集成电路塑料封装技术与设备

键合 电镀 测试
PQFN外形 外形
PQFN: plastic quad flat non-lead 环氧模塑料
引线框架
QFN工艺流程与设备 工艺流程与设备
送进装置
贴膜
贴膜机
粘片
固化
键合
塑封
塑封压机
揭膜
揭膜机
清洗
清洗机
电镀
电镀机
打印
切割
切割机
测试
测试仪
包装
编带设备
PBGA外形 外形
PBGA:plastic ball grid array
自：IC应用 应用 2004。1＃ 。 ＃
其他 全国总计（ 全国总计 （ 2002） ）
我国封装业的现状
封装投资新动向
1、江苏长电科技股份有限公司与新加坡APS公司合资生产凸块晶片、 、江苏长电科技股份有限公司与新加坡 公司合资生产凸块晶片、 公司合资生产凸块晶片 倒装晶片项目正式启动。合资项目总投资2980万美元，项目建成后 万美元， 倒装晶片项目正式启动。合资项目总投资 万美元 将形成凸块晶片24万片 倒装晶片10亿片的能力 万片、 亿片的能力。 将形成凸块晶片 万片、倒装晶片 亿片的能力。 2、微芯科技（Microchip Technology）拟斥资5000－7000万美元在华建 、微芯科技（ ）拟斥资 － 万美元在华建 立封装测试厂。 立封装测试厂。 3、Intel 2002年投入 、 年投入3.75亿美元在成都建立封装测试工厂。 亿美元在成都建立封装测试工厂。 年投入 亿美元在成都建立封装测试工厂 芯片封装公司－美国Psi(菲律宾)科技公司三年内投资3000万美元， Psi(菲律宾 3000万美元 4、芯片封装公司－美国Psi(菲律宾)科技公司三年内投资3000万美元， 在成都建立封装测试厂，将于2004年第二季度投产。 在成都建立封装测试厂，将于2004年第二季度投产。 2004年第二季度投产 5、南通富士通微电子股份有限公司崇川工厂竣工，拥有年封装 亿块、 亿块、 、南通富士通微电子股份有限公司崇川工厂竣工，拥有年封装15亿块 成品测试8亿块、芯片测试亿块集成电路的生产规模。 成品测试 亿块、芯片测试亿块集成电路的生产规模。 亿块 6、 无锡华润安盛科技有限公司揭牌成立，前身是1999年成立的无锡华 1999年成立的无锡华 、 无锡华润安盛科技有限公司揭牌成立，前身是1999 润封装总厂，现有员工600余名，拥有SSOP SOP、HSOP、QFP、PLCC、 600余名 SSOP、 润封装总厂，现有员工600余名，拥有SSOP、SOP、HSOP、QFP、PLCC、 DIP、SDIP、SIP、FSIP等封装形式 年封装能力6亿块以上。 等封装形式， DIP、SDIP、SIP、FSIP等封装形式，年封装能力6亿块以上。 7、天水华天2002年投资 亿，发展封装产业。 、天水华天 年投资1.2亿 发展封装产业。 年投资 8、中国航天时代电子公司 所将投资1.5亿 建立封装生产线。 、中国航天时代电子公司771所将投资 亿，建立封装生产线。 所将投资
PQFP、PSOP外形 、 外形
PQFP:plastic quad flat package PSOP:plastic small outline package
PQFP、PSOP结构 、 结构
键合引线
芯片
环氧模塑料
引线框架外部
装片胶
接地点
引线框架
PQFP工艺流程与设备 工艺流程与设备
园片检查 背面减薄
BGA PGA
WLCSP
QFP
TQFP
SIP
MCM
SOP DIP
SOJ
1970
1980
1990
2000
封装技术发展规律
1、封装技术基本上是随着集成电路发展而发展， 、封装技术基本上是随着集成电路发展而发展， 封装本身是无源元件 2、封装技术包括封装工艺、 2、封装技术包括封装工艺、封装设备和封装材 遵循自己的一套规律发展。 料，遵循自己的一套规律发展。即和集成电路 并行发展 3、从面向器件到面向部件，再到面向系统 、从面向器件到面向部件， 4、在新型封装领域，芯片工艺和封装工艺已紧 、在新型封装领域， 密地结合在一起
划 片
划片机
装 片
装片机
磨片机
固 化
固化炉
键 合
金丝球焊机
塑 封
塑封压机
后固化 打 弯
切筋成型机
去飞边
去飞边机
电 镀
电镀线
切 筋 包 装
打 印
油墨打印机 激光打印机
测 试
测试仪
入 库
PDIP外形 外形
PDIP工艺流程 工艺流程
园片检查 背面减薄
划片 塑封 切筋 包装
装片 后固化 打弯
固化 去飞边 打印
塑料封装与设备的关系
后道封装 设备 工艺 材料 环境
我国塑料封装发展现状
1、封装业的产量和销售收入一直持续稳定增长 。2002 、 中国电子封装产值为213.25亿元，占集成电路工 亿元， 年，中国电子封装产值为 亿元 业产值的79.45%；产量为 亿块， 业产值的 ；产量为77.4亿块，增长了 亿块 增长了53.3%。 。 2、我国封装业的主流产品是 、我国封装业的主流产品是PQFP、PSOP和PDIP, 三 、 和 资企业以PQFP、PSOP和PBGA为主。 为主。 资企业以 、 和 为主 3、在我国的封装业，三资企业占统治地位，国有封装企 、在我国的封装业，三资企业占统治地位， 业已走上良性循环，公司正在发展壮大。 业已走上良性循环，公司正在发展壮大。 4、对封装的投资热潮很强劲。投资强度大 ；技术先进； 技术先进； 、对封装的投资热潮很强劲。 地点集中。 地点集中。 5、封装市场还很大，发展势头很好 、封装市场还很大，
PBGA工艺流程与设备 工艺流程与设备
园片检查 园片减薄 划 片 装 片
键 合
塑 封
Байду номын сангаас
去 溢
检 验
焊球附接
回流焊
清洗焊剂
转 运
置球机
分成单件
回流焊炉
成品测试
清洗机
打 印 包 装
分割机
测试仪
FCBGA外形 外形
FCBGA工艺流程及设备 工艺流程及设备 工艺流程
凸点制作系统 带凸点芯片 倒装焊接 多层衬底 衬底制作设备 涂硅树脂 点胶机 装散热板 焊球附接 印刷机 回流焊炉 检 验 测试仪 倒装焊机 底部填充 填充机 支撑板附接
WLCSP工艺 工艺
WLCSP工艺流程与设备 工艺流程与设备
圆片前道工序 溅射UBM 溅射
溅射台
涂复介质层1 涂复介质层
涂胶机
刻蚀出窗口
光刻机
刻出窗口布线
光刻机
涂复介质层2 涂复介质层
涂胶机
刻出窗口
光刻机
置 球
置球机
回流焊成球
回流焊炉
集成电路封装技术的发展趋势
CSP
Increasing Pin Count
250 200 150 100 50 0 产量 销售额
产量比例（ 产量比例（%） 销售额比例（ 销售额比例（%）
2000
2001
2002
自：CCID2003
我国封装业的现状
区 域 设 计 业 上海 江苏 浙江 珠 三 角 深圳 珠 海 等 京 津 地区 北京 天 津 等 5.6 9.0 5.9 1.2 0.3 6.4 0.2 1.4 30 芯片制造业 封装测试 业 27.9 22.5 3.4 6.4 -7.9 58.6 4.1 130.8 省市小 计 62.5 40.0 12.0 7.6 1.2 19.2 37.3% -2.5 48.5 58.8 8.0 209.3 3.8% 100% 4.2% 区 域 比例 54.7% 长 三 角 29.0 8.5 2.7 -0.9 4.9
封装产业发展态势
项目 年代
2000
58.8 186.2 45 47.4 76.5 25.45
2001
63.6 188.3 50.49 161.1 4 79.76 85.57
2002
96.3 268.4 77.41 213.2 5 80.38 79.45
IC产量（亿块） 产量（亿块） 产量 IC销售额（亿元） 销售额（亿元） 销售额 封装产量（亿块） 封装产量（亿块） 封装销售额（亿元） 封装销售额（亿元）
集成电路制造设备业发展情况
年代 60年代 年代 70年代 年代 80年代 年代 90年代 年代 圆片尺寸 （mm） ） Φ35 Φ50 Φ75-100 Φ150
工艺水平 (µm)
10
8
3--5
1．5-0．8 ． ．
九五期间，我国具备 分步投影光刻机供货能力； 九五期间，我国具备Φ150mm、1µm分步投影光刻机供货能力； 、 分步投影光刻机供货能力 具备Φ150mm、0.5µm分步投影光刻机开发能力。 具备 、 分步投影光刻机开发能力。 分步投影光刻机开发能力 十五期间，我国正在研制Φ300mm、0.13-0.1µm投影光刻机。 投影光刻机。 十五期间，我国正在研制 、 投影光刻机
集成电路封装设备的市场
以一家合资公司的生产线为例： 以一家合资公司的生产线为例： 探针台20，划片机20，装片机30，键合机250， 探针台 ，划片机 ，装片机 ，键合机 ， 电镀机15，切筋打弯机75，打字机50， 电镀机 ，切筋打弯机 ，打字机 ，编带机 50。 。 在我国，半导体生产厂700余家，封装与测试厂 余家， 在我国，半导体生产厂 余家 108余家，主要厂家有 多家，考虑到各厂家发 余家， 多家， 余家 主要厂家有60多家 展的趋势，预测的封装设备市场如下。 展的趋势，预测的封装设备市场如下。 探针台200，划片机 探针台 ，划片机200，装片机 ，装片机292，键合机 ， 2401，电镀机151，切筋打弯机727，打字机 ，电镀机 ，切筋打弯机 ， 485，编带机 ，编带机485。 。
集成电路塑料封装技术与设备
1、塑料封装与设备的关系 、 1、我国塑料封装发展现状 、 2、塑料封装工艺流程 、 3、塑料封装对应设备 、
山西太原
2004.5.21
塑料封装与设备的关系
封装和设备有着十分密切的关系。 封装和设备有着十分密切的关系。设备是封装 的基础和保证，一代设备，一代集成电路， 的基础和保证，一代设备，一代集成电路，一 代封装。 代封装。 后道封装线中四要素－设备、工艺、 后道封装线中四要素－设备、工艺、材料和环 设备是第一要素，是决定性要素。 境－设备是第一要素，是决定性要素。 设备和封装是互动关系。 设备和封装是互动关系。设备受封装牵动而发 又推动封装发展。 展，又推动封装发展。封装产业与设备产业相 辅相成，要发展微电子封装， 辅相成，要发展微电子封装，封装设备必须先 行。
封装设备技术指标举例
装片机： 装片机： 芯片尺寸： 芯片尺寸：□0.2mm-- □ 25.4mm 圆片尺寸： －－8 圆片尺寸： Φ3″－－ 〃 －－ XY定位精度： 50 m 定位精度： 定位精度 生产率： 生产率：800－2500片/小时 － 片 小时 键合机： 键合机： 生产速度： 线 秒 生产速度：14线/秒 定位精度：2 m 定位精度： 键合精度： 3 m 键合精度： XY定位重复性： 8 m 定位重复性： 定位重复性