半导体封装技术
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注胶时间过长 树脂在常温下的有效时间极短
在晶片偏大，而球体偏小时无法进行封装
树脂的可靠性低
Cringe
Flip Chip Package
Chip Solder bump
树脂成本明显偏高 包封体边框形状变形
Needle Liquid resin Substrate
TOWA的局部封装技术
F-M塑封技术 采用脱模薄膜的塑封技术
Number of voids/100PKG
采用减压罐，短时间内达到高真空状态
100
STD molding F-M molding
10
Release Film Molding
效果
可防止树脂的溢漏和溢料的产生 脱模时可降低对基板的冲击以保护球体粘胶、 防止PKG与基板脱落
抽气口
模具无需脱模杆和镶件
Top Gate
Floating Die
SOP / QFP
Transfer molding
Transfer molding
―
―
―
―
―
μBGA
Potting
〃
○
○
―
○
○
BOC
〃
〃
○
○
―
○
○
QFN
Transfer molding
〃
―
○
Adhesion Tape
―
―
○
Heart-Sink BGA
Potting
November 2002
TOWA-Confidential
PKG及其封装技术的运用
Necessary Mold Technology Packages Structure Current Mold Method Future Mold Method
Vacuum Release Film
Transfer Underfill
半导体封装技Baidu Nhomakorabea研讨会
November 2002
TOWA-Confidential
ＰＫＧ及L/F的变迁
1990 2000 2005
QFN SOP,TSOP
Stacked CSP
W.L.CSP BGA QFP,TQFP DIP Flip Chip BGA
Leadframe
Substrate
Single Cavity Matrix Cavity
特点
消除针孔 (将产生针孔的水蒸气及气体瞬时间排出) 采用特殊的密封薄膜
80 60 40 20 0 A B C D E F G H I J K
Organic gas
8 6 4 2 0
Various compounds
树脂内部含水量不同状况下针孔发生数量的比较
200
Number of voids/100PKG
Solid BGA Sawing System “SB-S”
November 2002
TOWA-Confidential
PKG表面亚光加工处理 小口径料饼多冲杆模塑封系统的开发
只需更换模具及工装即可实现多品种生产的创新设计
塑封系统的模组化设计 真空塑封技术的开发(F-M: Fine Molding)
November 2002
Single Cavity Matrix Cavity
Map Cavity Map Unit Cavity
TOWA-Confidential
TOWA主导设备示意图
Flip Chip Bonding System “FC-BⅢ”
Auto Molding System “Y-PS”
可调式出气口的设置 晶片反面扶持机构的采用
防止低粘度树脂溢漏的模杆设计 可确保基板稳定性的浮动式模具结构
November 2002
TOWA-Confidential
脱模薄膜
QFN的PKG塑封状况比较
采用脱模薄膜时
November 2002
不采用脱模薄膜时
TOWA-Confidential
Top Gate Mold
适用范围（PKG）
细长型金丝（φ20μm以下 L5mm以上） 基板上不允许设置浇道的特殊PKG （如EBGA，BOC等）
效果
因注胶一致性好，可减少冲金丝及针孔的发生。 大幅度增加了基板设计的自由度从而降低成本
150
100
STD molding F-M molding
50
0 0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6 0 .7
FM塑封 November 2002
普通塑封
Moisture(wt%)
TOWA-Confidential
Comparison of organic gas volume (Based on GC peak area)
可根据目的、用途自由选择
Adjustment block Main cavity
Holder base
Spur gear
Worm gear
Servo motor
November 2002
TOWA-Confidential
Transfer Underfill Mold（TUF）
传统滴浇方式存在的问题
〃
○
―
―
○
○
Flip Chip
Potting （Capillarity action）
〃
○
○
○
○
○
Wafer Level CSP
Compression molding
○
○
―
―
―
November 2002
TOWA-Confidential
Fine Mold（F-M塑封）
真空塑封与普通塑封状况下针孔数量的比较
上模
可严防基板背面溢料的产生
中模
下模
November 2002
TOWA-Confidential
Floating Die
课题:克服BGA基板的问题
溢料
料筒部位残胶 多层基板的通用问题 基板龟裂
TOWA浮动式模具(模板厚度可调)
采用托盘式弹簧装置
汽缸式 马达駆動方式方式（自动测量模板厚度）
在晶片偏大，而球体偏小时无法进行封装
树脂的可靠性低
Cringe
Flip Chip Package
Chip Solder bump
树脂成本明显偏高 包封体边框形状变形
Needle Liquid resin Substrate
TOWA的局部封装技术
F-M塑封技术 采用脱模薄膜的塑封技术
Number of voids/100PKG
采用减压罐，短时间内达到高真空状态
100
STD molding F-M molding
10
Release Film Molding
效果
可防止树脂的溢漏和溢料的产生 脱模时可降低对基板的冲击以保护球体粘胶、 防止PKG与基板脱落
抽气口
模具无需脱模杆和镶件
Top Gate
Floating Die
SOP / QFP
Transfer molding
Transfer molding
―
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μBGA
Potting
〃
○
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BOC
〃
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QFN
Transfer molding
〃
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Adhesion Tape
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Heart-Sink BGA
Potting
November 2002
TOWA-Confidential
PKG及其封装技术的运用
Necessary Mold Technology Packages Structure Current Mold Method Future Mold Method
Vacuum Release Film
Transfer Underfill
半导体封装技Baidu Nhomakorabea研讨会
November 2002
TOWA-Confidential
ＰＫＧ及L/F的变迁
1990 2000 2005
QFN SOP,TSOP
Stacked CSP
W.L.CSP BGA QFP,TQFP DIP Flip Chip BGA
Leadframe
Substrate
Single Cavity Matrix Cavity
特点
消除针孔 (将产生针孔的水蒸气及气体瞬时间排出) 采用特殊的密封薄膜
80 60 40 20 0 A B C D E F G H I J K
Organic gas
8 6 4 2 0
Various compounds
树脂内部含水量不同状况下针孔发生数量的比较
200
Number of voids/100PKG
Solid BGA Sawing System “SB-S”
November 2002
TOWA-Confidential
PKG表面亚光加工处理 小口径料饼多冲杆模塑封系统的开发
只需更换模具及工装即可实现多品种生产的创新设计
塑封系统的模组化设计 真空塑封技术的开发(F-M: Fine Molding)
November 2002
Single Cavity Matrix Cavity
Map Cavity Map Unit Cavity
TOWA-Confidential
TOWA主导设备示意图
Flip Chip Bonding System “FC-BⅢ”
Auto Molding System “Y-PS”
可调式出气口的设置 晶片反面扶持机构的采用
防止低粘度树脂溢漏的模杆设计 可确保基板稳定性的浮动式模具结构
November 2002
TOWA-Confidential
脱模薄膜
QFN的PKG塑封状况比较
采用脱模薄膜时
November 2002
不采用脱模薄膜时
TOWA-Confidential
Top Gate Mold
适用范围（PKG）
细长型金丝（φ20μm以下 L5mm以上） 基板上不允许设置浇道的特殊PKG （如EBGA，BOC等）
效果
因注胶一致性好，可减少冲金丝及针孔的发生。 大幅度增加了基板设计的自由度从而降低成本
150
100
STD molding F-M molding
50
0 0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6 0 .7
FM塑封 November 2002
普通塑封
Moisture(wt%)
TOWA-Confidential
Comparison of organic gas volume (Based on GC peak area)
可根据目的、用途自由选择
Adjustment block Main cavity
Holder base
Spur gear
Worm gear
Servo motor
November 2002
TOWA-Confidential
Transfer Underfill Mold（TUF）
传统滴浇方式存在的问题
〃
○
―
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○
○
Flip Chip
Potting （Capillarity action）
〃
○
○
○
○
○
Wafer Level CSP
Compression molding
○
○
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November 2002
TOWA-Confidential
Fine Mold（F-M塑封）
真空塑封与普通塑封状况下针孔数量的比较
上模
可严防基板背面溢料的产生
中模
下模
November 2002
TOWA-Confidential
Floating Die
课题:克服BGA基板的问题
溢料
料筒部位残胶 多层基板的通用问题 基板龟裂
TOWA浮动式模具(模板厚度可调)
采用托盘式弹簧装置
汽缸式 马达駆動方式方式（自动测量模板厚度）