集成电路芯片封装技术
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<16> 修正和定型(分离和铸型) 把芯片和FRAME 导线分离,使芯 片外部的导线形成一定的形状。
后道生产流程:(11)老化测试
<17> 老化(温度电压)测试 在提高环境温度和芯片工作电压的情 况下模拟芯片的老化过程,以去除发 生早期故障的产品
后道生产流程:(12)电性能测试
<18> 成品检测及可靠性测试 进行电气特性检测以去除不合格的芯片 成品检测: 电气特性检测及外观检查 可靠性检测: 实际工作环境中的测试、长期工作的寿 命测试
<9> 磨平(CMP) 将WAFER 表面磨平。
前道生产流程:(5)测试
<10> 形成电极 把铝注入WAFER 表面的相应位置, 形成电极。
<11>WAFER 测试 对WAFER 进行测 试,把不合格的芯片 标记出来。
后道生产流程:(6)芯片切割
<12> 切割WAFER 把芯片从WAFER 上切割下来。
后道生产流程:(13)打码
<19> 标记 在芯片上用激光打上产品名。
课程主要内容
一、封装概述 二、封装的工艺流程(重点) 三、塑料封装 四、气密性封装 五、封装可靠性工程 六、新型封装技术
电子封装的作用
电子封装的四个功能:
为IC芯片提供机械支撑和环境保护(circuit support and protection); 接通半导体芯片的电流通路(power distribution); 提供信号的输入和输出通路 (signal distribution); 提供热通路,散逸半导体芯片产生的热(heat dissipation) 。
后道生产流程:(7)芯片的粘贴
<13> 固定芯片 把芯片安置在特定的FRAME 上
后道生产流程:(8)芯片互连
<14> 连接管脚 用25 微米的纯金线将芯片和FRAME 上的引脚连接起来。
后道生产流程:(9)芯片封装
<15> 封装 用陶瓷或树脂对芯片进行封装。
后道生产流程:(10)切筋打码成型
80年代,表面安装技术
封装技术的历史
90年代,集成电路发展到超大规模阶段,要求电子封装的 管脚数越来越多,管脚节距越来越小,从而电子封装从四 边引线型(如QFP等)向平面阵列型(PGA)发展。
90年代初发明了球栅阵列封装(BGA).目前正处于爆炸 发展阶段。是电子封装领域的又一场革命。
目前研究的热点为3D封装技术。
前道生产流程:(1)单晶制备
<1> 硅棒的拉伸 将多晶硅熔解在石英炉中,然后依靠 一根石英棒慢慢的拉出纯净的单晶硅 棒。
<2> 切割单晶硅棒 用金刚石刀把单晶硅棒切成一定的厚度 形成WAFER。
前道生产流程:(2)WAFER制造
<3> 抛光WAFER WAFER 的表面被抛光成镜面。
<4> 氧化WAFER 表面 WAFER 放在900 度——1100 度的氧化 炉中,并通入纯净的氧气,在WAFER 表面 形成氧化硅。
概述
微电子制造工程概述
芯片制造与封装工艺流程
[1] 前道工序 该过程包括: (1) 将粗糙的硅矿石转变成高纯度的单晶硅。 (2) 在wafer 上制造各种IC 元件。 (3) 测试wafer 上的IC 芯片。 [2] 后道工序 该过程包括: (1) 对wafer 划片(进行切割) (2) 对IC 芯片进行封装和测试
电子封装层次
电子封装分类
按封装中芯片数量: 1) 单芯片封装 2) 多芯片封装,如MCM
按材料分类: 1) 陶瓷封装——高可靠性 2) 塑料封装——低成本(与陶瓷封装相比),
更通用
电子封装分类
按组装方法: 1) 通孔组装技术THP 2) 表面组装技术SMT 3) 特殊的组装技术
电子封装直接影响着:
电子产品的电、热、光和机械性能 电子产品的可靠性和成本 电子产品与系统的小型化。
电子封装的层次
封装与组装可分为: 零级封装(晶片级的连接) 一级封装(单晶片或多个晶片组件或元件) 二级封装(印制电路板级的封装) 三级封装(整机的组装) 零级和一级封装称为电子封装(技术) 把二级和三级封装称为电子组装(技术)
电子组装
通孔组装技术
电子组装
表面贴装技术、表面组装技术
典型封装器件
见新教材!
封装技术的历史
1947年世界发明第一只半导体晶体管,同时也就开始了电子封 装的历史。
1958年发明第一块集成电路,它推动了多引线外壳的发展,工 艺仍以金属-玻璃封接工艺为主。
60年代发明了DIP外壳,即双列直插引线外壳。在70年代成为系列 主导产品。
Baidu Nhomakorabea
前道生产流程:(3)芯片制造
<5> 覆上光刻胶 通过旋转离心力,均匀地在WAFER 表面覆上一层光刻胶。
<6> 在WAFER 表面形成图案
通过光学掩模板和曝光技术在 WAFER 表面形成图案。
前道生产流程:(4)芯片制造
<7> 蚀刻 使用蚀刻来移除相应的氧化层。
<8> 氧化、扩散、CVD 和注入离子 对WAFER 注入离子(磷、硼),然 后进行高温扩散,形成各种集成器件。
后道生产流程:(11)老化测试
<17> 老化(温度电压)测试 在提高环境温度和芯片工作电压的情 况下模拟芯片的老化过程,以去除发 生早期故障的产品
后道生产流程:(12)电性能测试
<18> 成品检测及可靠性测试 进行电气特性检测以去除不合格的芯片 成品检测: 电气特性检测及外观检查 可靠性检测: 实际工作环境中的测试、长期工作的寿 命测试
<9> 磨平(CMP) 将WAFER 表面磨平。
前道生产流程:(5)测试
<10> 形成电极 把铝注入WAFER 表面的相应位置, 形成电极。
<11>WAFER 测试 对WAFER 进行测 试,把不合格的芯片 标记出来。
后道生产流程:(6)芯片切割
<12> 切割WAFER 把芯片从WAFER 上切割下来。
后道生产流程:(13)打码
<19> 标记 在芯片上用激光打上产品名。
课程主要内容
一、封装概述 二、封装的工艺流程(重点) 三、塑料封装 四、气密性封装 五、封装可靠性工程 六、新型封装技术
电子封装的作用
电子封装的四个功能:
为IC芯片提供机械支撑和环境保护(circuit support and protection); 接通半导体芯片的电流通路(power distribution); 提供信号的输入和输出通路 (signal distribution); 提供热通路,散逸半导体芯片产生的热(heat dissipation) 。
后道生产流程:(7)芯片的粘贴
<13> 固定芯片 把芯片安置在特定的FRAME 上
后道生产流程:(8)芯片互连
<14> 连接管脚 用25 微米的纯金线将芯片和FRAME 上的引脚连接起来。
后道生产流程:(9)芯片封装
<15> 封装 用陶瓷或树脂对芯片进行封装。
后道生产流程:(10)切筋打码成型
80年代,表面安装技术
封装技术的历史
90年代,集成电路发展到超大规模阶段,要求电子封装的 管脚数越来越多,管脚节距越来越小,从而电子封装从四 边引线型(如QFP等)向平面阵列型(PGA)发展。
90年代初发明了球栅阵列封装(BGA).目前正处于爆炸 发展阶段。是电子封装领域的又一场革命。
目前研究的热点为3D封装技术。
前道生产流程:(1)单晶制备
<1> 硅棒的拉伸 将多晶硅熔解在石英炉中,然后依靠 一根石英棒慢慢的拉出纯净的单晶硅 棒。
<2> 切割单晶硅棒 用金刚石刀把单晶硅棒切成一定的厚度 形成WAFER。
前道生产流程:(2)WAFER制造
<3> 抛光WAFER WAFER 的表面被抛光成镜面。
<4> 氧化WAFER 表面 WAFER 放在900 度——1100 度的氧化 炉中,并通入纯净的氧气,在WAFER 表面 形成氧化硅。
概述
微电子制造工程概述
芯片制造与封装工艺流程
[1] 前道工序 该过程包括: (1) 将粗糙的硅矿石转变成高纯度的单晶硅。 (2) 在wafer 上制造各种IC 元件。 (3) 测试wafer 上的IC 芯片。 [2] 后道工序 该过程包括: (1) 对wafer 划片(进行切割) (2) 对IC 芯片进行封装和测试
电子封装层次
电子封装分类
按封装中芯片数量: 1) 单芯片封装 2) 多芯片封装,如MCM
按材料分类: 1) 陶瓷封装——高可靠性 2) 塑料封装——低成本(与陶瓷封装相比),
更通用
电子封装分类
按组装方法: 1) 通孔组装技术THP 2) 表面组装技术SMT 3) 特殊的组装技术
电子封装直接影响着:
电子产品的电、热、光和机械性能 电子产品的可靠性和成本 电子产品与系统的小型化。
电子封装的层次
封装与组装可分为: 零级封装(晶片级的连接) 一级封装(单晶片或多个晶片组件或元件) 二级封装(印制电路板级的封装) 三级封装(整机的组装) 零级和一级封装称为电子封装(技术) 把二级和三级封装称为电子组装(技术)
电子组装
通孔组装技术
电子组装
表面贴装技术、表面组装技术
典型封装器件
见新教材!
封装技术的历史
1947年世界发明第一只半导体晶体管,同时也就开始了电子封 装的历史。
1958年发明第一块集成电路,它推动了多引线外壳的发展,工 艺仍以金属-玻璃封接工艺为主。
60年代发明了DIP外壳,即双列直插引线外壳。在70年代成为系列 主导产品。
Baidu Nhomakorabea
前道生产流程:(3)芯片制造
<5> 覆上光刻胶 通过旋转离心力,均匀地在WAFER 表面覆上一层光刻胶。
<6> 在WAFER 表面形成图案
通过光学掩模板和曝光技术在 WAFER 表面形成图案。
前道生产流程:(4)芯片制造
<7> 蚀刻 使用蚀刻来移除相应的氧化层。
<8> 氧化、扩散、CVD 和注入离子 对WAFER 注入离子(磷、硼),然 后进行高温扩散,形成各种集成器件。