IC封装工艺介绍PPT(45张)
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《IC封装流程》课件
晶粒封装
晶粒封装是将芯片封装在管壳中，形成可使用 的集成电路的过程。
封装过程中，需要选用合适的管壳和材料，确 保其具有良好的电气性能和机械性能。
随着技术的发展，晶粒封装的形式也在不断变 化，例如采用倒装焊技术、晶圆级封装等新型 封装形式，以提高集成度和可靠性。
成品测试
成品测试是对封装完成的集成电 路进行电性能和可靠性测试的过
晶圆级封装技术
将多个芯片在单个晶圆上 集成，然后进行一次性封 装，具有高集成度、低成 本、高可靠性的优点。
3D封装技术
将多个芯片堆叠在一起， 通过垂直连接实现高速信 号传输，具有高集成度、 高密度、低功耗的优点。
晶圆级封装技术
芯片粘接
模塑和固化
将芯片粘贴到基板上，使用导热胶或 焊料进行固定。
将芯片和基板封装在塑料或陶瓷材料 中，形成完整的封装体。
详细描述
环境友好型封装技术需要使用环保材料、减少废弃物产生、降低能耗等，同时还需要确保封装性能和可靠性不受 影响，这需要研发新的技术和材料。
THANKS
感谢观看
随着技术的发展，封装工艺也在不断进步，新材料、新工艺的应用使得封 装流程更加高效、可靠。
晶圆测试
01
晶圆测试是封装流程的第一个 环节，主要是对芯片进行电性 能测试，确保其功能正常。
02
测试过程中，使用自动测试设 备（ATE）对芯片进行快速、 准确的测试，能够发现芯片中 存在的缺陷或故障。
03
晶圆测试是保证芯片质量的重 要环节，对于提高成品率和降 低生产成本具有重要意义。
陶瓷材料
用于制造高可靠性的封装，常用的陶瓷材料 包括氧化铝和氮化硅等。
封装材料的性能要求
01
02
03
半导体封装工艺讲解——芯片制造流程课件PPT
到L/F的运输过程； 3、Collect以一定的力将芯片Bond在点有银浆的L/F
的Pad上，具体位置可控； 4、Bond Head Resolution：
X-0.2um；Y-0.5um；Z-1.25um； 5、Bond Head Speed：1.3m/s；
FOL– Die Attach 芯片粘接
Thickness Size
FOL– 3rd Optical Inspection三 光检查
检查Die Attach和Wire Bond之后有无各种废品
EOL– End of Line后段工艺
EOL
Annealing 电镀退火
Trim/Form 切筋/成型
Molding 注塑
Laser Mark 激光打字
• QFN—Quad Flat No-lead Package 四方无引脚扁平封装 • SOIC—Small Outline IC 小外形IC封装 • TSSOP—Thin Small Shrink Outline Package 薄小外形封装 • QFP—Quad Flat Package 四方引脚扁平式封装 • BGA—Ball Grid Array Package 球栅阵列式封装 • CSP—Chip Scale Package 芯片尺寸级封装
IC Package Structure（IC结构 图）
Lead Frame 引线框架
Die Pad 芯片焊盘
Gold Wire 金线
Epo
TOP VIEW
银浆
Mold pound 环氧树脂
SIDE VIEW
Raw Material in Assembly(封装 原材料)
【Wafer】晶圆
……
Raw Material in Assembly(封装 原材料)
的Pad上，具体位置可控； 4、Bond Head Resolution：
X-0.2um；Y-0.5um；Z-1.25um； 5、Bond Head Speed：1.3m/s；
FOL– Die Attach 芯片粘接
Thickness Size
FOL– 3rd Optical Inspection三 光检查
检查Die Attach和Wire Bond之后有无各种废品
EOL– End of Line后段工艺
EOL
Annealing 电镀退火
Trim/Form 切筋/成型
Molding 注塑
Laser Mark 激光打字
• QFN—Quad Flat No-lead Package 四方无引脚扁平封装 • SOIC—Small Outline IC 小外形IC封装 • TSSOP—Thin Small Shrink Outline Package 薄小外形封装 • QFP—Quad Flat Package 四方引脚扁平式封装 • BGA—Ball Grid Array Package 球栅阵列式封装 • CSP—Chip Scale Package 芯片尺寸级封装
IC Package Structure（IC结构 图）
Lead Frame 引线框架
Die Pad 芯片焊盘
Gold Wire 金线
Epo
TOP VIEW
银浆
Mold pound 环氧树脂
SIDE VIEW
Raw Material in Assembly(封装 原材料)
【Wafer】晶圆
……
Raw Material in Assembly(封装 原材料)
IC封装工艺介绍(PPT45页)
IC封装工艺介绍(PPT45页)
Die Attach质量检查： Die Shear（芯片剪切力）
IC封装工艺介绍(PPT45页)
Logo
FOL– Wire Bonding 引线焊接
※利用高纯度的金线（Au） 、铜线（Cu）或铝线（Al）把 Pad 和引线通过焊接的方法连接起来。Pad是芯片上电路的外接点
IC Design IC设计
SMT IC组装
Wafer Fab 晶圆制造
Wafer Probe 晶圆测试
Assembly& Test IC 封装测试
IC封装工艺介绍(PPT45页)
IC封装工艺介绍(PPT45页)
Logo
IC Package （IC的封装形式）
Package--封装体：
➢指芯片（Die）和不同类型的框架（L/F）和塑封料（EMC） 形成的不同外形的封装体。
SMT SMT
IC封装工艺介绍(PPT45页)
Logo
IC Package （IC的封装形式）
• 按封装外型可分为： SOT 、QFN 、SOIC、TSSOP、QFP、BGA、CSP等；
封装形式和工艺逐步高级和复杂
• 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；
第二，支撑：支撑有两个作用，一是支撑芯片，将芯片固 定好便于电路的连接，二是封装完成以后，形成一定的外形以 支撑整个器件、使得整个器件不易损坏。
IC封装工艺介绍(PPT45页)
IC封装工艺介绍(PPT45页)
Logo
半导体封装的目的及作用
第三，连接：连接的作用是将芯片的电极和外界的电路连 通。引脚用于和外界电路连通，金线则将引脚和芯片的电路连 接起来。载片台用于承载芯片，环氧树脂粘合剂用于将芯片粘 贴在载片台上，引脚用于支撑整个器件，而塑封体则起到固定 及保护作用。
Die Attach质量检查： Die Shear（芯片剪切力）
IC封装工艺介绍(PPT45页)
Logo
FOL– Wire Bonding 引线焊接
※利用高纯度的金线（Au） 、铜线（Cu）或铝线（Al）把 Pad 和引线通过焊接的方法连接起来。Pad是芯片上电路的外接点
IC Design IC设计
SMT IC组装
Wafer Fab 晶圆制造
Wafer Probe 晶圆测试
Assembly& Test IC 封装测试
IC封装工艺介绍(PPT45页)
IC封装工艺介绍(PPT45页)
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IC Package （IC的封装形式）
Package--封装体：
➢指芯片（Die）和不同类型的框架（L/F）和塑封料（EMC） 形成的不同外形的封装体。
SMT SMT
IC封装工艺介绍(PPT45页)
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IC Package （IC的封装形式）
• 按封装外型可分为： SOT 、QFN 、SOIC、TSSOP、QFP、BGA、CSP等；
封装形式和工艺逐步高级和复杂
• 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；
第二，支撑：支撑有两个作用，一是支撑芯片，将芯片固 定好便于电路的连接，二是封装完成以后，形成一定的外形以 支撑整个器件、使得整个器件不易损坏。
IC封装工艺介绍(PPT45页)
IC封装工艺介绍(PPT45页)
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半导体封装的目的及作用
第三，连接：连接的作用是将芯片的电极和外界的电路连 通。引脚用于和外界电路连通，金线则将引脚和芯片的电路连 接起来。载片台用于承载芯片，环氧树脂粘合剂用于将芯片粘 贴在载片台上，引脚用于支撑整个器件，而塑封体则起到固定 及保护作用。
芯片封装详细图解通用课件
焊接方法主要有两种：热压焊接 和超声焊接。
焊接过程中需要控制温度、时间 和压力等参数，以保证焊接质量
和可靠性。
封装成型
封装成型是将已贴装和焊接好的芯片封装在保护壳内的过程。
封装材料主要有金属、陶瓷和塑料等。
成型过程中需要注意保护好芯片和引脚，防止损坏和短路。同时要保证封装质量和 外观要求。
质量检测
VS
详细描述
高性能的芯片封装需要具备低延迟、高传 输速率和低功耗等特性，以满足电子设备 在运行速度、响应时间和能效等方面的需 求。同时，高可靠性的封装能够确保芯片 在各种环境条件下稳定运行，提高产品的 使用寿命和可靠性。
多功能集成化
总结词
为了满足电子设备多功能化的需求，芯片封 装也呈现出多功能集成化的趋势。
02
芯片封装流程
芯片贴装
芯片贴装是芯片封装流程的第 一个环节，主要涉及将芯片按 照设计要求粘贴在基板上。
粘贴方法主要有三种：粘结剂 粘贴、导电胶粘贴和焊接粘贴 。
粘贴过程中需要注意芯片的方 向和位置，确保与设计要求一 致，同时要保的引脚与基板 的引脚对应焊接在一起的过程。
塑料材料具有成本低、重量轻、加工方便等优点，常用于 封装壳体和绝缘材料等。
常用的塑料材料包括聚苯乙烯、聚酯、聚碳酸酯等，其加 工工艺包括注塑成型、热压成型等。
其他材料
其他材料包括玻璃、石墨烯、碳纳米管等新型材料，具有优异的性能和广阔的应 用前景。
这些新型材料的加工工艺尚在不断发展和完善中。
05
芯片封装发展趋势
02
陶瓷材料主要包括95%Al2O3、 Al2O3-ZrO2、Al2O3-TiO2等， 其加工工艺包括高温烧结、等静 压成型和干压成型等。
金属材料
IC封装大全(图文全解)
芯片封装大全集锦详细介绍一、DIP双列直插式封装DIP(DualIn－line Package)是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片，绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式，其引脚数一般不超过100个。
采用DI P封装的CPU芯片有两排引脚，需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。
当然，也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。
DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心，以免损坏引脚。
DIP封装具有以下特点：1.适合在PCB (印刷电路板)上穿孔焊接，操作方便。
2.芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积也较大。
Intel系列CPU中8088就采用这种封装形式，缓存(Cache )和早期的内存芯片也是这种封装形式。
二、QFP塑料方型扁平式封装和PFP塑料扁平组件式封装QFP（Plastic Quad Flat Package）封装的芯片引脚之间距离很小，管脚很细，一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式，其引脚数一般在100个以上。
用这种形式封装的芯片必须采用SMD（表面安装设备技术）将芯片与主板焊接起来。
采用S MD安装的芯片不必在主板上打孔，一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。
将芯片各脚对准相应的焊点，即可实现与主板的焊接。
用这种方法焊上去的芯片，如果不用专用工具是很难拆卸下来的。
PFP（Plastic Flat Package）方式封装的芯片与QFP方式基本相同。
唯一的区别是QFP一般为正方形，而PFP既可以是正方形，也可以是长方形。
QFP/PFP封装具有以下特点：1.适用于SMD表面安装技术在P CB电路板上安装布线。
2.适合高频使用。
3.操作方便，可靠性高。
4.芯片面积与封装面积之间的比值较小。
Intel系列CPU中80286 、80386和某些486主板采用这种封装形式。
三、PGA插针网格阵列封装PGA(Pin Grid Array Package)芯片封装形式在芯片的内外有多个方阵形的插针，每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列。
IC封装工艺简介
金线在Cap施加的一 定压力作用下，形成 Wedge；
Company Logo
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FOL– Wire Bonding 引线焊接
EFO打火杆在磁 Cap下降到芯片的Pad
嘴前烧球
上，加Force和Power
形成第一焊点
Cap牵引金 线上升
Cap运动轨迹形成 良好的Wire Loop
Cap下降到Lead Frame形成焊接
Company Logo
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IC Package Structure（IC结构图）
TOP VIEW SIDE VIEW
Lead Frame 引线框架
Die Pad 芯片焊盘
Gold Wire 金线
Epoxy 银浆
Mold Compound 环氧树脂
Company Logo
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Raw Material in Assembly(封装原材料)
【Wafer】晶圆
……
Company Logo
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Raw Material in Assembly(封装原材料)
【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，
EOL
Annealing 电镀退火
Trim/Form 切筋/成型
Molding 注塑
Laser Mark 激光打字
De-flash/ Plating 去溢料/电镀
PMC 高温固化
4th Optical 第四道光检
IC_芯片封装流程 ppt课件
分割
AVI 自动检查
8
Taping 贴膜
Operation:Taping on the front side of wafer 操作：在晶圆的正面贴上一层蓝膜 Purpose:Protect wafer front side 目的：保护晶圆正面
9
Backside Grinding 背面磨晶
Operation:Grinding backside of the wafer 操作：磨晶圆的背面 Purpose:Thinning the wafer 目的：减小晶圆的厚度
Front side
14
Wire Bond 焊线
Operation:bonding wire on die pad and lead
操作：在芯片和管脚上焊线
Purpose:interconnect lead and die
目的：芯片和管脚的内连接
15
Molding 模封
Operation:To encapsulate the substrate and the bonded die in compound 操作：用模封材料将基板和焊过线的芯片连接起来 Purpose:To protect the die and the bonded wire from damage 目的：防止芯片和线受到损伤
10
Wafer Mount & Detaping 去膜贴片
Operation:Detaping and wafer mount 操作：将晶圆背面贴在钢圈固定的蓝膜上，然后 去除正面的保护膜 Purpose:fix the wafer on the ring 目的：将晶圆用钢圈固定
11
Die Saw 切片
6
AVI 自动检查
8
Taping 贴膜
Operation:Taping on the front side of wafer 操作：在晶圆的正面贴上一层蓝膜 Purpose:Protect wafer front side 目的：保护晶圆正面
9
Backside Grinding 背面磨晶
Operation:Grinding backside of the wafer 操作：磨晶圆的背面 Purpose:Thinning the wafer 目的：减小晶圆的厚度
Front side
14
Wire Bond 焊线
Operation:bonding wire on die pad and lead
操作：在芯片和管脚上焊线
Purpose:interconnect lead and die
目的：芯片和管脚的内连接
15
Molding 模封
Operation:To encapsulate the substrate and the bonded die in compound 操作：用模封材料将基板和焊过线的芯片连接起来 Purpose:To protect the die and the bonded wire from damage 目的：防止芯片和线受到损伤
10
Wafer Mount & Detaping 去膜贴片
Operation:Detaping and wafer mount 操作：将晶圆背面贴在钢圈固定的蓝膜上，然后 去除正面的保护膜 Purpose:fix the wafer on the ring 目的：将晶圆用钢圈固定
11
Die Saw 切片
6
《IC封装制程》PPT课件
• 優點
– 無孔洞優良的熱穩定性 – 低殘餘應力與低溼度含量的結合
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16
玻璃膠黏結法
• 注意：
– 膠中有機物必須完全除去，以免影響穩定性及 可靠度；
– 冷卻需防接合破裂
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17
高分子黏結法
• 常用於塑膠封裝－ 高分子材料與銅引腳的熱膨脹 係數相近
• 圖膠方式與玻璃膠黏結法方式類似
– 植於基板之晶片座上；
• 不能使用過量，否則易造成材料溢流而造 成封裝的可靠度降低
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15
玻璃膠黏結法
• 方法
– 以戳印(Stamping) 、網印(Screen Printing)或點膠 (Syringe Transfer)的方法將含有銀的玻璃膠塗於基板的 晶片座上，置妥IC晶片後再加熱除去膠中有機成份並 使玻璃熔融接合
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21
Wire-bonding
精选课件ppt
22
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23
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24
Wire Bonding
()
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25
WIRE BONDING ON IC CHIP
(ww精w选.u课s件tp.hptk)
26
打線接合(Wire Bonding)
– 反應前前處理：基板/晶片交互磨擦
• 除氧化表層、增加反應液面濕潤性 • 潤濕不良接合之結果:
– 導致孔洞的產生而使接合強度與熱導性降低 – 造成應力分佈不均
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14
金-矽共晶黏結法
• 預型片彌補基板孔洞平整度不佳時所造成 接合不完全的缺點
– 厚度約25mm，其面積約為晶片的三分之一材 質為金2-wt%係合金薄片
– 無孔洞優良的熱穩定性 – 低殘餘應力與低溼度含量的結合
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16
玻璃膠黏結法
• 注意：
– 膠中有機物必須完全除去，以免影響穩定性及 可靠度；
– 冷卻需防接合破裂
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17
高分子黏結法
• 常用於塑膠封裝－ 高分子材料與銅引腳的熱膨脹 係數相近
• 圖膠方式與玻璃膠黏結法方式類似
– 植於基板之晶片座上；
• 不能使用過量，否則易造成材料溢流而造 成封裝的可靠度降低
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15
玻璃膠黏結法
• 方法
– 以戳印(Stamping) 、網印(Screen Printing)或點膠 (Syringe Transfer)的方法將含有銀的玻璃膠塗於基板的 晶片座上，置妥IC晶片後再加熱除去膠中有機成份並 使玻璃熔融接合
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21
Wire-bonding
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22
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24
Wire Bonding
()
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25
WIRE BONDING ON IC CHIP
(ww精w选.u课s件tp.hptk)
26
打線接合(Wire Bonding)
– 反應前前處理：基板/晶片交互磨擦
• 除氧化表層、增加反應液面濕潤性 • 潤濕不良接合之結果:
– 導致孔洞的產生而使接合強度與熱導性降低 – 造成應力分佈不均
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14
金-矽共晶黏結法
• 預型片彌補基板孔洞平整度不佳時所造成 接合不完全的缺點
– 厚度約25mm，其面積約為晶片的三分之一材 質為金2-wt%係合金薄片
IC-封装技术 ppt课件
QFN(1.0mil) TQFN(0.8mil)
DFN(1.0mil) TDFN(0.8mil)
KPAK
Saw
PPT课件
Punch
13
DIP
SOP
MSOP
SSOP
பைடு நூலகம்
TSSOP
SOP
SOP-P
SSOP
Mini-SOP TSSOP
SOP-Exposed pad PPT课件
14
LQFP(1.6mm) TQFP(1.2mm)
• BGA/PBA: Ball/ Pin Grid Array
• TAB: Tape Automated BondingPPT课件
9
封裝體外型簡介
雙排引腳封裝 (DIP)
單排引腳封裝 (SIP)
薄小外形輪廓封裝 (TSOP)
四方扁平封裝 (QFP)
有引腳晶片塑膠載器 (PLCC)
PPT课件
無引腳晶片載器 (LCC)
PPT课件
24
PPT课件
25
IC封裝流程:晶圓研磨(Wafer grinding)
製程目的:將晶片從背面磨至適當厚度,以符合相關封裝體 之需求.
研磨目的
1.防止翹曲(Warpage)
2.平衡上下模流,防止灌不滿或保護層剝離
3.薄型封裝需求:DIP--不磨; PLCC,QFP--19mil; TSOP,TQFP--12mil
10
SOT-23(1.45mm) 3,5,6,8L TSOT-23(0.8mm)
JSOT 6,8L
SOT-89 3,5L
SOT-223 3L
廠內封裝體
SC-70 3L5L
PPT课件
11
TO-220 3L,5L
DFN(1.0mil) TDFN(0.8mil)
KPAK
Saw
PPT课件
Punch
13
DIP
SOP
MSOP
SSOP
பைடு நூலகம்
TSSOP
SOP
SOP-P
SSOP
Mini-SOP TSSOP
SOP-Exposed pad PPT课件
14
LQFP(1.6mm) TQFP(1.2mm)
• BGA/PBA: Ball/ Pin Grid Array
• TAB: Tape Automated BondingPPT课件
9
封裝體外型簡介
雙排引腳封裝 (DIP)
單排引腳封裝 (SIP)
薄小外形輪廓封裝 (TSOP)
四方扁平封裝 (QFP)
有引腳晶片塑膠載器 (PLCC)
PPT课件
無引腳晶片載器 (LCC)
PPT课件
24
PPT课件
25
IC封裝流程:晶圓研磨(Wafer grinding)
製程目的:將晶片從背面磨至適當厚度,以符合相關封裝體 之需求.
研磨目的
1.防止翹曲(Warpage)
2.平衡上下模流,防止灌不滿或保護層剝離
3.薄型封裝需求:DIP--不磨; PLCC,QFP--19mil; TSOP,TQFP--12mil
10
SOT-23(1.45mm) 3,5,6,8L TSOT-23(0.8mm)
JSOT 6,8L
SOT-89 3,5L
SOT-223 3L
廠內封裝體
SC-70 3L5L
PPT课件
11
TO-220 3L,5L
《集成电路封装技术》PPT课件
➢PFP（Plastic Flat Package） 方 式 封 装 的 芯 片 与 QFP方式基本相同。唯一的区别是QFP一般为正方形， 而PFP既可以是正方形，也可以是长方形。
➢QFP/PFP封装具有以下特点：
1.适用于SMD表面安装技术在PCB电路板上安裝布線。
2.适合高频使用 .
3.操作方便，可靠性高。
20世纪70年代中期
表面贴装技术
DIP
手机、笔记本电脑、数码摄
象机的薄型化、小型化
1、 SOP小型平面引线式封装 SOP：small out-line package
引脚向外弯曲
Surface Mount technology 表面贴装（SMT）技术之一
薄型化
2、SOJ small out-line J-lead package 小型平面J 形引线式封装
芯片尺寸封装技术
CSP
chip size package
尺寸芯片封装
裸芯片封装
20世纪90年代，日本开发了一种接近于芯片尺寸的超 小型封装，这种封装被称为chip size package，将美国风行 一时的BGA推向CSP,将成为高密度电子封装技术的主流趋势
尺寸芯片封装概念
双列直插式封装（DIP）的裸芯片面积与封装面积之比为1:80, 表面贴装技术SMT中的QFP为1:7， CSP小于1:1.2
引脚向内弯曲
3、QFP ：quad flat package 四周平面引线式封装
引脚向外弯曲
背面
QFP塑料方型扁平式封装和PFP
塑料扁平组件式封装
➢QFP（Plastic Quad Flat Package）封装的芯片引 脚之间距离很小，管脚很细，一般大规模或超大型集 成电路都采用这种封装形式，其引脚数一般在100个 以上。用这种形式封装的芯片必须采用SMD（表面安 装设备技术）将芯片与主板焊接起来。采用SMD安装 的芯片不必在主板上打孔，一般在主板表面上有设计 好的相应管脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点， 即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片， 如果不用专用工具是很难拆卸下来的。
➢QFP/PFP封装具有以下特点：
1.适用于SMD表面安装技术在PCB电路板上安裝布線。
2.适合高频使用 .
3.操作方便，可靠性高。
20世纪70年代中期
表面贴装技术
DIP
手机、笔记本电脑、数码摄
象机的薄型化、小型化
1、 SOP小型平面引线式封装 SOP：small out-line package
引脚向外弯曲
Surface Mount technology 表面贴装（SMT）技术之一
薄型化
2、SOJ small out-line J-lead package 小型平面J 形引线式封装
芯片尺寸封装技术
CSP
chip size package
尺寸芯片封装
裸芯片封装
20世纪90年代，日本开发了一种接近于芯片尺寸的超 小型封装，这种封装被称为chip size package，将美国风行 一时的BGA推向CSP,将成为高密度电子封装技术的主流趋势
尺寸芯片封装概念
双列直插式封装（DIP）的裸芯片面积与封装面积之比为1:80, 表面贴装技术SMT中的QFP为1:7， CSP小于1:1.2
引脚向内弯曲
3、QFP ：quad flat package 四周平面引线式封装
引脚向外弯曲
背面
QFP塑料方型扁平式封装和PFP
塑料扁平组件式封装
➢QFP（Plastic Quad Flat Package）封装的芯片引 脚之间距离很小，管脚很细，一般大规模或超大型集 成电路都采用这种封装形式，其引脚数一般在100个 以上。用这种形式封装的芯片必须采用SMD（表面安 装设备技术）将芯片与主板焊接起来。采用SMD安装 的芯片不必在主板上打孔，一般在主板表面上有设计 好的相应管脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点， 即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片， 如果不用专用工具是很难拆卸下来的。
IC封装工艺简介
Wafer Mount 晶圆安装
Wafer Saw 晶圆切割
Wire Bond 引线焊接
3rd Optical 第三道光检
FOL– Back Grinding背面减薄
Taping 粘胶带
Back Grinding
磨片
De-Taping 去胶带
➢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；
FOL– Wafer Saw晶圆切割
Wafer Mount 晶圆安装
Wafer Saw 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；
嘴前烧球
上，加ForCap运动轨迹形成 良好的Wire Loop
Cap下降到Lead Cap侧向划开，将金 Cap上提，完成一次 Frame形成焊接 线切断，形成鱼尾 动作
FOL– Wire Bonding 引线焊接
Wire Bond的质量控制：
Wire Pull、Stitch Pull（金线颈部和尾部拉力）
➢IC Package种类很多，可以按以下标准分类：
• 按封装材料划分为： 金属封装、陶瓷封装、塑料封装
• 按照和PCB板连接方式分为： PTH封装和SMT封装
• 按照封装外型可分为： SOT、SOIC、TSSOP、QFN、QFP、BGA、CSP等；
IC Package （IC的封装形式）
• 按封装材料划分为：
FOL– Die Attach 芯片粘接
Epoxy Write： Coverage >75%;
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半导体封装的目的及作用
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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IC Package Structure（IC结构图）
TOP VIEW SIDE VIEW
Lead Frame 引线框架
Die Pad 芯片焊盘
Gold Wire 金线
Epoxy 银浆
Mold Compound 塑封料
Logo
Raw Material in Assembly(封装原材料)
【Wafer】晶圆
➢ 晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为 圆形，故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结 构，而成为有特定电性功能之IC产品。
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Raw Material in Assembly(封装原材料)
【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、
第四，可靠性：任何封装都需要形成一定的可靠性，这是 整个封装工艺中最重要的衡量指标。原始的芯片离开特定的生 存环境后就会损毁，需要封装。芯片的工作寿命，主要决于对 封装材料和封装工艺的选择。
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IC Process Flow
Customer 客户
IC Design IC设计
SMT IC组装
Wafer Fab 晶圆制造
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；
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IC Package （IC的封装形式）
• QFN—Quad Flat No-lead Package 四方无引脚扁平封装 • SOIC—Small Outline IC 小外形IC封装 • TSSOP—Thin Small Shrink Outline Package 薄小外形封装 • QFP—Quad Flat Package 四方引脚扁平式封装 • BGA—Ball Grid Array Package 球栅阵列式封装 • CSP—Chip Scale Package 芯片尺寸级封装
• 按照和PCB板连接方式分为： PTH封装和SMT封装
• 按照封装外型可分为： SOT、SOIC、TSSOP、QFN、QFP、BGA、CSP等；
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IC Package （IC的封装形式）
• 按封装材料划分为：
塑料封装
陶瓷封装
金属封装主要用于军工或航天技术，无 商业化产品；
陶瓷封装优于金属封装，也用于军事产 品，占少量商业化市场；
➢实现芯片和外部引线框架的电性和物 理连接；
➢金线采用的是99.99%的高纯度金；
➢同时，出于成本考虑，目前有采用铜 线和铝线工艺的。优点是成本降低， 同时工艺难度加大，良率降低；
➢线径决定可传导的电流；0.8mil， 1.0mil，1.3mils，1.5mils和2.0mils；
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Raw Material in Assembly(封装原材料)
Wafer Probe 晶圆测试
Assembly& Test IC 封装测试
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IC Package （IC的封装形式）
Package--封装体：
➢指芯片（Die）和不同类型的框架（L/F）和塑封料（EMC） 形成的不同外形的封装体。
➢IC Package种类很多，可以按以下标准分类：
• 按封装材料划分为： 金属封装、陶瓷封装、塑料封装
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Introduction of IC Assembly Process IC封装工艺介绍
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Introduction of IC Assembly Process
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。
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；
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Raw Material in Assembly(封装原材料 SMT
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IC Package （IC的封装形式）
• 按封装外型可分为：
SOT 、QFN 、SOIC、TSSOP、QFP、BGA、CSP等；
封装形式和工艺逐步高级和复杂
• 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；
第二，支撑：支撑有两个作用，一是支撑芯片，将芯片固 定好便于电路的连接，二是封装完成以后，形成一定的外形以 支撑整个器件、使得整个器件不易损坏。
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半导体封装的目的及作用
第三，连接：连接的作用是将芯片的电极和外界的电路连 通。引脚用于和外界电路连通，金线则将引脚和芯片的电路连 接起来。载片台用于承载芯片，环氧树脂粘合剂用于将芯片粘 贴在载片台上，引脚用于支撑整个器件，而塑封体则起到固定 及保护作用。
塑料封装用于消费电子，因为其成本低 ，工艺简单，可靠性高而占有绝大部分 的市场份额；
金属封装
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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