芯片封装可靠性系统培训
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芯片封装测试流程详解培训资料
时间等参数符合工艺要求。
固化后需要对塑封后的芯片进行 检查，确保没有气泡、空洞和裂
缝等缺陷。
去飞边、切筋整形
去飞边是将塑封材料的外边缘去除的过程，以使芯片外观更加整洁美观。
切筋整形是将塑封材料按照芯片的形状进行修剪和整理的过程，以使芯片符合产品 要求。
在去飞边和切筋整形过程中需要注意保护芯片和引脚不受损伤，同时保持外观整洁 美观。
05 封装测试设备与材料
测试设备介绍
测试机台
用于对芯片进行性能和 功能测试的设备，具备
高精度和高可靠性。
显微镜
观察芯片封装结构的细 节，确保封装质量。
探针台
用于连接芯片引脚和测 试设备的工具，确保信
号传输的稳定性。
温度箱
模拟不同温度环境，检 测芯片在各种温度下的
性能表现。
测试材料介绍
0102Βιβλιοθήκη 0304焊锡膏
用于将芯片与基板连接的材料 ，要求具有优良的导电性和耐
热性。
粘合剂
用于固定芯片和基板的材料， 要求具有高粘附力和耐久性。
绝缘材料
用于保护芯片和线路不受外界 干扰的材料，要求具有高绝缘
性能。
引脚
用于连接芯片和外部电路的金 属脚，要求具有优良的导电性
和耐腐蚀性。
06 封装测试常见问题及解决 方案
芯片贴装
芯片贴装是将芯片放置在PCB板 上的过程，通常使用自动贴装机
完成。
贴装前需要检查芯片和PCB板的 型号、规格是否匹配，以及芯片
的外观是否有破损或缺陷。
贴装过程中，需要调整好芯片的 位置和角度，确保芯片与PCB板 对齐，并保持稳定的贴装压力和
温度。
引脚焊接
引脚焊接是将芯片的引脚与 PCB板上的焊盘进行焊接的过 程，通常使用热压焊接或超声 波焊接。
固化后需要对塑封后的芯片进行 检查，确保没有气泡、空洞和裂
缝等缺陷。
去飞边、切筋整形
去飞边是将塑封材料的外边缘去除的过程，以使芯片外观更加整洁美观。
切筋整形是将塑封材料按照芯片的形状进行修剪和整理的过程，以使芯片符合产品 要求。
在去飞边和切筋整形过程中需要注意保护芯片和引脚不受损伤，同时保持外观整洁 美观。
05 封装测试设备与材料
测试设备介绍
测试机台
用于对芯片进行性能和 功能测试的设备，具备
高精度和高可靠性。
显微镜
观察芯片封装结构的细 节，确保封装质量。
探针台
用于连接芯片引脚和测 试设备的工具，确保信
号传输的稳定性。
温度箱
模拟不同温度环境，检 测芯片在各种温度下的
性能表现。
测试材料介绍
0102Βιβλιοθήκη 0304焊锡膏
用于将芯片与基板连接的材料 ，要求具有优良的导电性和耐
热性。
粘合剂
用于固定芯片和基板的材料， 要求具有高粘附力和耐久性。
绝缘材料
用于保护芯片和线路不受外界 干扰的材料，要求具有高绝缘
性能。
引脚
用于连接芯片和外部电路的金 属脚，要求具有优良的导电性
和耐腐蚀性。
06 封装测试常见问题及解决 方案
芯片贴装
芯片贴装是将芯片放置在PCB板 上的过程，通常使用自动贴装机
完成。
贴装前需要检查芯片和PCB板的 型号、规格是否匹配，以及芯片
的外观是否有破损或缺陷。
贴装过程中，需要调整好芯片的 位置和角度，确保芯片与PCB板 对齐，并保持稳定的贴装压力和
温度。
引脚焊接
引脚焊接是将芯片的引脚与 PCB板上的焊盘进行焊接的过 程，通常使用热压焊接或超声 波焊接。
集成电路芯片封装技术培训课程(ppt-35页)全
微电子技术发展对封装的要求
四、高密度化和高引脚数
高密度和高I/O数造成单边引脚间距缩短、封装难
度加大：焊接时产生短路、引脚稳定性差
解决途径：
采用BGA技术和TCP（载带）技术
成本高、难以进行外观检查等。
微电子技术发展对封装的要求
五、适应恶劣环境
密封材料分解造成IC芯片键合结合处开裂、断路
解决办法：寻找密封替代材料
Ceramic
Ceramic or
Thin Film on Ceramic
Thin Film on PWB
PWB-D
•Integration to
BEOL
•Integration in
Package level
PWB-Microation at
System level
1、电源分配：传递电能-配给合理、减少电压损耗
2、信号分配：减少信号延迟和串扰、缩短传递线路
3、提供散热途径：散热材料与散热方式选择
4、机械支撑：结构保护与支持
5、环境保护：抵抗外界恶劣环境（例：军工产品）
确定封装要求的影响因素
成本
外形与结构
产品可靠性
性能
类比：人体器官的构成与实现
微电子封装技术的技术层次
芯片，但两类芯片的可靠性和成本不同。
封装材料
芯片封装所采用的材料主要包括金属、陶瓷、
高分子聚合物材料等。
问题：如何进行材料选择？
依据材料的电热性质、热-机械可靠性、技术和
工艺成熟度、材料成本和供应等因素。
表1.2-表1.4
封装材料性能参数
介电系数：表征材料绝缘程度的比例常数，相对值，通常介
电系数大于1的材料通常认为是绝缘材料。
芯片封装专业知识培训讲义
1500
100 pF
Device Under Test
芯片封装研专究业生知教识育培训
新一代封装技术（柔性连接）
芯片封装研专究业生知教识育培训
新一代封装技术（3D连接）
Packaging Technology with 2 or More DIE Stacked in a Single Package or Multiple Packages Stacked Together
芯片封装研专究业生知教识育培训
CSP模式
・Wrist Camera (Fujitsu) ・G-SHOCK Watch (IEP)
Wire-bonding
27mm
WLCSP
shrink
30mm
75% down-size mounting area
芯片封装研专究业生知教识育培训
芯片封装（ Flip-chip ）
芯片封装研专究业生知教识育培训
芯片封装（邦定）
Two methods
芯片封装研专究业生知教识育培训
芯片封装（结构形式）
过孔和表面贴装形式
芯片封装研专究业生知教识育培训
芯片封装（高级模式）
Bond wires contribute parasitic inductance Fancy packages have many signal, power layers
芯片封装研专究业生知教识育培训
芯片封装发展史
1959 - Planar technology invented
芯片封装研专究业生知教识育培训
芯片封装发展史
1960 - Epitaxial deposition developed Bell Labs developed the technique of Epitaxial
封装可靠性及失效分析 ppt课件
• 收集现场失效数据
封装可靠性及失效分析
• 电测技术
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
• 打开封装
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
• 失效定位技术
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
• 微焦点X射线检测
封装可靠性及失效分析
• 激光温度响应方法
封装可靠性及失效分析
• 激光温度响应方法原理
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
• 疲劳寿命与应力和应变的关系
封装可靠性及失效分析
• 应力应变洄滞曲线
封装可靠性及失效分析
ACF键合的剥离强度失效
封装可靠性及失效分析
ACF键合的剥离强度失效
封装可靠性及失效分析
扩散引起的失效-铝钉
封装可靠性及失效分析
• 铝钉的形成过程
封装可靠性及失效分析
• 扩散引起的失效-紫斑
影响芯片键合热疲劳寿命的因素
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
• 焊点形状对疲劳寿命的影响
封装可靠性及失效分析
• 焊点界面的金属间化合物
封装可靠性及失效分析
• 老化时间对接头强度的影响
封装可靠性及失效分析
• 由热失配导致的倒装失效
封装可靠性及失效分析
• 钎料合金的力学性能对寿命的影响
封装可靠性及失效分析
• 电测技术
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
• 打开封装
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
• 失效定位技术
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
• 微焦点X射线检测
封装可靠性及失效分析
• 激光温度响应方法
封装可靠性及失效分析
• 激光温度响应方法原理
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
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• 疲劳寿命与应力和应变的关系
封装可靠性及失效分析
• 应力应变洄滞曲线
封装可靠性及失效分析
ACF键合的剥离强度失效
封装可靠性及失效分析
ACF键合的剥离强度失效
封装可靠性及失效分析
扩散引起的失效-铝钉
封装可靠性及失效分析
• 铝钉的形成过程
封装可靠性及失效分析
• 扩散引起的失效-紫斑
影响芯片键合热疲劳寿命的因素
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
• 焊点形状对疲劳寿命的影响
封装可靠性及失效分析
• 焊点界面的金属间化合物
封装可靠性及失效分析
• 老化时间对接头强度的影响
封装可靠性及失效分析
• 由热失配导致的倒装失效
封装可靠性及失效分析
• 钎料合金的力学性能对寿命的影响
2024版集成电路芯片封装技术培训课程
术培训课程•封装技术概述•封装材料选择与性能要求•芯片与基板连接技术•封装工艺流程详解•先进封装技术探讨•封装设备选型及使用注意事项•封装质量管理与可靠性评估方法目录封装技术概述封装定义与作用封装定义封装作用保护芯片免受外部环境的影响，如温度、湿度、机械应力等；为芯片提供稳定的电气连接和信号传输；实现芯片与外部器件的连接和互操作。
封装技术发展历程中期封装技术早期封装技术逐渐出现塑料封装和陶瓷封装，体积减小、重量减轻、成本降低。
现代封装技术SOP 封装小外形封装，引脚从两侧引出，体积小、重量轻，适合表面贴装。
BGA 封装3D 封装将多个芯片在垂直方向上堆叠起来，通过穿硅通孔等技术实现芯片间的互连，可大幅提高集成度和性能。
DIP 封装双列直插式封装，引脚从两侧引出，插装方便，但封装密度较低。
QFP 封装CSP 封装芯片尺寸封装，引脚间距极小，可实现与裸片相近的尺寸和性能。
010203040506常见封装类型及其特点封装材料选择与性能要求铜铝金030201陶瓷塑料玻璃密封材料环氧树脂低成本、良好的密封性和绝缘性，广泛用于中低端封装。
硅橡胶高弹性、耐高低温、良好的密封性，用于高端封装和特殊环境。
聚酰亚胺高热稳定性、良好的绝缘性和机械强度，用于高端封装。
导电性能绝缘性能热稳定性能机械性能性能要求及测试方法芯片与基板连接技术超声键合利用超声波振动能量实现芯片与基板的连接，适用于对温度敏感的材料和微小间距的连接。
热压键合利用高温和压力将芯片与基板连接，适用于大规模生产，具有高效率和高可靠性的特点。
激光键合利用激光能量局部加热芯片和基板实现连接，具有高精度和高灵活性的特点。
1 2 3金丝球焊铜丝压焊铝丝压焊载带自动键合技术(TAB)内引线TAB01外引线TAB02多层TAB03对连接后的芯片进行拉力、剪切力等机械性能测试，以评估连接的牢固程度。
机械性能测试电性能测试环境适应性测试可靠性寿命测试对连接后的芯片进行电阻、电容等电性能测试，以评估连接的电气性能。
6封装可靠性教程
装，后来发展成为这个时期的主导封装产品－DIP(双列直插封装 Dual In-line Package)
• 80年代出现了表面安装技术(SMT)，IC封装形式发展成为适合表
面贴装的短引线或无引线(SMC/SMD)结构，用以封装I/O数十个引 脚的中规模集成电路(MSIC)或较少I/O的LSI
发展过程(续)：
封装的可靠性问题
北京大学微电子学系
Department of microelectronics Peking University
内容提纲
封装可靠性问题
•
集成电路后工序简介
•
•
封装形式
封装的可靠性问题
简 介
封装工艺过程
划片 分离芯片 镜检及分选 装架 检验 引线键合 检验 封盖 外引线整形 打印标签 包装入库 组 装 工 艺 流 程
封装的可靠性问题
封装造成器件失效的原因：
由于气密性差，水及周围各种污染物渗透到管芯，令 芯片及电极系统发生各种物理化学反应，而造成器件 不稳定和失效。
如某些研究表明：管壳气密密封结构的缺陷，致使水汽在长时间微漏 中浸入，造成电路失效，是主要失效因素。引起引线开路和铝线腐蚀 断开。 另外，在封装壳内采用有机硅树脂等作为内涂料，成为“实封”； 而不用内涂料的称为“空封”(可充保护气体)。 实封存在问题：涂料与管芯引线的热膨胀系数不同，多次温度变化 后，会拉断引线，造成开路而导致器件失效。因此，高可靠性器件 封装均采用气密性空封。
最新的封装发展趋势
封装的可靠性问题
集成电路封装的可靠性要求：
保持器件管芯与外界环境隔绝，排除外界干扰，即集成电路工 作期间维持比较干燥的惰性的内部环境。
从封装的材料方面，封装可分为： 1. 气密封装：金属封装、陶瓷封装、低熔点玻璃封装 2. 塑料封装
• 80年代出现了表面安装技术(SMT)，IC封装形式发展成为适合表
面贴装的短引线或无引线(SMC/SMD)结构，用以封装I/O数十个引 脚的中规模集成电路(MSIC)或较少I/O的LSI
发展过程(续)：
封装的可靠性问题
北京大学微电子学系
Department of microelectronics Peking University
内容提纲
封装可靠性问题
•
集成电路后工序简介
•
•
封装形式
封装的可靠性问题
简 介
封装工艺过程
划片 分离芯片 镜检及分选 装架 检验 引线键合 检验 封盖 外引线整形 打印标签 包装入库 组 装 工 艺 流 程
封装的可靠性问题
封装造成器件失效的原因：
由于气密性差，水及周围各种污染物渗透到管芯，令 芯片及电极系统发生各种物理化学反应，而造成器件 不稳定和失效。
如某些研究表明：管壳气密密封结构的缺陷，致使水汽在长时间微漏 中浸入，造成电路失效，是主要失效因素。引起引线开路和铝线腐蚀 断开。 另外，在封装壳内采用有机硅树脂等作为内涂料，成为“实封”； 而不用内涂料的称为“空封”(可充保护气体)。 实封存在问题：涂料与管芯引线的热膨胀系数不同，多次温度变化 后，会拉断引线，造成开路而导致器件失效。因此，高可靠性器件 封装均采用气密性空封。
最新的封装发展趋势
封装的可靠性问题
集成电路封装的可靠性要求：
保持器件管芯与外界环境隔绝，排除外界干扰，即集成电路工 作期间维持比较干燥的惰性的内部环境。
从封装的材料方面，封装可分为： 1. 气密封装：金属封装、陶瓷封装、低熔点玻璃封装 2. 塑料封装
芯片封装工艺详解培训资料
集成化
集成化是芯片封装技术的重要发展方向 。通过将多个芯片和器件集成到一个封 装体内，实现系统级集成，提高性能和 可靠性。
VS
模块化
模块化封装可以实现快速开发和批量生产 。通过模块化的封装方式，可以快速组合 和定制不同功能的芯片模块，缩短产品上 市时间。
高性能与高可靠性
高性能
随着电子设备对性能要求的不断提高，高性 能的芯片封装技术也得到了快速发展。高性 能封装可以实现更快的传输速度和更低的功 耗。
包装
将检测合格的芯片按照规定进行包装， 以保护芯片在运输和存储过程中不受 损坏，同时标明产品规格和性能参数 等信息。
03 芯片封装材料
塑封材料
塑封材料是芯片封装中常用的材料之一，主要起到保护、绝缘和固定芯片的作用。
塑封材料通常由环氧树脂、聚氨酯、硅橡胶等高分子材料制成，具有良好的电气性 能、耐热性、耐腐蚀性和机械强度。
汽车电子领域
汽车电子领域是芯片封装工艺应用的另一个重要领域，主要涉及汽车安全、自动驾驶、车联网等领域 。由于汽车电子系统对可靠性和安全性的要求非常高，因此对芯片封装工艺的要求也相应较高。
总结词：汽车电子领域对芯片封装工艺的可靠性和安全性要求极高，需要具备抗振、抗冲击、耐高温 等性能。
THANKS FOR WATCHING
异形封装与多芯片封装
异形封装
为了满足不同电子设备的特殊需求，芯片封装呈现出异形化的趋势。异形封装可以根据产品需求定制 不同形状和结构的封装体，提高产品的独特性和差异化。
多芯片封装
多芯片封装技术可以将多个芯片集成到一个封装体内，实现更高的集成度和更小的体积，同时降低成 本和提高性能。
集成化与模块化
脚与芯片之间的可靠连接。
集成电路芯片封装技术培训课程PPT共35页
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
集成电路芯片封装技术培训 课程
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
25、学习是劳动，是充满思想的
2024年芯片类培训教程
芯片类培训教程一、引言随着科技的飞速发展，芯片作为现代信息技术的核心，已经广泛应用于各个领域。
芯片产业在我国也得到了高度重视和快速发展。
为了满足市场对芯片人才的需求，芯片类培训教程应运而生。
本教程旨在为广大芯片行业从业者、学生及爱好者提供一个系统、全面的芯片知识学习平台，帮助学员掌握芯片设计、制造、测试和应用等方面的关键技术。
二、教程目标1.培养学员对芯片产业的认识，了解芯片在现代社会中的重要性。
2.使学员掌握芯片设计的基本原理和方法，具备一定的芯片设计能力。
3.使学员熟悉芯片制造工艺，了解芯片生产过程。
4.培养学员具备芯片测试和验证的能力，确保芯片产品的质量和性能。
5.帮助学员了解芯片在不同领域的应用，拓展职业发展空间。
三、教程内容1.芯片基础知识（1）半导体物理基础（2）半导体器件原理（3）集成电路设计方法（4）芯片制造工艺2.芯片设计（1）数字电路设计（2）模拟电路设计（3）混合信号电路设计（4）芯片封装与测试3.芯片制造（1）光刻技术（2）掺杂技术（3）薄膜沉积技术（4）刻蚀技术4.芯片测试与验证（1）芯片测试方法（2）芯片验证流程（3）故障分析与定位（4）可靠性测试5.芯片应用（1）计算机芯片（2）通信芯片（3）消费电子芯片（4）汽车电子芯片四、教学方法1.理论教学：通过讲解、案例分析等方式，使学员掌握芯片相关理论知识。
2.实践教学：结合实际工程项目，让学员动手实践，提高实际操作能力。
3.在线学习：利用网络平台，提供丰富的学习资源，方便学员随时随地进行学习。
4.企业实习：安排学员到企业实习，了解芯片产业现状，提高职业素养。
五、师资力量本教程由具有丰富教学经验和实际工程经验的专家、教授授课。
他们分别来自国内外知名高校、科研院所和企业，具备深厚的学术背景和丰富的实践经验。
六、证书与就业学员完成本教程学习并通过考试，可获得相应证书。
本教程旨在培养具备实战能力的芯片人才，为学员就业和职业发展提供有力支持。
IC封装培训教材
1.抓弯磨厚度,把背面孔位抓到上线,厚度留料0.2MM,表面留料0.15MM,背 . 面留料0.05MM,(待J/G精孔到位后再磨去留料,然后抛光,以确保尖角处无损 伤). 2.粗切槽底,槽底留料0.05MM,抓弯修宽度直角,先把宽度磨到位,把宽度方 向台阶切到,有R角处留R角,再把精槽粗切,单边留料0.02MM. 3.切好后再抓弯修长度直角,把长度磨到位,切长度方向槽,然后清角,光槽底 把大槽槽底光平,光平后直接把机头抬起来在工件表面光一刀,把槽底与表面相 对尺寸光平,以便于磨背面,清完所有角靠边.靠边时,先靠长度方向小槽,把 小槽靠到,保证与外框的对称度,然后以小槽为基准靠大槽,把大槽靠到位并保 证与小槽的同心度,最后靠中间定位槽,并保证与长度方向对称度. 4.靠完边,把导向角度做好,倒角倒好,再磨背面把槽底磨到(一般公差为 +0.003MM.),再把台阶(一般为-0.02MM)切到,把R角接好,表面留料0.15MM, 交J/G磨精孔,精孔加工后外框会变大,再回抓精槽对称度修外框,磨去表面留 料,厚度到位,表面抛光交货.
CAVITY BAR加工方法(以练习工单快捷半导体为例) (图号A290-FB07-2330) 1. 接到工件后先检查工件表面是否有碰伤,然后检查外框尺 寸有无变大,若变大将外框修到位,然后抓模穴及气槽磨表面, 把深度抓深0.007-0.008MM表面留料细磨. 2. 然后先开胶口,再切胶道,切胶口时,把胶口宽度2.21与 深度0.35±0.01切到,然后把工摆成角度切胶道(若工件较多, 可做一批角度块治具,一起加工,若较少可用正弦平台)切胶 道时,注意压筋上的平面工般公差±0.01,平面不可切小,如 果切过了,胶口深度会超差. 3. 胶道切完可先外框倒角,然后细磨表面,把表面让位切到 位,气槽切好,磨背面把14.000-0.003做到零限,然后表面抛光, 把厚度尺寸抛到,交货.
CAVITY BAR加工方法(以练习工单快捷半导体为例) (图号A290-FB07-2330) 1. 接到工件后先检查工件表面是否有碰伤,然后检查外框尺 寸有无变大,若变大将外框修到位,然后抓模穴及气槽磨表面, 把深度抓深0.007-0.008MM表面留料细磨. 2. 然后先开胶口,再切胶道,切胶口时,把胶口宽度2.21与 深度0.35±0.01切到,然后把工摆成角度切胶道(若工件较多, 可做一批角度块治具,一起加工,若较少可用正弦平台)切胶 道时,注意压筋上的平面工般公差±0.01,平面不可切小,如 果切过了,胶口深度会超差. 3. 胶道切完可先外框倒角,然后细磨表面,把表面让位切到 位,气槽切好,磨背面把14.000-0.003做到零限,然后表面抛光, 把厚度尺寸抛到,交货.
芯片封装测试流程详解方法培训
它通过精确控制塑封材料的温度 和压力，确保封装质量，并使用 高精度的运动系统和定位系统将 塑封头准确地放置在封装位置。
自动塑封机通常配备多种塑封头 和供料器，以适应不同尺寸和类
型的芯片和基板。
测试仪器
测试仪器是用于对封装好的芯片 进行功能和性能测试的设备，具 有高精度、高速度和高可靠性的
特点。
它通过模拟芯片的工作环境和使 用条件，对芯片进行测试和评估， 以确保其性能和质量符合要求。
加强操作人员的培训和技能提升，提高操作准确性。
引脚焊接不良
总结词
引脚焊接不良是指在焊接过程中，引脚与焊盘之间的连接不良， 导致电气性能下降的现象。
详细描述
引脚焊接不良可能是由于焊接温度、时间和压力等参数不当、焊 盘表面质量差或引脚材料与焊盘材料不匹配等原因造成的。它可 能导致电气性能下降、机械应力增加或可靠性降低等问题。
04
可靠性测试
模拟各种恶劣环境条件，对芯片进行长时间的工作压 力测试，以评估其可靠性。
05
数据分析与报告生成
对测试数据进行整理、分析，生成相应的测试报告。
02
芯片封装工艺流程
芯片贴装
芯片贴装是将芯片放置在PCB板上的过程，通常使用 自动贴装机完成。
贴装前需要检查芯片的型号、规格和完好性，确保 贴装正确。
自动焊接机
自动焊接机是用于将芯片与基板上的引脚进行焊接的设备，具有高效、高可靠性和 高一致性的特点。
它通过精确控制焊接温度和时间，确保焊接质量，并使用高精度的运动系统和定位 系统将焊接头准确地放置在焊接位置。
自动焊接机通常配备多种焊接头和供料器，以适应不同尺寸和类型的芯片和引脚。
自动塑封机
自动塑封机是用于将芯片和基板 封装在一起的设备，具有高效、 高可靠性和高一致性的特点。
2024版芯片类培训教程共3文档
测试方法 包括黑盒测试、白盒测试、灰盒测试等，针对不 同测试阶段和测试目标，选择合适的测试方法。
3
测试工具 使用专业的芯片测试工具，如ATE（自动测试设 备）、仿真器等，提高测试效率和准确性。
2024/1/28
19
验证策略与实施
2024/1/28
验证策略
01
根据芯片设计复杂度和验证目标，制定详细的验证计划，包括
30
芯片设计方法
自顶向下设计
从系统级开始，逐步细化到模块 级、电路级和物理级的设计方法。
基于IP的设计
利用已有的成熟IP核进行芯片设 计，缩短开发周期，降低风险。
软硬件协同设计
将硬件和软件结合起来进行协同 设计，优化整体性能。
2024/1/28
12
芯片设计工具与软件
01
02
03
04
EDA工具
包括电路仿真工具、版图编辑 工具、自动布局布线工具等，
2024/1/28
可靠性测试与评估
介绍常用的芯片可靠性 测试方法，如高温老化、 温度循环、机械应力测 试等，并分析测试结果 以评估芯片可靠性。
失效分析与改进
针对芯片出现的失效现 象，进行深入分析并找 出根本原因，提出改进 措施以提高芯片可靠性。
24
封装材料选择与优化
2024/1/28
封装材料类型与特性
用于芯片设计的各个阶段。
硬件描述语言
如Verilog、VHDL等，用于描 述芯片的逻辑功能。
IP核库
提供各类成熟的IP核供设计者 选择和使用，如处理器核、存
储器核、接口核等。
设计验证工具
用于对芯片设计进行仿真验证 和形式验证，确保设计的正确
性和可靠性。
3
测试工具 使用专业的芯片测试工具，如ATE（自动测试设 备）、仿真器等，提高测试效率和准确性。
2024/1/28
19
验证策略与实施
2024/1/28
验证策略
01
根据芯片设计复杂度和验证目标，制定详细的验证计划，包括
30
芯片设计方法
自顶向下设计
从系统级开始，逐步细化到模块 级、电路级和物理级的设计方法。
基于IP的设计
利用已有的成熟IP核进行芯片设 计，缩短开发周期，降低风险。
软硬件协同设计
将硬件和软件结合起来进行协同 设计，优化整体性能。
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芯片设计工具与软件
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EDA工具
包括电路仿真工具、版图编辑 工具、自动布局布线工具等，
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可靠性测试与评估
介绍常用的芯片可靠性 测试方法，如高温老化、 温度循环、机械应力测 试等，并分析测试结果 以评估芯片可靠性。
失效分析与改进
针对芯片出现的失效现 象，进行深入分析并找 出根本原因，提出改进 措施以提高芯片可靠性。
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封装材料选择与优化
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封装材料类型与特性
用于芯片设计的各个阶段。
硬件描述语言
如Verilog、VHDL等，用于描 述芯片的逻辑功能。
IP核库
提供各类成熟的IP核供设计者 选择和使用，如处理器核、存
储器核、接口核等。
设计验证工具
用于对芯片设计进行仿真验证 和形式验证，确保设计的正确
性和可靠性。
半导体封装知识-For培训
真空吸盘工作台
➢将从晶圆厂出来的Wafer进行背面研磨，来减薄晶圆达到 封装需要的厚度（8mils~10mils）；
➢磨片时，需要在正面（Active Area）贴胶带保护电路区 域
同时研磨背面。研磨之后，去除胶带，测量厚度；
DIE Saw晶圆切割
Wafer Mount Wafer Saw
晶圆安装
Die attach
Back-side Marking (Laser/ink) SE8117T33
Trimming Solder plating Forming
1101-LF
Back Grinding背面减薄
高速旋转的砂轮
Taping 粘胶带
Back Grinding
磨片
De-Taping 去胶带
封装分类
• 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
Package
Lead
PCB
பைடு நூலகம்
SMT
封装分类
按封装外型可分为： SOT 、QFN 、SOIC、TSSOP、QFP、BGA、
晶圆切割
Wafer Wash 清洗
➢将晶圆粘贴在蓝膜（Mylar）上，使得即使被切割开后，不会散落 ；
➢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；
➢Wafer Wash主要清洗Saw时候产生的各种粉尘，清洁Wafer；
DIE Saw晶圆切割
半导体封装知识培训 生产部
芯片线上培训计划方案
一、指导思想为提升我国芯片行业整体技术水平，培养高素质的专业人才，推动芯片产业的发展，特制定本线上培训计划方案。
本方案以培养芯片设计、制造、封装、测试等领域的人才为目标，通过线上培训的方式，为广大从业人员提供系统、专业、实用的培训课程。
二、培训目标1. 提高学员的芯片设计、制造、封装、测试等方面的专业知识和技能；2. 帮助学员了解国内外芯片行业的发展动态，把握行业发展趋势；3. 培养学员的创新意识和团队协作能力；4. 提升学员的职业道德和职业素养。
三、培训对象1. 芯片行业从业人员；2. 大专院校相关专业的学生；3. 对芯片行业感兴趣的爱好者。
四、培训内容1. 芯片设计基础：数字电路设计、模拟电路设计、算法设计等；2. 芯片制造技术：半导体物理、晶圆制造、器件制造等；3. 芯片封装与测试：封装技术、测试方法、可靠性分析等；4. 芯片行业发展趋势与政策解读；5. 职业素养与团队协作。
五、培训方式1. 线上直播课程：邀请行业专家、学者进行授课，学员可通过网络实时观看；2. 线上录播课程：学员可根据自身时间安排，随时随地观看课程；3. 在线答疑：学员在学习过程中遇到问题，可通过平台进行在线提问，专家进行解答；4. 互动讨论：学员在课程学习过程中，可参与在线讨论，分享学习心得和经验；5. 案例分析：通过实际案例分析，帮助学员更好地理解和掌握相关知识。
六、培训时间1. 培训周期：共计6个月；2. 每周课程安排：周一至周五，每晚19:00-21:00。
七、培训师资1. 邀请国内外知名高校、科研机构的专家学者担任主讲；2. 邀请芯片行业一线工程师分享实践经验；3. 组建专业团队，负责课程策划、制作、运营等工作。
八、考核与评价1. 学员需完成规定课程的学习，并通过在线测试；2. 学员参与互动讨论，分享学习心得，可获得额外积分；3. 根据学员的在线学习情况、考核成绩、互动讨论积分，评选优秀学员。
九、培训保障1. 提供优质的学习平台，确保学员能够顺利完成培训；2. 为学员提供全程学习支持，解答学员在学习过程中遇到的问题；3. 建立学员档案，记录学员的学习情况，为学员提供个性化学习建议。
封装可靠性与失效分析讲解学习
ex:环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分 子化合物。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为 其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于 分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可交联反应而形成不溶、不 熔的具有网状结构的高聚物。
传递模注树脂封装的可靠性取决于模注树脂的可靠
广义的封装是指将半导体和电子元器件所具有的电子 的、物理的功能，转变为适用于设备或系统的形式， 并使之能够为人类社会服务的科学技术。
狭义的封装(Packaging,PKG)是指裸芯片与布线板实现微 互连后，将其密封在塑料、玻璃、金属或者陶瓷外壳中， 以确保半导体集成电路芯片在各种恶劣条件下正常工作。
封装可靠性与其价格具有明显的关系，可靠性越高则封装 价格越贵。
• 树脂封装价格低，但从可靠性角度，特别是耐湿性存在问 题，对于可靠性要求高的大型电子计算机等领域，必须采
用气密性封装。
• 采用钎焊密封法，可以做到完全的气密性封接，金属性腔 体内还可封入氦气、氮气等非活性气体。但这种方法存在 焊料与多层布线板上导体层之间的扩散问题，若在高温环 境下使用，则耐热性及长期使用的可靠性都不能保证。
非气密性树脂封装技术
一、单芯片封装
单芯片封装分气密性封装型和非气密性封装型两大类：前者包括金属 外壳封接型、玻璃封接型(陶瓷盖板或金属盖板)、钎焊(Au/Sn共晶焊 料)封接型；后者包括传递模注塑封型、液态树脂封装型、树脂块封 装型等。其中传递模注塑封法价格便宜，便于大批量生产，目前采用 最为普遍。
按树脂分子主链组成分类 : 按此方法可将树脂分为碳链聚合物、杂链聚合物和元素有 机聚合物。 碳链聚合物是指主链全由碳原子构成的聚合物，如聚乙烯、 聚苯乙烯等。 杂链聚合物是指主链由碳和氧、氮、硫等两种以上元素的 原子所构成的聚合物，如聚甲醛、聚酰胺、聚醚等。 元素有机聚合物是指主链上不一定含有碳原子，主要由硅、 氧、铝、钛、硼、硫、磷等元素的原子构成，如有机硅。
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•
除非该封装可靠性的项目已经覆盖该框架的该情况
塑封料对产品可靠性的影响
塑封料对产品可靠性的影响是非常大的
塑封料对产品可靠性的影响
塑封料的成分
塑封料对产品可靠性的影响
1 SPIRAL FLOW （CM） 2 GEL TIME （AT 175度） 3 VISCOSITY Pa.s 4 THERMAL EXPANSION 1 *10E-5/度 5 THERMAL EXPANSION 2 *10E-5/度 6 TG 7 THERMAL CONDUCTIVITY cal/cm*sec*度 8 FLEXURAL STRENGTH AT 25度 kgf/mm*mm 9 FLEXURAL MODULUS AT 25度 kgf/mm*mm 10 FLEXURAL STRENGTH AT 240度 kgf/mm*mm 11SPECIFIC GRAVITY 12 VOLUME RESISTVITY AT 150度 OM-cm 13 UL FLAME CLASS 14 WATER ABOSORPTION (BOLLING 24 HOURS) 15 EXTRACTED NA+(PPM) 16 EXTRACTED CL-(PPM) 17 FILLER DIAMETER (um) 18 PH 19 SHORE D HARDNESS 20 SHRINKAGE
器件必须按照下列条件进行： • a.)工厂条件为温度≤30℃，湿度≤60%时，168小时（若此处空白，参见
相邻的条码标签）内安装 • b.)在湿度＜20%的环境下储存 • 3.若器件符合下列条件，要求安装前烘烤. • a.)温度为23加减5度时，湿度指示卡的读数＞10%. • b.)不符合2a或2b. • 4.若要求烘烤，器件烘烤时间为: • a.)低温器件容器在40℃+5℃/-0℃,5%RH下烘烤192小时 • b.)高温器件容器在115℃加减5℃下烘烤8小时 • 口袋密封日期： • (若此处空白，参见相邻的条码标签)
产品防湿等级对应的不同包装要求
• LEVEL 1 求;
• LEVEL 2 • •
• LEVEL 3 •
产品在小于30C/85%相对湿度下存放时,包装无特殊要
产品在30C/60%条件下1年内存放时,包装无特殊要求 但是很多情况下,特别是产品在南方存放时,湿度比较高, 产品要达到1年的存放期,包装要作适当的防湿措施;
3.对散热要求高的产品更应充分考虑塑封料的散热系数、玻璃化温度与对低应力 的要求的均衡，事实上塑封料的高散热系数与低应力有时侯是一对矛盾，必 要时可以采用添加了高散热材料的塑封料。
4.数字通信的（高频率的）、功率的、电源调整的、CMOS（栅的厚度与α1的要 求有直接的关系）、存储器类的等特殊要求要被充分考虑。
在小于30C/60%条件下,包装无防湿措施仅能保存1周, 所以产品如要长时间保存,应该采取密封包装;
LEVEL3产品防湿标签例子
• 注意: 袋内含湿敏器件 • 1.器件在密封袋内的寿命为：温度＜40℃，湿度＜90%下的寿命是12个
月 • 2.密封袋开封后，需要进行红外回流、气相回流、波峰焊或等效处理的
• 3.和导电胶的挥发物、吸水率、粘结力、耐高温性能有关
• • 4.和产品的芯片大小、封装的引线框架基岛大小、封装体内塑封料本身
结合面积占塑封体面积有关
• 5.和各站封装工艺有关• Nhomakorabea.与产品的设计结构有关
• * 所有表贴封装的产品芯片与基岛面积比最小为30%.
•
若低于30%需进行工程风险评估(做MSL考核),
5.大量生产前做好小批量试验和确认工作。
导电胶对产品可靠性的影响
导电胶对产品可靠性的影响也是非常大的
导电胶对产品可靠性的影响
产品防湿等级试验流程
*****
芯片来源更换时可以也按照流程做可靠的实验,正常后再开始批量生产
湿气敏感等级和那些因素有关
• 1.和封装形式有关,湿气敏感度按照封装形式由强到弱的大致顺序为 BGA\TQFP\LQFP\QFP\TSSOP\SSOP\SOP\SOT\TO\SDIP\DIP
• 2.和塑封材料吸水率、粘结力、耐高温性能有关
如产品已经吸湿使用前如何处理
• 对产品进行烘烤，烘烤条件一般为: • a.)低温器件容器在40℃+5℃/-0℃,5%RH下烘烤192小时 • 如装在塑料管里的SOP产品 • b.)对编带产品在65℃~80℃下烘烤48~72小时 • c.)高温器件容器在115℃~125 ℃下烘烤8小时, • 如装在托盘里的QFP产品
芯片封装可靠性系统培 训
2020年7月19日星期日
可靠性常用术语
集成电路封装常用可靠性试验对应的缺点项目
产品防湿等级定义
• 防湿等级
• LEVEL 1 • LEVEL 2 • LEVEL 3 • • • •
非密封包装状态下存放期
标准吸湿考核条件
在小于30C/85%相对湿度无期限 85C/85% 168小时
温下迅速膨胀,从而产生产品内部的界面分层，导致连接线开路、
芯片损伤等缺点，严重的造成胶体鼓胀或裂开,即我们常说的”爆米
花”效应.
• 一般来讲如回风炉温度由240°C变成260 °C ,则其蒸气压变成原 来的2.12倍.
• ”爆米花”效应不是QFP产品的特有的，SOP、SSOP、TSSOP等产品 也因为吸湿经常产生
在30C/60%条件下1年
85C/60% 168小时
在小于30C/60%条件下1周
30C/60% 192小时
加速=60C/60% 40小时
SAMPLE：50
塑料封装是非气密封装
•
塑料封装属于非气密封装,塑料封装采用的塑封料和导电胶是有
一定吸水率的材料,其吸水率通常在千分之几到千分之十几左右,产
品吸收一定程度的湿气之后,在波峰焊或者红外回流焊时,湿气在高
塑封料对产品可靠性的影响
我们需要什么样的塑封料
高粘结力 低吸水率 高抗弯强度 PH值5.2~7.5 低卤素 低应力 高稳定性
1.对薄形而且面积大的产品要充分考虑料饼的吸湿性带来的失效风险，以及料饼 收缩带来的产品翘曲。
2.对芯片在塑封体内占的面积很大的时候，必须考虑到冲切等时候受的力很多直 接加到芯片上，塑封料的抗弯强度、模量要被考虑。