半导体封装流程

工艺流程
Trim/Form 【切筋成型】
目的：将整条LF切割成单个的产品，在把管脚弄成客户需要的形状。 将切割好的产品机器自动放入料管里面，进入下个工序 Test；
工艺流程
Test 【测试】
目的：在半导体通过（DS-DA-WBMD-Plate-T&F）完成后，需要给需要 在送给客户使用之前进行各项参数测 试，剔除过程中的不合格产品，确保 出厂的产品都是经过测试筛选的，并 把测试合格的产品打上标签，包含器 件的型号、批次等信息。 机台： 分选机YOSHINE （型号YTH2510-11 ）
目的：
1. 建立晶粒与PCB的电路连接，使得小小的晶粒与外界电路导通。 2. 包裹晶粒，抵御外部温湿环境变化，减少机械振动摩擦等对晶粒 的功能寿命的影响。 3 . 将Die和不同类型的LF包裹起来形成不同的外形的封装体。 •封装的材料主要有：金属、陶瓷和塑料 • 封装的形式主要有：贴片式和直插式两种 • 决定封装形式的两个关键因素：① 封装效率 ②引脚数
整个测试过程必须要防静电，降低不 良率。
工艺流程
Test 【测试】
主要测试测参数：静态参数，雪崩能量参数，热阻参数 （主要针对MOSFET）
工艺流程
Packing 【包装】
目的：将产品包装出货。防止产品在运送过程中 以及上板前因为
震动，摩擦，温度，湿气等对产品造成损坏。
Post Mold Cure（后固化）：
将塑封好的产品放到烤箱里烘烤4h， 将烤箱断电，冷却到50左右，取出 进入下个工序。
工艺流程
Planting【电镀】
目的：利用金属和化学的方法，在Lead frame的表面镀上一层镀层，以 防止外界环境的影响（潮湿和热）。并且使元器件在PCB板上容易焊及 提高导电性。
LF In
Solder Wire
Heater
Spanking
2. Spanker moves downwards and press onto the molten solder to make a rectangular
solder pattern
collet
Die Bonding
3. Bond arm transfers the die from wafer
工艺流程
Die Attach【芯片粘接】
DA过程演示：
在轨道高温区加入混合气体（ 90%N210%H2）进行保护，防止框 架、焊锡等发生氧化，对后续工序 产生影响。
Wire Dispensing
1. Solder wire moves downward &then upward to dispense solder onto the LF pad
类型 助焊剂含量
熔点 用途 产地 工作温度 焊接电流 是否含助焊剂
多款供选 006（%） 06（℃）
焊接 日本惠州北京
006 6088
是
工艺流程
Wafer Mount【贴膜】
目的：将切割胶膜贴合在晶元背面,并固定在铁 框上。 机台：ADT 966
将晶圆粘贴在蓝膜（Mylar）上 ，使得即使被切割开后，不会散 落。
Wire Bonding 【引线焊接】
BONDING不良状况
断线
工艺流程
Wire Bonding 【引线焊接】 质量控制点
线弧高度形状 两端点粘合形状，力度 保证L/F和DIE的洁净度 切刀、绑嘴的洁净度和寿命 L/F的平整度，不可变形
铝线的质量监控
工艺流程
Molding【塑封】
目的：将前段完成焊线的DIE密封 起来，保护晶 粒(DIE)及焊线，以 避免受损、污染氧化(防湿)。 机台：FSTM250-7HS ，SY250TF MGP模具
工艺流程
Die Saw 【晶圆切割】
目的：通过Saw Blade将整片Wafer切割成一个个独立的Dice，
方便后 面的 Die Attach等工序；
机台：ADT7100
工艺流程
Die Saw 【晶圆切割】
晶圆切割前/before wafer saw: Top Side
Back Side
晶圆切割后/After wafer saw:
frame onto the solder pattern
Molten solder dot
Molten solder pattern
Anvil tracks (working platform with High Temp.)
LF Index Direction
Die
Heated LF
Bonded LF out
工Fra Baidu bibliotek流程
Die Attach【芯片粘接】
目的：利用软焊料的粘性将晶粒固定粘于lead frame上,以便于后 制程作业。 机台： ASM Lotus-SD 和 ASM SD890A
芯片粘接的作用： 把芯片固定在引线框架上； 粘接的质量对后续工序有影响； 对产品的电性能、热性能和可靠性有重要 影响；
封装的材料
晶圆 【Wafer】
封装的材料
料盒及框架的展示：
封装的材料
塑封料【 Mold Compound 】
主要成分为：环氧树脂及各种添加剂（固化剂，改性剂 ，脱模剂，染色剂，阻燃剂等）； 主要功能为：在熔融状态下将Die和Lead Frame包裹起 来，提供物理和电气保护，防止外界干扰； 存放条件：0—5°保存，常温下需回温24小时；
定义：主要根据钎料的熔点温度来区分的，一般熔 点在450℃一下的焊料叫做软焊料；把熔点在450℃以上 的焊料叫做硬焊料。
主用焊料：Sn 5% Pb92.5%Ag2.5% 熔点：287℃—294℃之间 物理特性：
良好的导热和导电性能 ；低的导通电阻 Rds(on) 熔点高；工作温度高；热膨胀系数和高强度 焊接强度高耐振动；疲劳寿命时间长耐冷热循环 变形的能力强
封装工艺流程
目的 掌握工艺流程要点
封装的流程图 Wafer Mount 工艺及要点 Wafer Saw 工艺及要点 Die Attach 工艺及要点 Wire Bonding 工艺及要点 Molding 工艺及要点 Test 工艺及要点 Packing 工艺及要点
封装的定义
封装：Assembly
17
工艺流程
Die Attach【芯片粘接】
Before Die Attach
After Die Attach
工艺流程
Wire Bonding 【引线焊接】
目的：Lead Frame 上的Chip 与LF之间用Al Wire
连接。
机台：OE 7200
工艺流程
Wire Bonding 【引线焊接】
封装的材料
铝线 【Al Wire】
铝线成分：99.99%Al 铝线直径：4—20mil 铝线的BL\EL参数（即最大崩断力和韧力延展力）
型号 品牌 标准直径 重量 材质 长度 规格 牌号
千住P3 F3 SENJU
0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2（mm） 10000（g） SNCUAG 0068 alphanurkse SENJU
One dice
工艺流程
Die Saw 【晶圆切割】
Wafer Wash主要清洗Saw时候产生的各种粉尘，清洁 Wafer；
切割完之后要对晶圆在显微镜下进行Wafer的外观检查 ，是否有硅屑和崩边。
工艺流程
Die Saw 【晶圆切割】
切割过程中需注意的事项：
切割水是用的去离子水，阻抗要求17MΩ以上 切割水中需加入二氧化碳气体 切割主轴每分钟3万转 切割机可以切割5,6,8寸Wafer 切割时对气压的要求为4.5—6.5KG/CM2 Wafer 厚度要求为：220-280um
WB 的工作原理
在室温下，在压力和超声波联合作用下将两个材料间冷焊到一起通 过用一个劈刀先将两个材料压在一起（Force）超声波振动劈刀使材料 变软（即Power和Time的作用）分子扩散到另一个材料中，从而实现焊 接目的。
工艺流程
Wire Bonding 【引线焊接】
焊接过程需注意到的事项：
工作环境湿度要求：40%—60%； 焊接三要素：Force、US Power、Time； Pull Test 位置Loop Top Wire； 操作过程中必须佩戴Finger Cot； 生产过程中不能有污染； 产品不能在外暴露时间太长； 铝线机参数得当；
工艺流程
Molding【塑封】
胶饼的正确使用方法 ：
塑封胶必须保存在0-5℃温度范围的冷库中； 胶饼最多可以回温两次； 胶饼放入压机之前需要回温24h； 要遵循一个原则“先进先出”； 从冷库取出的胶饼在未使用的时候必须密封保存； 离开冷库72小时的胶饼应丢弃；
胶饼
工艺流程
Molding【塑封】
工艺流程
Test 【测试】
测试系统主要是由分选机+测试机+激 光打标机组成。 工作顺序是：上料（料管）-旋转-测试 1-测试2-测试3-打标-分类-缓冲-下料 （料管）。
分选机 Handler
工艺流程
Test 【测试】
激光打标的机台：莱普 CO2
CO2激光打标机是一种气体激光发生装置 ，其产生的波长为10.6um，属于中红外频 段，具有较大功率和较高光电转换效率。 在计算机软件中输入打标图案，接收分 选机指令信号，在测试合格的产品上打 上相应的标记。
工艺流程
Molding【塑封】
MGP的特点： 手动上下料； 需要用铜质的用具清洗 质量好，省料，外观好看，气泡和气孔大大降低； 使用寿命：35万次； 模具温度一般在175 ±5°；
工艺流程
Molding【塑封】
塑封需要的材料： 1.焊片焊线的半成品 2.清模条/脱模条/清模胶/脱模胶/离型剂/塑封胶
无尘室【clean room】
万级房
封装流程图
Wafer Mount 晶圆贴膜
Die Saw 晶圆切割
Die Attach 芯片粘接
PMC 高温固化
Plating 电镀
Packing 包装入库
Molding 塑封
Trim & Form 切筋成型
Laser Marking 激光打标
Wire Bond 引线焊接
工艺流程
Wire Bonding 【引线焊接】
铝线的传输路径：
工艺流程
Wire Bonding 【引线焊接】
对于焊点的要求：
整个焊点应该是焊接稳定可靠的， bonding tool不会提早脏污； 焊点表面整洁规则没有接触到tool ； 焊点脖颈处没有明显的压痕； 焊点下方没有变形耳朵；
工艺流程
Test 测试
Pick out 分选
封装的材料
引线框架 【Lead Frame】
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（腐蚀）和Stamp（雕刻）两种； 易氧化，存放于氮气柜中，湿度小于40%RH;
封装的材料
软焊料 【Soft Solder】