的全局平坦化方法。它成为20世纪90年代高密度半导体制造 中平坦化的标准。化学机械平坦化（CMP）是一种表面全局 平坦化技术，是实现多层集成的关键工艺。它通过硅片和一个 抛光头
Hale Waihona Puke 划片机性能：刀片类型 硬刀
适用材料 硅
切割深度 （um）
＜90
刀痕宽 最大切割尺
（um）
寸
＜40 ≤6inch
树脂刀 硅玻璃键合片
＜230 ≤6inch
软刀 金属刀 玻璃
＜3500 ＜230 ≤6inch
电铸刀 化合物
＜230 ≤6inch
2015/12/13
二、传统封装
2.2.2工艺
划片机工艺参照参数：
2.3.2环氧树脂粘贴 环氧树脂粘贴是将芯片粘贴到管壳上最常用的方法。环氧
树脂通过贴片机的点胶系统被滴在管壳的中心，贴片机将芯片 背面放在环氧树脂上，固化环氧树脂。
2015/12/13
二、传统封装
2.4引线键合
2.4.1原理 引线键合是将芯片表面的压点和管壳上的电极进行电连接
最常用的方法。键合线或是Au或是Al线，因为它在芯片压点 和管壳电极形成良好键合，通常引线直径是在25到75um之间。 引线键合的方法有超声楔键合和超声球键合。
封装工艺
MEMS封装工艺
封装工艺培训
主要内容
01
封装概述与封装层次
02
传统封装
半导体注塑封装工艺
半导体注塑封装工艺1.引言1.1 概述半导体注塑封装工艺是一种将半导体芯片封装到塑料封装体中的技术。
半导体芯片在制造过程中需要进行封装以便保护和连接电路，而注塑封装工艺通过将半导体芯片固定在塑料封装体中，提供了一种可靠的封装方案。
半导体注塑封装工艺主要包括以下几个步骤：首先，将半导体芯片放置在导线架上，并通过焊接或者其他方式将芯片与导线架连接起来。
然后，在注塑机中加热并熔化塑料原料，将熔化的塑料注塑到导线架上，形成封装体的外壳。
最后，对注塑封装后的半导体芯片进行测试和包装，以确保其质量和可靠性。
半导体注塑封装工艺具有以下几个优点：首先，注塑封装工艺可以实现对多个芯片的批量封装，提高生产效率。
其次，注塑封装可以为芯片提供很好的机械和环境保护，提高芯片的可靠性和稳定性。
此外，注塑封装还可以为芯片提供良好的导热性能，有利于芯片的散热和使用寿命的延长。
半导体注塑封装工艺在电子产品的制造中有着广泛的应用。
例如，在消费类电子产品中，如智能手机、平板电脑等，注塑封装常用于对集成电路的封装。
此外，注塑封装也广泛应用于汽车电子、医疗电子、工业控制等领域的电子产品制造中。
总之，半导体注塑封装工艺是一种重要的封装技术，通过将半导体芯片封装到塑料封装体中，可以为芯片提供机械、环境和导热保护，并广泛应用于各种电子产品制造中。
随着科技的发展和需求的增加，注塑封装工艺在未来将会有更广阔的应用前景。
1.2 文章结构本文共分为三个部分，即引言、正文和结论。
在引言部分，首先对半导体注塑封装工艺进行了概述，介绍了其基本原理和主要应用。
然后，说明了本文的目的，即对半导体注塑封装工艺进行深入的分析和探讨。
接下来，正文部分将详细介绍半导体注塑封装工艺的基本原理。
主要包括工艺过程中所涉及的材料、设备和技术要点等内容。
通过对注塑封装工艺中各个环节的分析，揭示了其工作原理和技术特点。
正文的第二部分将主要讨论半导体注塑封装工艺的主要应用。
其中包括半导体器件封装、电子元器件封装以及其他领域的应用等。
半导体dfn封装的中文术语
半导体dfn封装的中文术语半导体dfn封装是电子行业中的一种封装技术，它被广泛应用于集成电路的制造过程中。
该封装技术能够有效地保护电子器件，提高其稳定性和可靠性。
下面我将从不同角度对半导体dfn封装进行描述。
一、半导体dfn封装的定义和特点半导体dfn封装是一种采用无引脚底部焊盘和封装材料对芯片进行封装的技术。
与传统的封装技术相比，dfn封装具有以下特点：1. 封装尺寸小：dfn封装可以实现芯片的高集成，尺寸更小，适用于电子设备的微型化和轻量化。
2. 低功耗：dfn封装的无引脚底部焊盘设计减少了电阻和电感，降低了功耗，提高了芯片的性能。
3. 优良的散热性能：dfn封装采用底部焊盘散热设计，能够更好地散热，提高芯片的工作稳定性。
4. 高可靠性：dfn封装采用无引脚设计，减少了焊接点，降低了故障率，提高了芯片的可靠性。
二、半导体dfn封装的应用领域半导体dfn封装广泛应用于电子设备的制造和通信领域。
具体包括：1. 手机和平板电脑：dfn封装的小尺寸和低功耗特性非常适合手机和平板电脑等移动设备的需求。
2. 无线通信设备：dfn封装的高可靠性和优良散热性能使其成为无线通信设备中关键部件的首选。
3. 汽车电子：dfn封装能够满足汽车电子产品对小尺寸、高可靠性和低功耗的要求。
4. 工业控制设备：dfn封装具有抗震、抗干扰等特点，适用于工业控制设备等恶劣环境下的应用。
三、半导体dfn封装的未来发展趋势随着电子技术的不断进步，半导体dfn封装也在不断发展。
未来，dfn封装有望实现以下发展趋势：1. 封装尺寸进一步缩小：随着芯片尺寸的减小和集成度的提高，dfn封装尺寸将进一步缩小，实现更高的集成性。
2. 更高的功耗效率：随着材料和工艺的进步，dfn封装将实现更低的功耗和更高的电子器件性能。
3. 更好的散热设计：随着散热技术的不断发展，dfn封装将实现更好的散热效果，提高芯片的工作稳定性。
4. 更广泛的应用领域：随着电子设备的普及和需求的增加，dfn封装将在更多领域得到应用，如物联网、人工智能等。
半导体封装流程 ppt课件
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半导体封装流程
Customer 客户
IC Design IC设计
SMT IC组装
Wafer Fab 晶圆制造
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半导体封装流程
第一，保护：半导体芯片的生产车间都有非常严格的生产 条件控制，恒定的温度（230±3℃）、恒定的湿度（50±10% ）、严格的空气尘埃颗粒度控制（一般介于1K到10K）及严格 的静电保护措施，裸露的装芯片只有在这种严格的环境控制下 才不会失效。但是，我们所生活的周围环境完全不可能具备这 种条件，低温可能会有-40℃、高温可能会有60℃、湿度可能 达到100%，如果是汽车产品，其工作温度可能高达120℃以上 ，为了要保护芯片，所以我们需要封装。
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【Lead Frame】引线框架
➢提供电路连接和Die的固定作用； ➢主要材料为铜，会在上面进行镀银、
NiPdAu等材料； ➢L/F的制程有Etch和Stamp两种； ➢易氧化，存放于氮气柜中，湿度小 于40%RH; ➢除了BGA和CSP外，其他Package都会采用Lead Frame，
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半导体封装流程
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半导体封装流程
一、概念
半导体芯片封装是指利用膜技术及细微加工 技术，将芯片及其他要素在框架或基板上布局、 粘贴固定及连接，引出接线端子并通过可塑性绝 缘介质灌封固定，构成整体立体结构的工艺。此 概念为狭义的封装定义。更广义的封装是指封装 工程，将封装体与基板连接固定，装配成完整的 系统或电子设备，并确保整个系统综合性能的工 程。将前面的两个定义结合起来构成广义的封装 概念。
半导体制造之封装技术
封装发展的阶段
第二阶段：20世纪80年代中期（表面贴装时代）。 表面贴装封装的主要特点是引线代替针脚，引线为翼形或丁形，两边或四边引出，节距为 1.27到0.4mm，适合于3-300条引线，表面贴装技术改变了传统的PTH插装形式，通过细微 的引线将集成电路贴装到PCB板上。主要形式为SOP（小外型封装）、PLCC（塑料有引线片 式载体）、PQFP（塑料四边引线扁平封装）、J型引线QFJ和SOJ、LCCC（无引线陶瓷芯片载 体）等。 它们的主要优点是引线细、短，间距小，封装密度提高；电气性能提高；体积小，重 量轻；易于自动化生产。它们所存在的不足之处是在封装密度、I/O数以及电路频率方面还 是难以满足ASIC、微处理器发展的需要。
封装发展的阶段
半导体行业对芯片封装技术水平的划分存在不同的标准，目前国内比较通行 的标准是采取封装芯片与基板的连接方式来划分，总体来讲，集成电路封装封装 技术的发展可分为四个阶段： 第一阶段：20世纪80年代以前（插孔原件时代）。 封装的主要技术是针脚插装（PTH），其特点是插孔安装到PCB上，主要形式有 SIP、DIP、PGA，它们的不足之处是密度、频率难以提高，难以满足高效自动化 生产的要求。
封装的性能要求
封装
电源分配信号分配散热 Nhomakorabea道机械支撑
环境保护
封装的技术层次
三级封装 母板 第四层次：将数个子系统组装成为一个完整电子产品的工艺过程。
二级封装
PWB或卡
第三层次：将数个第二层次完成的封装组成的电路卡组合成在一个主电路版上使之成为一个部 件或子系统的工艺。
一级封装
多芯片组件
第二层次：将数个第一层次完成的封装与其他电子元器件组成一个电子卡的工艺。
PCB置于传送链上，经某一特定的角度以及一定的进入深度穿过焊料波峰而实现焊点的焊接过程。
半导体封装工艺流程
半导体封装工艺流程半导体封装工艺是指将完成芯片制造后的芯片元件封装到包含引脚的封装结构之中，以便在电路板上使用和焊接。
半导体封装工艺流程是一系列复杂的步骤，以下是一般的半导体封装工艺流程的简要描述。
首先是芯片的前处理。
在这一阶段，芯片会经过几个步骤进行处理和准备。
首先，芯片会进行外观检测，以确保没有表面缺陷和破损。
然后，在一个净化的环境中，芯片会被清洗和去除污染物，以确保封装过程的成功。
接着是封装材料的准备。
封装材料通常由有机和无机材料混合而成。
这些材料通常是聚合物、金属和陶瓷等。
封装材料会经过混合、粉碎和涂敷等步骤进行制备，以获得适合封装的材料。
然后是封装工艺的核心阶段——封装过程。
在这一阶段，芯片被放置在封装结构的底部。
然后，封装结构的顶部会覆盖在芯片上，形成一个封装容器。
这个过程通常通过粘合、焊接或者注塑等方法完成。
此外，封装结构的内部还会添加填充材料，以增强封装结构的机械稳定性，并保护芯片免受外界环境的干扰。
封装过程还会涉及到引脚和连接器的安装，以便将芯片与其他电路板连接。
完成封装过程后，还需要进行后处理。
后处理是为了验证封装结构的质量。
该阶段通常包含外观检验、尺寸测量和性能测试。
外观检验用于检查封装结构有无瑕疵和缺陷，尺寸测量则用于确认封装结构的几何参数是否符合要求。
性能测试则用于验证封装芯片的电性能和可靠性。
最后一步是封装产品的包装和出货。
在这一阶段，封装产品会通过贴纸、泡沫箱等方式进行包装，以防止在运输过程中的损坏。
然后，封装产品会进行标记和校验，以确保正确的产品被发送给客户。
最后，封装产品会按照客户的订单进行发货和交付。
以上就是一般的半导体封装工艺流程的简要描述。
封装工艺的流程严谨而复杂，需要高度的技术和专业知识。
随着半导体技术的发展，封装工艺也在不断创新和改进，以满足市场对小型化、高性能和可靠性的要求。
半导体cpm制程
半导体CPM制程简介半导体封装是将制造出来的芯片和外部世界连接起来的重要环节，CPM（Chip Package Module）制程是一种常用的半导体封装技术。
在CPM制程中，芯片被封装在一个外部保护壳内，以保护芯片的完整性和安全性，并提供与外部环境的接口。
本文将详细介绍半导体CPM制程的原理、流程和常见工艺。
原理CPM制程的原理是在一个封装基板上将半导体芯片、金属引脚和外部元器件（如电容和电阻）连接起来。
封装基板是一块由绝缘材料制成的板子，上面通过铜等导电材料制成的电路将芯片和其他元器件连接在一起。
这些连接被称为封装线路或封装线。
半导体芯片和封装基板之间的连接通常采用线缆或球连接（wire bonding or ball bonding）技术，其中通过焊接或压接形成金属线或球来实现芯片和基板之间的信号传输和电力供应。
这种连接方式既可靠又节省空间，同时兼顾了信号传输和散热需求。
流程半导体CPM制程是一个复杂的过程，通常包括以下几个主要步骤：1.设计封装方案：在制程开始之前，需要根据芯片的功能要求、尺寸和散热需求等因素，设计一个适合的封装方案。
这个方案将指导后续的制造过程。
2.制作封装基板：封装基板是半导体芯片的承载体，它必须具备一定的绝缘性、导电性和热导性能。
制作封装基板通常包括材料选型、板材加工和印制电路制作等步骤。
3.将芯片粘贴到基板：在封装基板上的适当位置，使用粘合剂将芯片固定在基板上。
这需要高精度的操作和设备，以确保芯片的正确定位和粘贴质量。
4.连接芯片和基板：根据设计方案，使用线缆或球连接技术将芯片和封装基板上的引脚连接起来。
这个过程需要精密的设备和技术，以确保连接的可靠性和稳定性。
5.封装封装基板：在将芯片连接到封装基板后，需要在基板上覆盖一个保护层，通常是一层塑料。
这个层保护芯片和连接，同时提供机械保护和防尘功能。
6.测试和质量控制：完成封装之后，需要对芯片和封装进行一系列的测试，以确保其性能和质量。
半导体封装工艺介绍
IC Package （IC的封装形式）
按与PCB板的连接方式划分为：
PTH
PTH-Pin Through Hole, 通孔式； SMT-Surface Mount Technology，表面贴装式。 目前市面上大部分IC均采为SMT式的
SMT
IC Package （IC的封装形式） 按封装外型可分为： SOT 、QFN 、SOIC、TSSOP、QFP、BGA、CSP等； 决定封装形式的两个关键因素: 封装效率。芯片面积/封装面积，尽量接近1:1； 引脚数。引脚数越多，越高级，但是工艺难度也相应增加； 其中，CSP由于采用了Flip Chip技术和裸片封装，达到了 芯片面积/封装面积=1:1，为目前最高级的技术； 封装形式和工艺逐步高级和复杂
存放条件：零下5°保存，常温下需回温24小时；
主要成分为：环氧树脂及各种添加剂（固化剂，改性剂，脱
Raw Material in Assembly(封装原材料) 【Epoxy】银浆 成分为环氧树脂填充金属粉末（Ag）； 有三个作用：将Die固定在Die Pad上； 散热作用，导电作用； 50°以下存放，使用之前回温24小时；
Cavity
L/F
L/F
EOL– Molding（注塑）
Molding Cycle -L/F置于模具中，每个Die位于Cavity中，模具合模。 -块状EMC放入模具孔中 -高温下，EMC开始熔化，顺着轨道流向Cavity中 -从底部开始，逐渐覆盖芯片 -完全覆盖包裹完毕，成型固化
EOL– Laser Mark（激光打字） 在产品（Package）的正面或者背面激光刻字。内容有：产品名称，生产日期，生产批次等； Before After
FOL– Wire Bonding 引线焊接 陶瓷的Capillary 内穿金线，并且在EFO的作用下，高温烧球； 金线在Cap施加的一定压力和超声的作用下，形成Bond Ball； 金线在Cap施加的一定压力作用下，形成Wedge；
半导体封测基础
半导体封测是半导体制造流程中的重要环节，主要包括晶圆测试、芯片封装和封装后测试。
以下是关于半导体封测的基础知识：1.晶圆测试（Wafer Testing）- 在半导体生产过程中，经过晶圆制程后的晶圆上包含了大量的集成电路（IC）单元，这些单元需要进行电气性能的检测，以确保其符合设计规格。
- 测试通常在晶圆片级进行，使用专门的探针卡来接触每一个裸露的集成电路单元进行功能和电参数测试。
- 通过晶圆测试可以筛选出不合格的电路单元，降低后续封装成本。
2.芯片封装（Chip Packaging）- 经过晶圆测试的合格晶圆会被切割成小块，形成单独的裸片（Die）。
- 封装过程是将裸片用导线或金属连接至外部引脚，然后将其固定在一个支持结构中，这个结构通常被称为封装体或者封装基板。
- 目的是保护裸片免受物理和化学损伤，并提供与外部电路的接口。
3.封装技术- 球栅阵列封装（BGA）：这种封装方式下，底部有许多小球状的焊点，用于连接到PCB板。
- 四方扁平封装（QFP）：封装体四边有引脚，适用于高密度安装。
- 扁平无引脚封装（QFN）：没有引脚，只有位于封装底部的一个大散热垫和若干小焊盘。
- 薄型小外形封装（TSOP）：具有薄且窄的封装外形，适合高密度安装。
4.封装后测试（Final Test）- 封装后的芯片要再次进行电气性能测试，验证封装是否影响了芯片的功能，以及封装的完整性。
- 这一步骤还包括可靠性测试，例如高温老化测试、温度循环测试等，以确保产品能够在实际应用环境中正常工作。
5.先进封装技术- 随着技术的进步，出现了许多新的封装技术，如系统级封装（SiP）、三维堆叠封装（3D IC）、扇出型封装（Fan-out）等，旨在提高集成度、缩小尺寸和提高性能。
半导体封测是保证产品质量和可靠性的关键步骤，同时也是整个半导体产业链中的一个重要组成部分。
半导体封装的基本定义和内涵 电子封装的工程的六个阶段
（Finish Goods）入库所组成。
半导体器件制作工艺分为前道和后道工序，晶圆制造和测试被称为前道（Front End）工序，而芯片的封装、测试及成品入库则被称为后道（Back End）工序，前道和后道一般在不同的工厂分开处理。
前道工序是从整块硅圆片入手经多次重复的制膜、氧化、扩散，包括照相制版和光刻等工序，制成三极管、集成电路等半导体元件及电极等，开发材料的电子功能，以实现所要求的元器件特性。
后道工序是从由硅圆片分切好的一个一个的芯片入手，进行装片、固定、键合联接、塑料灌封、引出接线端子、按印检查等工序，完成作为器件、部件的封装体，以确保元器件的可靠性，并便于与外电路联接。
1.半导体制造工艺和流程1.1晶圆制造晶圆制造主要是在晶圆上制作电路与镶嵌电子元件（如电晶体、电容、逻辑闸等），是所需技术最复杂且资金投入最多的过程。
以微处理器为例，其所需处理步骤可达数百道，而且所需加工机器先进且昂贵。
虽然详细的处理程序是随着产品种类和使用技术的变化而不断变化，但其基本处理步骤通常是晶圆先经过适当的清洗之后，接着进行氧化及沉积处理，最后进行微影、蚀刻及离子植入等反复步骤，最终完成晶圆上电路的加工与制作。
1.2 晶圆测试晶圆经过划片工艺后，表面上会形成一道一道小格，每个小格就是一个晶片或晶粒（Die），即一个独立的集成电路。
在一般情况下，一个晶圆上制作的晶片具有相同的规格，但是也有可能在同一个晶圆上制作规格等级不同的晶片。
晶圆测试要完成两个工作：一是对每一个晶片进行验收测试，通过针测仪器（Probe）检测每个晶片是否合格，不合格的晶片会被标上记号，以便在切割晶圆的时候将不合格晶片筛选出来；二是对每个晶片进行电气特性（如功率等）检测和分组，并作相应的区分标记。
1.3 芯片封装首先，将切割好的晶片用胶水贴装到框架衬垫（Substrate）上；其次，利用超细的金属导线或者导电性树脂将晶片的接合焊盘连接到框架衬垫的引脚，使晶片与外部电路相连，构成特定规格的集成电路芯片（Bin）；最后对独立的芯片用塑料外壳加以封装保护，以保护芯片元件免受外力损坏。
半导体制造流程和生产工艺流程封装
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模壓（Mold）
１、预防湿气等由外部侵入。 ２、以机械方式支持导线。 ３、有效地将内部产生之热排出于外部。 ４、提供能够手持之形体。
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1. PQFP & TSSOP
此種封裝是單顆塑封
封胶之过程比较单纯，首先将焊线完毕之 导线架置放于框架上并先行预热，再将框 架置于压模机（mold press）上旳封装模 上，此时预热好旳树脂亦准备好投入封装 模上之树脂进料口。开启机器后，压模机 压下，封闭上下模再将半溶化后之树脂挤 入模中，待树脂充填硬化后，开模取出成 品。封胶完毕后旳成品，能够看到在每一 条导线架上之每一颗晶粒包覆着结实之外 壳，并伸出外引脚相互串联在一起
烘烤(Cure)
將黏好晶旳半成品放入烤箱,根據不同材 料旳銀膠設定不同旳溫度曲線進行固化
將晶片固定在导线架或基板之晶片座上
焊线
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（Wire Bond）
焊线旳目旳是将晶粒上旳接点以极细旳金线 （18~50um）连接到导线架或基板上之内引脚，藉 而将ＩＣ晶粒之电路讯号传播到外界焊线时，以 晶粒上之接点为第一焊点，内接脚上之接点为第 二焊点。首先将金线之端点烧结成小球，而后将 小球压焊在第一焊点上（此称为第一焊，first bond）。 接着依设计好之途径拉金线，最终将金 线压焊在第二焊点上
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2.FBGA封裝
此種封裝是模組封裝(module), 封裝旳原理和PQFP&TSSOP相同,
只是模壓機旳模具不同巴了,封 裝完毕旳產品需要經過切割,方 能行成單粒旳產品
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半导体molding工艺
半导体molding工艺半导体molding工艺是在半导体制造过程中的一个重要环节，它对于半导体器件的质量和性能起着关键作用。
本文将从深度和广度的角度，对半导体molding工艺进行评估和探讨，并分享一些观点和理解。
让我们来了解一下半导体molding工艺的基本概念和原理。
在半导体制造过程中，molding工艺是一种用于封装和保护芯片的方法。
它主要包括注塑、固化和制作外壳等步骤。
通过使用特殊的树脂材料，将芯片封装在一个坚固的外壳中，以保护芯片不受外界环境的干扰，并提供机械强度和热管理。
在评估半导体molding工艺时，我们首先要考虑的是其深度。
深度指的是对工艺步骤、材料选择和工艺参数等方面的全面了解。
在这我们需要考虑以下几个方面：注塑过程。
注塑是半导体molding工艺的核心步骤，需要选择合适的树脂材料，并通过注射模具来形成外壳。
我们需要评估不同材料的物理特性、热导率、耐热性以及生产成本等因素，以选择最适合的树脂材料。
固化过程。
固化是指将注塑形成的外壳进行加热和固化的过程。
在固化过程中，我们需要控制温度和时间等参数，以确保树脂能够充分固化并达到期望的机械强度和热管理性能。
外壳制作。
外壳是封装芯片的保护层，它需要具备良好的机械强度和尺寸稳定性。
在外壳制作过程中，我们需要考虑材料的选择、成型工艺以及外壳与芯片的粘接等因素。
除了深度，我们还需要考虑半导体molding工艺的广度。
广度指的是对于不同类型芯片和工艺要求的全面覆盖。
在这我们需要考虑以下几个方面：不同类型芯片的封装需求。
半导体芯片可以分为不同类型，如逻辑芯片、存储芯片和功率芯片等。
每种类型的芯片都有特定的封装需求，因此我们需要了解并满足不同类型芯片的封装要求。
不同工艺要求的适应性。
随着技术的不断发展，半导体工艺也在不断进步和演变。
我们需要在半导体molding工艺中考虑不同工艺要求的适应性，以满足不同制造工艺的需求。
对于半导体molding工艺的观点和理解。
半导体后端工艺 半导体封装的作用、工艺和演变
半导体后端工艺半导体封装的作用、工艺和演变半导体后端工艺是指在半导体芯片制造的最后阶段，将芯片封装起来，形成能够与外部电路交互的完整产品的工艺流程。
半导体封装起着保护芯片、提供电气连接和传输信号的作用，是半导体制造中至关重要的一步。
半导体封装的作用：1.保护芯片：半导体芯片在制造过程中非常脆弱，在封装后能够有效保护芯片不受机械损害、湿度、尘埃、化学物质等因素的影响，延长芯片的寿命和可靠性。
2.提供电气连接：芯片封装将芯片的电解触点通过金线或者焊锡球等连接到封装外的引脚上，从而与外部电路进行连接，实现信号的输入和输出。
封装的引脚数量和类型也是决定芯片能够实现的功能和应用范围的重要因素。
3.传输信号：半导体封装不仅仅是提供芯片和外部电路的电气连接，同时也需要在芯片与外部环境之间提供信号的传输和接口。
例如，一些封装中可能包含传感器、天线、电容器等元件，用来实现对环境的感知和响应等功能。
半导体封装工艺的演变：半导体封装工艺经历了多个阶段的演变，从最早的DIP（Dual In-line Package）封装、到后来的芯片级封装技术（CSP，Chip Scale Package）和现代的BGA（Ball Grid Array）封装等。
1. DIP封装：DIP是最早期使用的封装类型，通过将芯片制成一个直插式的封装，引脚呈直线排列，可以插入插座或者焊接到电路板上。
这种封装方式简单、成本低，但是占用空间多，封装密度低，适用于较低集成度的芯片。
2. QFP封装：QFP（Quad Flat Package）封装是DIP封装的改进型，引脚排列在一个或两个平面上，具有更高的封装密度和较低的封装高度，适用于中等集成度的芯片。
3. BGA封装：BGA是一种引脚排列在芯片底部，并且通过焊球与电路板上的焊盘相连接的封装方式。
BGA封装具有更高的封装密度，更稳定的电气连接，更强的抗振性能和更好的散热性能，因此逐渐成为现代半导体封装的主流技术。
半导体器件封装技术
半导体器件封装技术半导体器件封装技术是指将裸露的半导体芯片封装在适当的封装材料中，以保护芯片不受外界环境的影响，并提供适当的电气和机械连接接口，以便于与其他电路元件进行连接和集成。
封装技术在半导体器件制造中扮演着至关重要的角色，它不仅直接影响着设备的性能和可靠性，而且对于整个电子行业的发展也具有重要意义。
半导体器件封装技术能够提供良好的电气连接。
芯片封装后，通过引脚与外部电路进行连接。
这些引脚需要具有良好的导电性和可靠的连接性，以确保信号的正常传输和电流的稳定传输。
常见的半导体器件封装技术包括直插式封装（DIP）、表面贴装封装（SMT）以及无引脚封装（WLP）等。
这些封装技术通过适当的引脚设计和接触材料的选择，实现了与外部电路的可靠连接。
半导体器件封装技术能够提供良好的机械保护。
半导体芯片通常非常脆弱，容易受到外界环境的影响而损坏。
封装技术通过将芯片封装在坚固的封装材料中，如塑料、陶瓷或金属等，能够提供良好的机械保护，防止芯片受到机械应力、湿度、温度和化学物质等的侵害。
此外，封装材料还能够防止芯片受到灰尘、杂质和电磁干扰等的影响，确保芯片的稳定运行。
第三，半导体器件封装技术能够提供良好的散热性能。
在半导体器件工作过程中，会产生大量的热量，如果不能及时有效地散发，会导致器件温度过高，影响器件的性能和寿命。
因此，在封装过程中，需要考虑适当的散热设计，如引入散热片、散热胶等。
这些散热元件能够提高器件的散热效率，保持器件的正常工作温度。
半导体器件封装技术还能够提供良好的电磁兼容性。
封装材料的选择和封装结构的设计能够有效地屏蔽和抑制电磁辐射和电磁干扰，减少器件对外界电磁信号的敏感性，保证器件的正常工作。
同时，封装技术还能够提供适当的电磁波导路径，以便于器件内部电磁信号的传输和隔离，确保不同功能模块之间的电磁兼容性。
半导体器件封装技术是半导体制造中不可或缺的一环。
它能够提供良好的电气连接、机械保护、散热性能和电磁兼容性，保证芯片的正常工作和可靠性。
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零级封装
芯片互连
第一层次：芯片层次的封装，是指把集成电路芯片与封装基板或引脚架之间的粘贴固定电路连 线与封装保护的工艺，使之成为易于取放输送，并可与下一层次的组装进行连接的模块元件。
封装的分类
1、按照封装中组合集成电路芯片的数目，芯片封装可分为：单芯片封装与多芯片封装两大类； 2、按照密封的材料区分，可分为：高分子材料和陶瓷为主的种类； 3、按照器件与电路板互连方式，封装可区分为：引脚插入型和表面贴装型两大类； 4、按照引脚分布形态区分，封装元器件有：单边引脚，双边引脚，四边引脚，底部引脚四种。 5、常见的单边引脚有：单列式封装与交叉引脚式封装； 6、双边引脚元器件有：双列式封装小型化封装； 7、四边引脚有四边扁平封装； 8、底部引脚有金属罐式与点阵列式封装。
封装发展的阶段
第四阶段：进入21世纪，迎来了微电子封装技术堆叠式封装时代，它在封装观念上发 生了革命性的变化，从原来的封装元件概念演变成封装系统。
3D晶片堆叠技术
堆叠式存储模块
目前，以全球半导体封装的主流正处在第三阶段的成熟期，PQFN和BGA等主要封装技 术进行大规模生产，部分产品已开始在向第四阶段发展。
信号分配
散热通道
机械支撑
环境保护
封装的技术层次
三级封装
母板
第四层次：将数个子系统组装成为一个完整电子产品的工艺过程。
二级封装
PWB或卡
第三层次：将数个第二层次完成的封装组成的电路卡组合成在一个主电路版上使之成为一个部 件或子系统的工艺。
一级封装
多芯片组件 第二层次：将数个第一层次完成的封装与其他电子元器件组成一个电子卡的工艺。
封装发展的阶段
第二阶段：20世纪80年代中期（表面贴装时代）。 表面贴装封装的主要特点是引线代替针脚，引线为翼形或丁形，两边或四边引出，节距为 1.27到0.4mm，适合于3-300条引线，表面贴装技术改变了传统的PTH插装形式，通过细微 的引线将集成电路贴装到PCB板上。主要形式为SOP（小外型封装）、PLCC（塑料有引线片 式载体）、PQFP（塑料四边引线扁平封装）、J型引线QFJ和SOJ、LCCC（无引线陶瓷芯片载 体）等。
封装发展的阶段
半导体行业对芯片封装技术水平的划分存在不同的标准，目前国内比较通行 的标准是采取封装芯片与基板的连接方式来划分，总体来讲，集成电路封装封装 技术的发展可分为四个阶段：
第一阶段：20世纪80年代以前（插孔原件时代）。 封装的主要技术是针脚插装（PTH），其特点是插孔安装到PCB上，主要形式有 SIP、DIP、PGA，它们的不足之处是密度、频率难以提高，难以满足高效自动化 生产的要求。
它们的主要优点是引线细、短，间距小，封装密度提高；电气性能提高；体积小，重 量轻；易于自动化生产。它们所存在的不足之处是在封装密度、I/O数以及电路频率方面还 是难以满足ASIC、微处理器发展的需要。
封装发展的阶段
第三阶段：20世纪90年代出现了第二次飞跃，进入了面积阵列封装时代。 该阶段主要的封装形式有焊球阵列封装（BGA）、芯片尺寸封装（CSP）、无引线四边 扁平封装（PQFN）、多芯片组件（MCM）。BGA技术使得在封装中占有较大体积和重量的 管脚被焊球所替代，芯片与系统之间的连接距离大大缩短，BGA技术的成功开发，使得一 直滞后于芯片发展的封装终于跟上芯片发展的步伐。CSP技术解决了长期存在的芯片小而 封装大的根本矛盾，引发了一场集成电路封装技术的革命。
电子封装工程：将基板、芯片封装体和分立器件等要素，按电子整机要求进行 连接和装配，实现一定电气、物理性能，转变为具有整机或系统形式的整机装 置或设备。
封装的作用：集成电路封装能保护芯片不受或者少受外界环境的影响，并为之 提供一个良好的工作条件，以使集
半导体制造之封装技术
YDD 2018/8/30
微电子器件成本占比
说明：封装测试占微电 子器件成本的三分之一
芯片设计 芯片生产 封装测试
封装定义：最初的定义是保护电路芯片免受周围环境的影响（包括物理、化学 的影响）。
芯片封装：利用（膜技术）及（微细加工技术），将芯片及其他要素在框架或 基板上布置、粘贴固定及连接，引出接线端子并通过可塑性绝缘介质灌封固 定，构成整体结构的工艺。
微机电系统（MEMS）芯片就是采用堆叠式的三维封装。
封装工艺流程
封装工艺流程
1.封装工艺流程 一般可以分为两个部分，用塑料封装之前的工艺步骤成为前段操作，在成型之后的工 艺步骤成为后段操作 2.芯片封装技术的基本工艺流程 硅片减薄 硅片切割 芯片贴装，芯片互联 成型技术 去飞边毛刺 切筋成 型 上焊锡打码等工序 3.硅片的背面减薄技术主要有磨削，研磨，化学机械抛光，干式抛光，电化学腐蚀，湿法腐蚀，等离 子增强化学腐蚀，常压等离子腐蚀等 4.先划片后减薄：在背面磨削之前将硅片正面切割出一定深度的切口，然后再进行背面磨削。 5.减薄划片：在减薄之前，先用机械或化学的方式切割处切口，然后用磨削方法减薄到一定厚度之后 采用ADPE腐蚀技术去除掉剩余加工量实现裸芯片的自动分离。 6.芯片贴装的方式四种：共晶粘贴法，焊接粘贴法，导电胶粘贴法，和玻璃胶粘贴法。 共晶粘贴法：利用金-硅合金（一般是69%Au，31%的Si），363度时的共晶熔合反应使IC芯片粘贴固 定。
封装工艺流程
7.为了获得最佳的共晶贴装所采取的方法，IC芯片背面通常先镀上一层金的薄膜或在基板的芯片承载 座上先植入预芯片 8.芯片互连常见的方法有，打线键合，载在自动键合（TAB）和倒装芯片键合。 9.打线键合技术有，超声波键合，热压键合，热超声波键合。 10.TAB的关键技术：1芯片凸点制作技术2TAB载带制作技术3载带引线与芯片凸点的内引线焊接和载带 外引线焊接技术。 11.凸点芯片的制作工艺，形成凸点的技术：蒸发/溅射涂点制作法，电镀凸点制作法置球及模板印刷 制作，焊料凸点发，化学镀涂点制作法，打球凸点制作法，激光法。 12.塑料封装的成型技术，1转移成型技术，2喷射成型技术，3预成型技术但最主要的技术是转移成型 技术，转移技术使用的材料一般为热固性聚合物。 13.减薄后的芯片有如下优点：1、薄的芯片更有利于散热；2、减小芯片封装体积；3、提高机械性 能、硅片减薄、其柔韧性越好，受外力冲击引起的应力也越小；4、晶片的厚度越薄，元件之间的连 线也越短，元件导通电阻将越低，信号延迟时间越短，从而实现更高的性能；5、减轻划片加工量减 薄以后再切割，可以减小划片加工量，降低芯片崩片的发生率。