半导体封装制程简介

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半导体制造流程及生产工艺流程

半导体制造流程及生产工艺流程

半导体制造流程及生产工艺流程半导体是一种电子材料,具有可变电阻和电子传导性的特性,是现代电子器件的基础。

半导体的制造流程分为两个主要阶段:前端工艺(制造芯片)和后端工艺(封装)。

前端工艺负责在硅片上制造原始的电子元件,而后端工艺则将芯片封装为最终的电子器件。

下面是半导体制造流程及封装的主要工艺流程:前端工艺(制造芯片):1.晶片设计:半导体芯片的设计人员根据特定应用的需求,在计算机辅助设计(CAD)软件中进行晶片设计,包括电路结构、布局和路线规划。

2.掩膜制作:根据芯片设计,使用光刻技术将电路结构图转化为光刻掩膜。

掩膜通过特殊化学处理制作成玻璃或石英板。

3.芯片切割:将晶圆切割成单个的芯片,通常使用钻孔机或锯片切割。

4.清洗和化学机械抛光(CMP):芯片表面进行化学清洗,以去除表面杂质和污染物。

然后使用CMP技术平整芯片表面,以消除切割痕迹。

5.纳米技术:在芯片表面制造纳米结构,如纳米线或纳米点。

6.沉积:通过化学气相沉积或物理气相沉积,将不同材料层沉积在芯片表面,如金属、绝缘体或半导体层。

7.重复沉积和刻蚀:通过多次沉积和刻蚀的循环,制造多层电路元件。

8.清洗和干燥:在制造过程的各个阶段,对芯片进行清洗和干燥处理,以去除残留的化学物质。

9.磊晶:通过化学气相沉积,制造晶圆上的单晶层,通常为外延层。

10.接触制作:通过光刻和金属沉积技术,在芯片表面创建电阻或连接电路。

11.温度处理:在高温下对芯片进行退火和焙烧,以改善电子器件的性能。

12.筛选和测试:对芯片进行电学和物理测试,以确认是否符合规格。

后端工艺(封装):1.芯片粘接:将芯片粘接在支架上,通常使用导电粘合剂。

2.导线焊接:使用焊锡或焊金线将芯片上的引脚和触点连接到封装支架上的焊盘。

3.封装材料:将芯片用封装材料进行保护和隔离。

常见的封装材料有塑料、陶瓷和金属。

4.引脚连接:在封装中添加引脚,以便在电子设备中连接芯片。

5.印刷和测量:在封装上印刷标识和芯片参数,然后测量并确认封装后的器件性能。

半导体封装制程及其设备介绍

半导体封装制程及其设备介绍

半导体封装制程及其设备介绍一、概述半导体芯片是一种微型电子器件,半导体封装制程是将芯片进行外层包装,从而保护芯片、方便焊接、测试等工作的过程。

比较常见的半导体封装方式有芯片贴装式、铅框式、无铅框式等。

本文将从半导体封装的制程入手,为大家介绍半导体封装制程及其设备。

二、半导体封装制程1. 粘结半导体封装的第一步是将芯片粘结到支撑贴片(Leadframe)上面。

支撑贴片是一种晶粒尺寸相对较大、但还不到电路板级别的导体片。

常用的粘接剂有黄胶、银胶等,其使用在制程时会加热到一定温度,使其能够黏合贴片和芯片。

2. 线缆连接芯片被粘接到支撑贴片上方后,需要进行内部连线。

通常使用铜线作为内部连线,常用的连线方式有金线焊接和铜线焊接。

它们的区别很大程度上取决于封装要求和芯片使用情况。

3. 包封装在连线之后,开始进行半导体封装的最后一步–包封装。

包封装是将芯片包封闭在一起,以进一步保护它。

常用的封装方式有QFP、BGA、SOIC、CHIP 贴片等。

三、半导体封装设备介绍1. 芯片粘结设备芯片粘结设备是半导体封装的第一步。

常用的芯片粘结设备包括黄胶粘合机、银胶粘合机、重合机等。

不同类型的设备适用于不同封装要求的芯片。

2. 线缆连接设备目前,铜线焊接机处于主流位置。

与金线焊接机相比,铜线焊接机具有成本更低、可靠度更高的优点。

因此,其能够更好地满足不同类型的芯片封装要求。

3. 包封装设备包封装设备是半导体封装的重要步骤。

常用的设备有 QFP 封装机、CHIP 贴片封装机等。

它们能够满足不同类型的封装要求,使芯片更加可靠。

四、半导体封装制程及其设备涉及到了许多知识点。

本文从制程和设备两个角度,为大家介绍了半导体封装制程及其设备。

不同的封装方式和设备对于产品的品质、成本以及生产效率都有很大的影响。

因此,在选择半导体封装制程和设备时,需要根据实际情况进行选择,以确保产品达到最佳性能和质量要求。

半导体封装流程

半导体封装流程

半导体封装流程半导体集成电路封装起着安装、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用。

另一方面,它通过芯片上的触点连接到封装外壳的引脚,这些引脚通过印刷电路板上的导线与其他器件连接,从而实现内部芯片与外部电路的连接。

同时,芯片必须与外界隔离,以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀导致电气性能下降。

本篇【科准测控】小编主要介绍一下半导体集成电路封装工艺的流程有哪些,一起往下看吧!封装工序一般可以分成两个部分:包封前的工艺称为装配(Assembly)或称前道工序(Front End Operation),在成型之后的工艺步骤称为后道工序(Back End Operation)。

在前道工序中,净化级别控制在100~1000级。

在有些生产企业中,成型工序也在净化控制的环境下进行。

典型的封装工艺流程如图2-1所示。

磨片:磨片之前,在硅片表面贴一层保护膜以防止磨片过程中硅片表面电路受损。

磨片就是对硅片背面进行减薄,使其变薄变轻,以满足封装工艺要求。

磨片后进行卸膜,把硅片表面的保护膜去除。

划片(Dicing):在划片之前进行贴膜,就是要用保护膜和金属引线架将硅片固定。

再将硅片切成单个的芯片,并对其检测,只有切割完经过检测合格的芯片可用。

装片(Die Attaching):将切割好的芯片从划片膜上取下,将其放到引线架或封装衬底(或基座)条带上。

键合(Wire Bonding):用金线将芯片上的引线孔和引线架衬垫上的引脚连接,使芯片能与外部电路连接。

塑封(Molding):保护器件免受外力损坏,同时加强器件的物理特性,便于使用。

然后对塑封材料进行固化(Curing),使其有足够的硬度与强度经过整个封装过程。

电镀(Plating):使用Pb和Sn作为电镀材料进行电镀,目的是防止引线架生锈或受到其他污染。

然后根据客户需要,使用不同的材料在封装器件表面进行打印(Marking),用于识别。

切筋/打弯(Trimming/Forming):去除引脚根部多余的塑膜和引脚连接边,再将引脚打弯成所需要的形状。

半导体封装制程及其设备介绍——【半导体芯片】

半导体封装制程及其设备介绍——【半导体芯片】
DIP
Dual In-line Package
Shape
Typical Features
Material Lead Pitch No of I/O
Ceramic Plastic
2.54 mm (100miles)
8 ~64
SIP
Single In-line Package
Plastic
2.54 mm (100miles) 1 direction
Material Lead Pitch No of I/O
Ceramic
1.27 mm (50miles) j-shape bend 4 direction
lead
18~124
Ceramic
0.5 mm
32~200
SMT (Optional)
Taping (Optional)
Grinding (Optional)
lead
3~25
Through Hole Mount
ZIP
Zigzag In-line Package
S-DIP
Shrink Dual In-line
Package
封裝型式
Shape
Typical Features
Material Lead Pitch No of I/O
Plastic
2.54 mm (100miles) 1 direction
Pack
封裝型式
Shape
Typical Features
Material Lead Pitch No of I/O
Plastic
1.27 mm (50miles) 2 direction
lead
8 ~40

半导体封装流程完整

半导体封装流程完整

半导体封装流程完整1.前期准备在半导体封装工艺开始之前,需要进行一系列的前期准备工作。

首先,需要制作封装所需的基板,如陶瓷基板或有机基板。

同时,还需要准备封装所需的材料,如导线、金属线、导热胶等。

此外,还需要准备一些工具和设备,如焊接机、裁切机、自动枪等。

2.芯片粘贴在封装流程的第一步,需要将芯片粘贴到基板上。

通常,芯片是通过焊接或粘合的方式固定到基板上。

这一步需要非常仔细和准确,确保芯片的正确定位,以保证后续工艺的顺利进行。

3.电连接芯片粘贴完成后,需要进行电连接的步骤。

这一步是将芯片和基板上的引脚通过金属导线互相连接起来。

一般而言,使用导线焊接或者球焊接的方式进行电连接。

同时,为了保证连接的质量和可靠性,还需要进行涂覆保护层,防止金属导线氧化和受到机械损坏。

4.导热为了防止芯片在工作过程中过热,需要进行导热的处理。

这一步是为芯片安装散热材料,如导热胶。

导热胶可以提高芯片的散热效果,保证芯片在高负载工作下的稳定性。

5.封装固化完成导热处理后,需要对封装进行固化。

这一步是为了保护芯片和连接导线,防止封装在使用过程中受到外界环境的影响。

固化一般使用高温烘烤或者紫外线处理的方式进行。

6.封装测试封装固化完成后,需要对封装进行测试。

这一步是为了确保封装后的器件可以正常工作。

测试包括外观检查、电性能测试、可靠性测试等。

通过测试,可以排除制造过程中的缺陷,保证封装产品的质量和性能。

7.成品包装总结半导体封装是将芯片封装成功能器件的关键过程。

它涉及到多个步骤,包括芯片粘贴、电连接、导热、封装固化、测试和成品包装。

每一步都需要严格控制和操作,以保证封装产品的质量和性能。

只有在完整的半导体封装流程下,才能生产出高可靠性、高性能的封装产品。

半导体封装制程与设备材料知识简介

半导体封装制程与设备材料知识简介

封裝型式
Shape
Typical Features
Materia Lead Pitch No of I/O l
Cerami c
1.27, 0.762 mm
(50, 30miles) 2, 4 direction
lead
20~80
Ceramic
1.27,1.016, 0.762 mm (50, 40, 30
(氧化处理)
Depositio n
(沉积)
WireBondin g
(焊线)
Laser mark (激光印字)
Laser Cut & package saw
(切割成型)
Testin g
(测试)
Lithograp hy
(微影)
Wafer Inspection (晶圆检查) 前段結束
Moldin g
(塑封)
Plastic
1.27 mm (50miles) 2 direction
lead
8 ~40
Plastic
1.0, 0.8, 0.65 mm 4 direction
lead
88~200
Surface Mount
FPG
Flat Package of Glass
LCC
Leadless Chip
Carrier
lead
18~124
Ceramic 0.5 mm
32~200
SMT (Optional)
Taping (Optional)
Assembly Main Process
Grinding (Optional)
Detaping (Optional)
Wafer Mount

半导体封装制程及其设备介绍详解演示文稿

半导体封装制程及其设备介绍详解演示文稿

半导体封装制程及其设备介绍详解演示文稿一、引言二、半导体封装制程的整体流程1.设计和制备芯片:在封装过程开始之前,需要进行半导体芯片的设计和制备。

这包括设计电路、选择材料、制造芯片等步骤。

2.选型和设计封装方案:根据芯片功能和其他要求,选择合适的封装方案。

封装方案的选择包括外形尺寸、引脚数量和布局、散热设计等。

3.制备基板:选择合适的基板材料,并进行加工和制备。

基板的制备是封装制程中的核心环节之一,目的是为芯片提供支撑和连接。

4.芯片连接:将芯片连接到基板上,通常使用焊接技术或金线键合技术。

焊接是将芯片的引脚与基板的焊盘连接起来,金线键合则是用金线将芯片与基板进行连接。

5.包封:将芯片和连接线封装进封装材料中,形成最终的封装产品。

常见的封装材料有环氧树脂和塑料,也有针对特殊应用的金属封装。

6.测试和质量检验:对封装后的产品进行测试和质量检验,确保其符合设计要求和标准。

测试主要包括电性能测试、可靠性测试和环境适应性测试等。

7.封装后处理:包括喷涂标识、气密性测试、老化测试等。

这些步骤都是为了保证封装产品的质量和性能稳定。

三、半导体封装制程的关键步骤及设备介绍1.基板制备基板制备是封装制程中的核心步骤,主要包括以下设备:(1)切割机:用于将硅片切割成芯片,常见的切割机有钻石切割机和线切割机。

(2)干法清洗机:用于清洗芯片表面的杂质。

清洗机主要有氧气等离子体清洗机和干气流清洗机等。

(3)晶圆胶切割机:用于将芯片粘贴在基板上。

2.连接技术连接技术是将芯片与基板连接起来的关键步骤,常见的设备有:(1)焊接机:用于焊接芯片和基板之间的引脚和焊盘。

常见的焊接机有波峰焊机和回流焊机。

(2)金线键合机:用于将芯片与基板之间进行金线键合连接。

常见的金线键合机有球焊键合机和激光键合机等。

3.封装工艺封装工艺是将芯片和连接线封装进封装材料中的步骤,主要设备有:(1)半导体封装设备:用于将封装材料和连接线封装成最终产品。

半导体封装制程与设备材料知识介绍

半导体封装制程与设备材料知识介绍

24~32
Ceramic Plastic
2.54 mm (100miles)
Surface Mount
SOP Small Outline Package
QFP Quad-Flat
Pack
封裝型式
Shape
Typical Features
Material Lead Pitch No of I/O
Plastic
1.27 mm (50miles) 2 direction
lead
8 ~40
Plastic
1.0, 0.8, 0.65 mm 4 direction
lead
88~200
Surface Mount
FPG
Flat Package of Glass
LCC
Leadless Chip
Carrier
封裝型式
Shape
Tester
Digital
Credence
SC312
Digital
Teradyne
J750
Mix-Signal Credence
Quartet one and one+
Mix-Signal HP
HP93000 P600
Mix-Signal HP
HP93000 C400
Mix-Signal Teradyne
Die Attach (上片)
Deposition (沉积)
WireBonding (焊线)
Wafer Inspection (晶圆检查) 前段結束
Molding (塑封)
Laser mark (激光印字)
Laser Cut & package saw Testing

半导体封装简介

半导体封装简介

EOL– Molding(注塑)
L/F L/F
Cavity
Molding Tool(模具)
➢EMC(塑封料)为黑色块状,低温存储,使用前需先回温。其特 性为:在高温下先处于熔融状态,然后会逐渐硬化,最终成型。
➢Molding参数:
Molding Temp:175~185°C;Clamp Pressure:3000~4000N; Transfer Pressure:1000~1500Psi;Transfer Time:5~15s; Cure Time:60~120s;
半导体封装简介
一、半导体封装介绍 二、封装主要原材料 三、封装工艺流程—IC芯片 四、封装工艺流程—功率模块
一、半导体封装介绍
1.1 半导体工艺流程
目前半导体材料已经发展到第三代,第一代以硅(Si)为代表材料;第二代以砷化镓(GaAs)为代表材料; 第三代以碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)为主流材料。目前Si仍然是半导体行业使用最多的材料。
二、封装原材料简介 2.1 wafer(晶圆)
【Wafer】晶圆
2.2 【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,BGA采用的是Substrate;
➢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;
FOL– Wafer Saw晶圆切割
Wafer Mount 晶圆安装
Wafer Saw 晶圆切割

半导体封装制程及其设备介绍-PPT

半导体封装制程及其设备介绍-PPT

Substrate
Solder paste pringting
Stencil
Chip shooting
Nozzle Capacitor
Reflow Oven
Hot wind
DI water cleaning
Automatic optical
inpection
DI water
Camera
PAD PAD
Wafer tape
Back Grind
Wafer Detape
Wafer Saw
Inline Grinding & Polish -- Accretech PG300RM
Coarse Grind 90%
Fine Grind 10%
Centrifugal Clean
Alignment & Centering
Die distance Uniformity
4。PICKING UP
3。EXPANDING
No contamination
TAPE ELONGATION
WEAK ADHESION
3.Grinding 辅助设备
A Wafer Thickness Measurement 厚度测量仪 一般有接触式和非接触式光学测量仪两种;
Solder paste
Die Prepare(芯片预处理) To Grind the wafer to target thickness then separate to single chip
---包括来片目检(Wafer Incoming), 贴膜(Wafer Tape),磨片(Back Grind),剥膜(Detape),贴片(Wafer Mount),切割(Wafer Saw)等系列工序,使芯片达到工艺所要求的形状,厚度和尺寸,并经过芯片目 检(DVI)检测出所有由于芯片生产,分类或处理不当造成的废品.

半导体封装制程工艺流程

半导体封装制程工艺流程

半导体封装制程工艺流程英文回答:Semiconductor packaging process is an essential step in the production of integrated circuits (ICs) and other electronic devices. It involves the encapsulation of the semiconductor chip to protect it from external elements and provide electrical connections for its integration into a larger system. The packaging process is crucial for ensuring the reliability, performance, and functionality of the semiconductor device.The semiconductor packaging process typically involves several steps, including die preparation, die attach, wire bonding, encapsulation, and final testing. Let's discuss each of these steps in detail.1. Die Preparation: In this step, the semiconductor wafer is diced into individual chips. The chips are then inspected for any defects or damages. The good chips areselected for further processing.2. Die Attach: In this step, the selected chips are attached to a substrate or a lead frame. The die attach material, such as epoxy or solder, is used to bond the chip to the substrate. This step ensures mechanical stabilityand electrical connectivity between the chip and the substrate.3. Wire Bonding: Wire bonding is the process of connecting the chip to the substrate or lead frame usingthin wires made of gold, aluminum, or copper. The wires are bonded to the chip and the substrate using heat, pressure,or ultrasonic energy. Wire bonding provides electrical connections between the chip and the external world.4. Encapsulation: Encapsulation is the process ofsealing the chip and wire bonds within a protective package. The package material, such as plastic or ceramic, provides mechanical protection and prevents the chip from being exposed to moisture, dust, or other contaminants. The encapsulation process also involves creating openings orleads for external connections.5. Final Testing: After encapsulation, the packaged semiconductor device undergoes final testing to ensure its functionality, performance, and reliability. Various electrical tests, such as continuity, functionality, and reliability tests, are performed to validate the device's quality.Semiconductor封装制程是集成电路(ICs)和其他电子设备生产过程中的重要步骤。

半导体封装制程与设备材料知识介绍-FE

半导体封装制程与设备材料知识介绍-FE

半导体封装制程与设备材料知识介绍-FE半导体封装制程是半导体工业中不可或缺的一部分,其随着市场需求的变化不断地在更新换代。

本文将主要介绍半导体封装的制程步骤及相关设备材料知识。

半导体封装制程步骤半导体封装制程主要按照以下步骤进行:1.按照需要封装的芯片布局,设计封装排线和金属引线等结构。

同时,设计封装的外观结构,包括尺寸、形状、数量和分布等。

2.使用设计软件,制作电路图样,该图样包含标准的元器件符号、等电线和连接符等信息。

3.基于制作的电路图样,制作光刻版,在载片上进行银河线蚀刻。

因为光刻版制作的精度较高,可以制作很细的线路和高保真度的图案。

4.将加载的原件(如晶体管芯片等)与抛光后的铜器系排线粘结在一起,其中的薄胶层在压合交联后,铜器系排线被粘在原件表面上。

通过紫外线固化胶水,以确保清洗过程中不再分离。

5.将元器件放入封装内部,并对外壳进行粘接焊接或压力焊接以完成封装。

半导体封装设备材料1.电池板:电池板全名为半导体电池板,是半导体制造中的必要材料之一。

它通常被用作制造微芯片和其他半导体产品的基础材料。

电池板通常由纯硅制成,因为硅是制造半导体的最佳材料之一。

2.排线:排线是半导体封装中最常用的材料之一,因为它可以连接到各种元器件和芯片,从而使它们可以在更广泛的电路中工作。

排线通常由铜、铝或金刚石制成。

铜是最常用的材料之一,因为其导电性能优良,且价格较为实惠。

3.烟雾处理设备:烟雾处理设备是半导体封装过程中至关重要的设备之一。

它可以用来过滤设备产生的烟雾和粉尘,以确保制造环境的清洁和卫生。

烟雾处理设备通常包括过滤器、碳过滤器以及粒子清洁器等。

4.封胶设备:封胶设备用于在芯片上涂覆胶水,并紫外线固化粘胶以固定芯片和排线。

封胶设备的选择应根据使用封胶的材料进行调整,因为不同材料的粘合性能不同。

通常使用的封胶设备有涂胶机、涂覆机和喷涂机等。

半导体封装制程在现代电子产业中扮演着重要角色。

从封装的步骤到所需的设备材料,我们可以看出半导体封装制程的复杂性和高技术含量。

半导体封装测试制程介绍

半导体封装测试制程介绍

光罩制作 (Mask) 晶柱成长 (Czochralski Growth) 晶圆片 (Wafer Slice)
请点照片, 可观赏影片
一. 半导体制作过程 (二)
WAFER FAB (晶元厂)
晶圆制程 (Wafer Process) – 氧化模成型 – 感光剂涂布 – 乾板设计组合 – 曝光显像 – 定影显像 – 蚀刻溶解 – 高温扩散 / 子植入 – 属蒸著 – 成型晶圆
3. Final Test Process Flow (1)
ASE & Other Assembly House
IQA IQA
Burn In Burn In
Final Test Final Test
QA QA
TESTING HOUSE Turn Key Business Solution Provider
2. Standard Wafer Sort Flow Chart ASE TEST ASE TEST
ASET Wafer Bank IQA
(1 of 2)
Wafer ID sorting Circuit Probing (CP1 & CP2)
Yield Judgement
Laser Repair
World Class Quality
一. 半导体制作过程 (一)
DESIGN HOUSE (设计厂)
产品需求 (Product Request) 电设计 (Circuit R&D) 电模拟 (Simulation) 电布图 (Circuit Layout) 布图模拟 (Layout Simulation)
3. Final Test Process Flow (2)
Front End: W/S, F/T, B/I

半导体封装制程与设备材料知识简介

半导体封装制程与设备材料知识简介

半导体封装制程与设备材料知识简介半导体封装制程主要包括以下几个步骤:首先是对芯片进行划片,将大块的半导体晶圆切成小的芯片;接着是焊接引脚,将芯片的金属引脚焊接到封装件上;最后是封装成型,将芯片和引脚封装在一个保护性的封装件中。

在制程中需要使用到多种设备和材料。

其中,设备包括芯片切割机、焊接机、封装设备等;而材料则包括封装胶、引脚材料、封装盒材料等。

这些设备和材料的选择和使用对封装质量和成本都有着重要影响。

半导体封装制程和设备材料知识是半导体封装工程师和技术人员需要掌握的重要内容。

通过深入了解和学习,可以更好地理解半导体封装的工艺流程,提高封装质量,降低生产成本,推动半导体封装技术的发展。

半导体封装制程与设备材料知识是半导体领域中至关重要的一部分。

半导体封装是将半导体芯片连接到PCB(印刷电路板)上的过程,以便将芯片应用于各种电子设备中。

在半导体工业中,封装是半导体制造的最后一道工序,它对芯片的保护、连接、传导和散热起着重要作用。

这一制程既涉及到材料的选择,也需要各种设备的使用。

在制程中,半导体封装需要考虑诸多因素,包括封装材料的导热性能、电气特性、耐高温性以及成本效益和环保等方面。

在制程中需要用到的设备包括高精度的切割机、精密的焊接设备、封装设备以及检测设备等。

这些设备需要满足封装工艺的要求,以确保封装质量和生产效率。

此外,封装材料也是封装制程的重要组成部分。

例如,封装盒的选材需要考虑其对温度变化的稳定性和防尘、防潮性能;封装胶需要具备良好的导热性能和机械强度,以确保芯片在工作时不会受到机械应力和温度应力的影响。

而对于封装材料的选择,也需要考虑到生产成本和环保要求。

因此,一些新型的封装材料,如可降解材料、环保材料等,也逐渐被引入到半导体封装的制程中。

在半导体封装制程和设备材料知识的应用领域中,半导体工程师和技术人员需要具备系统地理解和掌握相关知识。

他们需要不断地关注封装技术的发展动态,研究新型封装材料和设备,以提高封装质量、降低生产成本,并推动半导体封装技术的不断进步。

封装制程简介

封装制程简介

ic 封裝製程簡介半导体的产品很多,应用的场合非常广泛,图一是常见的几种半导体组件外型。

半导体组件一般是以接脚形式或外型来划分类别,图一中不同类别的英文缩写名称原文为PDID:Plastic Dual Inline PackageSOP:Small Outline PackageSOJ:Small Outline J-Lead PackagePLCC:Plastic Leaded Chip CarrierQFP:Quad Flat PackagePGA:Pin Grid ArrayBGA:Ball Grid Array虽然半导体组件的外型种类很多,在电路板上常用的组装方式有二种,一种是插入电路板的焊孔或脚座,如PDIP、PGA,另一种是贴附在电路板表面的焊垫上,如SOP、SOJ、PLCC、QFP、BGA。

从半导体组件的外观,只看到从包覆的胶体或陶瓷中伸出的接脚,而半导体组件真正的的核心,是包覆在胶体或陶瓷内一片非常小的芯片,透过伸出的接脚与外部做信息传输。

图二是一片EPROM组件,从上方的玻璃窗可看到内部的芯片,图三是以显微镜将内部的芯片放大,可以看到芯片以多条焊线连接四周的接脚,这些接脚向外延伸并穿出胶体,成为芯片与外界通讯的道路。

请注意图三中有一条焊线从中断裂,那是使用不当引发过电流而烧毁,致使芯片失去功能,这也是一般芯片遭到损毁而失效的原因之一。

图四是常见的LED,也就是发光二极管,其内部也是一颗芯片,图五是以显微镜正视LED的顶端,可从透明的胶体中隐约的看到一片方型的芯片及一条金色的焊线,若以LED 二支接脚的极性来做分别,芯片是贴附在负极的脚上,经由焊线连接正极的脚。

当LED通过正向电流时,芯片会发光而使LED发亮,如图六所示。

半导体组件的制作分成两段的制造程序,前一段是先制造组件的核心─芯片,称为晶圆制造;后一段是将晶中片加以封装成最后产品,称为IC封装制程,又可细分成晶圆切割、黏晶、焊线、封胶、印字、剪切成型等加工步骤,在本章节中将简介这两段的制造程序。

半导体封装测试制程介绍

半导体封装测试制程介绍

半导体封装测试制程介绍封装前测试是在芯片封装之前对芯片进行测试和筛选,以排除故障芯片,确保封装后器件的质量和可靠性。

主要步骤包括芯片测试和筛选。

芯片测试是对制造好的裸片进行功能测试和性能评估。

通常采用自动测试设备(ATE)进行。

ATE是一种专门设计用来测试半导体芯片的设备,能够自动完成电气参数测试、功能测试和时序测试等,并生成测试报告。

芯片筛选是根据芯片测试结果进行不良芯片的筛选。

一般会根据芯片的电压、电流、频率等参数的合格范围制定筛选标准,并通过测试设备进行筛选。

不合格的芯片将被淘汰,而合格的芯片将被送往封装工艺。

封装后测试是在芯片封装成器件之后,对器件进行功能测试和性能验证。

主要步骤包括器件功能测试、性能测试和可靠性测试。

器件功能测试是对已封装好的器件进行功能验证,例如检查器件是否能够按照设计要求正常工作,是否能够完成特定功能等。

这通常通过连接测试设备进行测试,并检查功能是否正常来实现。

功能测试一般通过提供适当的信号刺激,观察器件的响应来完成。

器件性能测试是对已封装好的器件进行性能评估,例如测量器件的工作频率、传输速率、功耗等性能参数。

性能测试通常通过专业仪器和测试设备进行,根据应用需求制定测试参数和测试方法。

器件可靠性测试是对已封装好的器件进行长时间的运行稳定性测试,以验证器件在工作环境下的可靠性和寿命。

常用的可靠性测试方法包括温度循环测试、高温运行测试、湿热循环测试等。

此外,半导体封装测试制程还涉及到一些关键技术,如引脚焊接技术、封装材料选择与应用、测试设备的选择与使用等。

引脚焊接技术是将芯片引脚与封装器件引脚之间进行焊接,以确保引脚与器件之间的电气连接和机械强度。

封装材料选择与应用是选择适合的材料来包裹和保护芯片,以防止环境对芯片的影响并提供物理支撑。

测试设备的选择与使用是根据芯片的特性和测试需求选择合适的测试设备,并进行正确的使用和操作。

综上所述,半导体封装测试制程是半导体芯片生产过程中的重要环节,通过对芯片和器件进行测试和筛选,以确保芯片和器件的质量和性能。

半导体封装制程与设备材料知识介绍-FE

半导体封装制程与设备材料知识介绍-FE

MODEL
DB700 ESEC2007/2008 ASM889898
CURE OVEN
WIRE BONDER
C-SUN
K&S SKW ASM
QDM-4S
K&S MAXUM ULTRA UTC-2000 Eagle60 AP1000 TEPLA400 YPS-SERIES OMEGA 3.8
PLASMA CLEAN
Memory Test
Card Asy
Card Test
Packing for Outgoing
半导体设备供应商介绍-前道部分
PROCESS
SMT - PRINTER
VENDOR
DEK
MODEL
HOR-2I
SMT – CHIP MOUNT
TAPING INLINE GRINDER & POLISH STANDALONE GRINDER DETAPING WAFER MOUNTER DICING SAW
2.Grinding 相关材料
A TAPE麦拉
B Grinding 砂轮 C WAFER CASSETTLE
工艺对TAPE麦拉的要求:
1。MOUNT
No
delamination 2。SAW
STRONG ADHESION
No
die flying off No die crack
工艺对麦拉的要求:
20~80
LCC
Leadless Chip Carrier Ceramic
1.27,1.016, 0.762 mm (50, 40, 30 miles)
20~40
封 裝 型 式
Surface Mount
PLCC

半导体封装制程简介

半导体封装制程简介

(Die Saw)晶片切割之目的乃是要將前製程加工完成的晶圓上一顆顆之芯片(Die)切割分離。

首先要在晶圓背面貼上蓝膜(blue tape)並置於鋼製的圆环上,此一動作叫晶圓粘片(wafer mount),如圖一,而後再送至晶片切割機上進行切割。

切割完後,一顆顆之芯片井然有序的排列在膠帶上,如圖二、三,同時由於框架之支撐可避免蓝膜皺摺而使芯片互相碰撞,而圆环撐住膠帶以便於搬運。

圖一圖二(Die Bond)粘晶(装片)的目的乃是將一顆顆分離的芯片放置在导线框架(lead frame)上並用銀浆(epoxy )粘着固定。

引线框架是提供芯片一個粘着的位置+(芯片座die pad),並預設有可延伸IC芯片電路的延伸腳(分為內引腳及外引腳inner lead/outer lead)一個引线框架上依不同的設計可以有數個芯片座,這數個芯片座通常排成一列,亦有成矩陣式的多列排法。

引线框架經傳輸至定位後,首先要在芯片座預定粘着芯片的位置上点上銀浆(此一動作稱為点浆),然後移至下一位置將芯片置放其上。

而經過切割的晶圓上的芯片則由焊臂一顆一顆地置放在已点浆的晶粒座上。

装片完後的引线框架再由传输设备送至料盒(magazine)。

装片后的成品如圖所示。

引线框架装片成品胶的烧结烧结的目的是让芯片与引线框晶粒座很好的结合固定,胶可分为银浆(导电胶)和绝缘胶两种,根据不同芯片的性能要求使用不同的胶,通常导电胶在200度烤箱烘烤两小时;绝缘胶在150度烤箱烘烤两个半小时。

(Wire Bond)焊线的目的是將芯片上的焊点以极细的金或铜线(18~50um)連接到引线框架上的內引腳,藉而將IC芯片的電路訊號傳輸到外界。

當引线框架从料盒內傳送至定位后,应用電子影像处理技術來確定芯片上各個焊点以及每一焊点所相對應的內引腳上的焊點的位置,然後做銲線的動作。

銲線時,以芯片上的焊点为第一銲點,內接腳上的焊点為第二銲點。

首先將金線的尾线燒結成小球,而後將小球压銲在第一銲點上(此稱為第一銲,first bond)。

半导体封装流程

半导体封装流程

焊线 (Wire Bond) 测试
拉力测试(Pull Test)、金球推力测试(Ball Shear Test)以确定焊线之质量。
封胶 (Mold)
目的:1、防止湿气等由外部侵入; 2、以机械方式支持导线架; 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。
透明胶-IC
黑胶-IC
Mold Cycle-1
封胶的过程为将导线架预热, 再将框架置于压铸机上的封装
模具上,再以半溶化后之树脂
(Compound)挤入模中,待树脂
硬化后便可开模取出成品。
Mold Cycle-2
空 模
放入L/F
合 模
开 模
开 模
注 胶
切脚成型 (Trim/Form)
目的:将导线架上已封装完成的晶粒, 剪切分离并将不需要的连接用材料切除。 封胶完成之导线架需先将导线架上多余 之残胶去除(Deflash),并且经过电镀 (Plating)以增加外引脚之导电性及抗 氧化性,而后再进行切脚成型。成型后 的每一颗IC便送入塑料管(Tube)或载带 (Carrier),以方便输送。
封装产品结构
晶片托盘(DIE PAD) L/F 内引脚 (INNER LUTER LEAD)
树脂(EMC)
金线(WIRE)
傳統 IC 主要封裝流程-1
傳統 IC 主要封裝流程-2
芯片切割 (Die Saw)
目的:用切割刀将晶圆上的芯片切 割分离成单个晶粒(Die)。 其前置作业为在芯片黏贴(Wafer Mount),即在芯片背面贴上蓝膜 (Blue Tape)并置于铁环(Wafer Ring) 上,之后再送至芯片切割机 上进行切割。
Tie Bar
成型 Forming
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(Die Saw)
晶片切割之目的乃是要將前製程加工完成的晶圓上一顆顆之芯片(Die)切割分離。

首先要在晶圓背面貼上蓝膜(blue tape)並置於鋼
製的圆环上,此一動作叫晶圓粘片(wafer mount),如圖一,而後再
送至晶片切割機上進行切割。

切割完後,一顆顆之芯片井然有序的排
列在膠帶上,如圖二、三,同時由於框架之支撐可避免蓝膜皺摺而使
芯片互相碰撞,而圆环撐住膠帶以便於搬運。

圖一
圖二
(Die Bond)
粘晶(装片)的目的乃是將一顆顆分離的芯片放置在导线框架(lead frame)上並用銀浆(epoxy )粘着固定。

引线框架是提供芯片一個粘着的位置+
(芯片座die pad),並預設有可延伸IC芯片電路的延伸腳(分為內
引腳及外引腳inner lead/outer lead)一個引线框架上依不同的設計可以有
數個芯片座,這數個芯片座通常排成一列,亦有成矩陣式的多列排法。

引线框架經傳輸至定位後,首先要在芯片座預定粘着芯片的位置上点
上銀浆(此一動作稱為点浆),然後移至下一位置將芯片置放其上。

而經過切割的晶圓上的芯片則由焊臂一顆一顆地置放在已点浆的晶
粒座上。

装片完後的引线框架再由传输设备送至料盒(magazine)。

装片后的成品如圖所示。

引线框架装片成品
胶的烧结
烧结的目的是让芯片与引线框晶粒座很好的结合固定,胶可分为银浆(导电胶)和绝缘胶两种,根据不同芯片的性能要求使用不同的胶,通常导电胶在200度烤箱烘烤两小时;绝缘胶在150度烤箱烘烤两个半小时。

(Wire Bond)
焊线的目的是將芯片上的焊点以极细的金或铜线(18~50um)連接到引线框架上的內引腳,藉而將IC芯片的電路訊號傳輸到外界。


引线框架从料盒內傳送至定位后,应用電子影像处理技術來確定芯片
上各個焊点以及每一焊点所相對應的內引腳上的焊點的位置,然後
做銲線的動作。

銲線時,以芯片上的焊点为第一銲點,內接腳上的
焊点為第二銲點。

首先將金線的尾线燒結成小球,而後將小球压銲
在第一銲點上(此稱為第一銲,first bond)。

接著依設計好的路徑
拉金線,最後將金線壓銲在第二銲點上(此稱為第二銲,second
bond),同時並拉斷第二銲點与劈刀間之金線,而完成一條金線的
銲線動作(見圖一)。

接著便又結成小球開始下一條金線的銲線動
作。

銲線完成後的芯片与引线框架則如圖所示。

圖二為30µØ的金線与头发的比較。

可看得更仔細喔..........
圖一成品
第一銲點圖二
第二銲點
(Mold)
包封之目的有以下數點:
1、防止濕氣等由外部侵入。

2、以機械方式支持導線。

3、有效地將內部產生之熱排出於外部。

4、提供能夠手持之形體。

封膠之過程比較單純,首先將銲線完成之導線架置放於
框架上並先行預熱,再將框架置於壓模機(mold press)上的封裝模上,此時預熱好的樹脂亦準備好投入封裝模上之樹脂進料口。

啟動機器後,壓模機壓下,封閉上下模再將半溶化後之樹脂擠入模中,待樹脂充填硬化後,開模取出成品。

封膠完成後的成品,可以看到在每一條導線架上之每一顆芯片包覆著堅固之外殼,並伸出外引腳互相串聯在一起(如圖所示)。

成品
(Mark)
印字的目的,在註明商品之規格及製造者。

良好的印字令人有高尚產品之感覺。

因此在IC封裝過程中亦是相當重要的,往往會
有因為印字不清晰或字跡斷裂而遭致退貨重新印字的情形。

印字的方式有下列幾種:
1、印式:直接像印章一樣印字在膠體上。

2、轉印式(pad print):使用轉印頭,從字模上沾印再印字在膠體上。

3、雷射刻印方式(laser mark):使用雷射直接在膠體上刻印。

為了要使印字清晰且不易脫落,IC膠體的清潔、印料的選用及印字的方式,就相當的重要。

而在印字的過程中,自動化的
印字機有一定的程序來完成每項工作以確保印字的牢靠。

印字後
之成品如圖所示。

成品
(Trim/Form)
封膠完後之導線架需先將導線架上多餘之殘膠去除(deflash),並且經過電鍍(plating)以增加外引腳之導電性
及抗氧化性,而後再進行剪切成型。

剪切之目的,乃是要將
整條導線架上已封裝好之芯片,每個獨立分開。

同時,亦要
把不需要的連接用材料及部份凸出之樹脂切除(dejunk)。

剪切完成時之每個獨立封膠芯片之模樣,是一塊堅固的樹脂
硬殼並由側面伸出許多支外引腳。

而成型的目的,則是將這些外引腳壓成各種預先設計好之形狀,以便於爾後裝置在電路板上使用,由於定位及動作的連器續性,剪切及成型通常在一部機器上,或分成兩部機(trim / dejunk , form / singular)上連續完成。

成型後的每一顆IC便送入塑膠管(tube)或承載盤(tray)以方便輸送。

照片所示乃剪切成型後之成品。

成品。

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