半导体器件的芯片焊接及内引线键合_二_
「科普」SiP封装介绍
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根据国际半导体路线组织（ITRS）的定义：SiP为将多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件，以及诸如MEMS或者光学器件等其他器件优先组装到一起，实现一定功能的单个标准封装件，形成一个系统或者子系统。
从架构上来讲，SiP是将多种功能芯片，包括处理器、存储器等功能芯片集成在一个封装内，从而实现一个基本完整的功能。
与SOC （片上系统）相对应。
不同的是系统级封装是采用不同芯片进行并排或叠加的封装方式，而SOC则是高度集成的芯片产品。
1.1. More Moore VS More than Moore——SoC与SiP之比较SiP是超越摩尔定律下的重要实现路径。
众所周知的摩尔定律发展到现阶段，何去何从？行业内有两条路径：一是继续按照摩尔定律往下发展，走这条路径的产品有CPU、内存、逻辑器件等，这些产品占整个市场的50%。
另外就是超越摩尔定律的More than Moore路线，芯片发展从一味追求功耗下降及性能提升方面，转向更加务实的满足市场的需求。
这方面的产品包括了模拟/RF器件，无源器件、电源管理器件等，大约占到了剩下的那50%市场。
针对这两条路径，分别诞生了两种产品：SoC与SiP。
SoC是摩尔定律继续往下走下的产物，而SiP则是实现超越摩尔定律的重要路径。
两者都是实现在芯片层面上实现小型化和微型化系统的产物。
SoC与SIP是极为相似，两者均将一个包含逻辑组件、内存组件，甚至包含被动组件的系统，整合在一个单位中。
SoC是从设计的角度出发，是将系统所需的组件高度集成到一块芯片上。
SiP是从封装的立场出发，对不同芯片进行并排或叠加的封装方式，将多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件，以及诸如MEMS或者光学器件等其他器件优先组装到一起，实现一定功能的单个标准封装件。
从集成度而言，一般情况下，SoC只集成AP之类的逻辑系统，而SiP集成了AP+mobile DDR，某种程度上说SIP=SoC+DDR，随着将来集成度越来越高，emmc也很有可能会集成到SiP中。
半导体引线键合技术有哪些类型
引言概述半导体引线键合技术是半导体封装过程中至关重要的一项技术，其主要作用是将芯片引线与封装材料进行可靠连接。
本文将对半导体引线键合技术进行分类介绍，以便更好地了解其基本原理和应用场景。
正文内容一、金球键合技术金球键合技术是一种常见的引线键合技术，其工作原理是利用焊锡小球将芯片引线与封装材料连接起来。
金球键合技术具有低电阻、低功耗、高可靠性等优点，广泛应用于集成电路、半导体激光器、光电元件等领域。
金球键合技术的具体步骤包括金球制备、位置布局、压合、焊接等。
小节：1.焊锡小球的制备方法有哪些？2.如何进行引线位置的布局和优化？3.压合过程中需要注意哪些关键参数？4.焊接过程中可以采用哪些技术手段提升效果？5.金球键合技术在集成电路领域的应用案例。
二、焊线键合技术焊线键合技术是另一种常见的引线键合技术，其核心原理是利用焊线将芯片引线与封装材料连接起来。
焊线键合技术广泛应用于集成电路、半导体器件、功放器件等领域，具有高可靠性、低电阻、环保等优点。
焊线键合技术的具体步骤包括焊线选材、焊线形成、焊线位置布局、焊线布置、焊接等。
小节：1.焊线选材时需要考虑哪些因素？2.如何实现焊线的精确形成和定位？3.焊线布置的原则和技巧有哪些？4.焊接过程中需要注意哪些关键参数？5.焊线键合技术在半导体器件领域的应用案例。
三、球限位键合技术球限位键合技术是在芯片引线和封装材料之间加入金属球限位环来限定焊接位置的一种引线键合技术。
该技术可以提高键合位置的稳定性和可靠性，适用于对键合位置要求较高的场景，如高频器件和光电器件等。
球限位键合技术的具体步骤包括球限位环制备、位置布局、压合、焊接等。
小节：1.金属球限位环的制备方法及材料选择。
2.球限位环对引线键合位置的作用机理。
3.如何保证球限位环的位置精确布局？4.压合过程中需要注意哪些关键参数？5.球限位键合技术在高频器件领域的应用案例。
四、电容键合技术电容键合技术是一种特殊的引线键合技术，主要应用于二极管、电容器等组件的封装过程中。
引线键合（WireBonding）
引线键合（WireBonding）引线键合(Wire Bonding)——将芯片装配到PCB上的方法 | SK hynix Newsroom结束前工序的每一个晶圆上，都连接着500~1200个芯片（也可称作Die）。
为了将这些芯片用于所需之处，需要将晶圆切割(Dicing)成单独的芯片后，再与外部进行连接、通电。
此时，连接电线（电信号的传输路径）的方法被称为引线键合（Wire Bonding）。
其实，使用金属引线连接电路的方法已是非常传统的方法了，现在已经越来越少用了。
近来，加装芯片键合（Flip Chip Bonding）和硅穿孔（Through Silicon Via，简称TSV）正在成为新的主流。
加装芯片键合也被称作凸点键合（Bump Bonding），是利用锡球（Solder Ball）小凸点进行键合的方法。
硅穿孔则是一种更先进的方法。
为了了解键合的最基本概念，在本文中，我们将着重探讨引线键合，这一传统的方法。
一、键合法的发展历程图1. 键合法的发展史：引线键合(Wire Bonding)→加装芯片键合(Flip Chip Bonding)→硅穿孔（TSV）下载图片为使半导体芯片在各个领域正常运作，必须从外部提供偏压（Bias voltage）和输入。
因此，需要将金属引线和芯片焊盘连接起来。
早期，人们通过焊接的方法把金属引线连接到芯片焊盘上。
从1965年至今，这种连接方法从引线键合(Wire Bonding)，到加装芯片键合(Flip Chip Bonding)，再到TSV，经历了多种不同的发展方式。
引线键合顾名思义，是利用金属引线进行连接的方法；加装芯片键合则是利用凸点（bump）代替了金属引线，从而增加了引线连接的柔韧性；TSV作为一种全新的方法，通过数百个孔使上下芯片与印刷电路板（Printed Circuit Board，简称PCB）相连。
二、键合法的比较：引线键合(Wire Bonding)和加装芯片键合(Flip Chip Bonding)图2. 引线键合(Wire Bonding) VS加装芯片键合(Flip Chip Bonding)的工艺下载图片三、引线键合（Wire Bonding）是什么？图3. 引线键合的结构（载体为印刷电路板（PCB）时）下载图片引线键合是把金属引线连接到焊盘上的一种方法，即是把内外部的芯片连接起来的一种技术。
浅析引线键合
浅析引线键合摘要：随着集成电路的发展, 先进封装技术不断发展变化以适应各种半导体新工艺和新材料的要求和挑战。
半导体封装内部芯片和外部管脚以及芯片之间的连接起着确立芯片和外部的电气连接、确保芯片和外界之间的输入/ 输出畅通的重要作用,是整个后道封装过程中的关键。
引线键合以工艺实现简单、成本低廉、适用多种封装形式而在连接方式中占主导地位, 目前所有封装管脚的90%以上采用引线键合连接[1]。
关键词：集成电路引线键合方向发展Abstract: with the development of integrated circuits, advanced packaging technology constantly changing to adapt to all kinds of semiconductor of new technology and new material requirements and challenges. Semiconductor package internal chip and the external pin and the connection between the chip having established chip and external electrical connection, ensure the chip and outside between the input / output smooth important role, the whole package after the road is the key process in the. Wire bonding technology to achieve a simple, low cost, suitable for various packaging forms and in a connection mode in the dominant, all current package pins above 90% using a wire bond connection [1].Key words: integrated circuit lead wire bonding direction目前封装形式一方面朝着高性能的方向发展，另一方面朝着轻薄短小的方向发展，对封装工艺圆片研磨、芯片粘贴、引线键合都提出了新的要求。
《集成电路封装与测试》芯片互连
引线键合技术
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引线键合键合接点形状主要有楔形和球形，键合接点有两个，两 键合接点形状可以相同或不同。
球形键合
楔形键合
引线键合工艺参数
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➢键合温度 WB 工艺对温度有较高的控制要求。过高的温度不仅会产生过多的氧化物影响键合质量，并
且由于热应力应变的影响，图像监测精度和器件的可靠性也随之下降。在实际工艺中，温控系 统都会添加预热区、冷却区，提高控制的稳定性，需要安装传感器监控瞬态温度 ➢键合时间
芯片焊区
芯片互连
I/O引线
半导体失效约有1/4-1/3是由芯片互连所引起，因此芯片互连对器件可靠性意义重大！！！
芯片互连技术概述
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芯片托盘(DIE PAD)
芯片(CHIP)
L/F 内引脚 (INNER LEAD)
热固性环氧树脂 (EMC)
金线(WIRE)
L/F 外引脚 (OUTER LEAD)
IC 封装成品构造图
芯片互连常见方法
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常见 方法
引线键合（又称打线键合）技术（WB） 载带自动键合技术（TAB）
倒装芯片键合技术（FCB）
这三种连接技术对于不同的封装形式和集成电路芯片集成度的限制各有不同的应用范围。 其中，FCB又称为C4—可控塌陷芯片互连技术。 打线键合适用引脚数为3-257；载带自动键合的适用引脚数为12-600；倒装芯片键合适用的引 脚数为6-16000。可见C4适合于高密度组装。
02 引线键合技术概述
引线键合技术
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引线键合工程是引线架上的芯片与引线架之间用金线连接的工程。为了 使芯片能与外界传送及接收信号，就必须在芯片的接触电极与引线架的引脚 之间，一个一个对应地用键合线连接起来，这个过程称为引线键合。也称为 打线键合。
第二讲微系统封装技术-引线键合
键合技术的发展： 1.键合间距进一步减小，到40微米 2.键合弧度低于150微米 3.高可靠的Cu键合 4.快速的键合周期和低温（<170ºC）键合技术 5.高精度的摄像和位置反馈系统和伺服系统 6.多旋转头的键合设备。
柯肯达尔效应（kirkendall effect）是 指两种扩散速率不同的金属在扩散 过程中会形成缺陷 。
柯肯达尔空洞，裂缝。
紫斑：主要是指引线键合中Au-Al焊接界面上所产生的Au-Al 化合物，其成分为AuAl2，它的存在会严重影响到引线键合的 质量和可靠性 ， 300ºC，紫色金属间化合物AuAl2 白斑：Au2Al
返工容易，高纯净低放气性
温度膨胀系数高，
环氧树脂类[Epoxies]
采用加热和机械方法容易进 - 腐蚀性浸析性和放气 行返工，添加60-70% 导电 性，与粘结剂固化温度有关 或导热微粉，工艺简单， 低放气性•
氢基-丙稀酸树脂类 [Cyanocrylates]
501/502胶固化速快 </=[10sec]，连接强度非常 高。
4）导电性、导热性好：单晶铜丝的导电率、导热率比金丝 提高20%，因此在和金丝径相同的条件下可以承载更大的电流， 键合金丝直径小于0.018mm时，其阻抗或电阻特性很难满足封 装要求。
5）低成本：单晶铜键合线成本只有键合金丝的1/3-1/10， 可节约键合封装材料成本90%；比重是键合金丝的1/2，1吨单晶 铜丝可替代2吨金丝； 当今半导体行业的一些显著变化直接影 响到了IC互连技术，其中成本因素也是推动互连技术发展的主 要因素。目前金丝键合长度超过5mm，引线数达到400以上，其 封装成本超过0.2美元。而采用单晶铜丝键合不但能降低器件制 造成本，提高竞争优势。对于1密耳（0.001英寸）焊线，成本 最高可降低75%，2密耳可达90%。
半导体桥点火器芯片引线键合技术研究
围则成反比。键合压力的大小还会影响到键合界面是 否发生滑移或微滑。 1.3.3 超声时间
超声时间是指在键合点上施加超声功率和键合 压力的时间。只有在合适的超声时间范围内，才能形 成良好的键合，过短时间会导致材料剥离，过长会导 致根切现象，其本质就是控制超声能量的输入。
2 正交试验研究
正交试验是多因子试验中最重要的一种设计方 法。它是根据因子设计的分式原理，采用由组合理论 推导而成的正交表来设计试验，并对结果进行统计分 析。正交试验设计基于一定的规则设计正交表，采用 正交试验设计半导体桥点火器键合工艺参数组合，可 以减少试验次数和成本，只需在所有可能的键合工艺 参数中挑选一小部分因子组合进行试验，即可确保以 最少数目的试验获得影响性能参数的全部信息。 2.1 正交试验设计 2.1.1 正交试验设计方案
由于芯片引线键合质量的优劣直接决定着半导 体桥点火器发火的可靠性，本文开展引线键合工艺技 术研究，分析影响引线键合的关键因素，并通过正交 试验设计、破坏性拉力测试及显微镜目测相结合的检 测方法，研究超声功率、键合压力与超声时间对引线
收稿日期：2021-02-22 作者简介：宋婧（1986-），女，工程师，从事火工品研制与工艺技术研究。
为键合点宽度；L 为键合点长度。合格键合点形状示
意图如图 2 所示。
键合点宽度
D 引线直径
W TL 键合点长度
楔形键
图 2 合格键合点形状
Fig.2 Qualified bonding point shape 表 2 正交试验设计表
Tab.2 Orthogonal test design
因素
超声功率 P/W
2021 年 06 月
火工品 INITIATORS & PYROTECHNICS
半导体集成电路封装技术试题汇总(李可为版)
半导体集成电路封装技术试题汇总第一章集成电路芯片封装技术1.(P1)封装概念：狭义：集成电路芯片封装是利用（膜技术）及（微细加工技术），将芯片及其他要素在框架或基板上布置、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，构成整体结构的工艺。
广义：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。
2.集成电路封装的目的：在于保护芯片不受或者少受外界环境的影响，并为之提供一个良好的工作条件，以使集成电路具有稳定、正常的功能。
3.芯片封装所实现的功能：①传递电能，②传递电路信号，③提供散热途径，④结构保护与支持。
4．在选择具体的封装形式时主要考虑四种主要设计参数：性能，尺寸，重量，可靠性和成本目标。
5.封装工程的技术的技术层次？第一层次，又称为芯片层次的封装，是指把集成电路芯片与封装基板或引脚架之间的粘贴固定电路连线与封装保护的工艺，使之成为易于取放输送，并可与下一层次的组装进行连接的模块元件。
第二层次，将数个第一层次完成的封装与其他电子元器件组成一个电子卡的工艺。
第三层次，将数个第二层次完成的封装组成的电路卡组合成在一个主电路版上使之成为一个部件或子系统的工艺。
第四层次，将数个子系统组装成为一个完整电子厂品的工艺过程。
6.封装的分类？按照封装中组合集成电路芯片的数目，芯片封装可分为：单芯片封装与多芯片封装两大类，按照密封的材料区分，可分为高分子材料和陶瓷为主的种类，按照器件与电路板互连方式，封装可区分为引脚插入型和表面贴装型两大类。
依据引脚分布形态区分，封装元器件有单边引脚，双边引脚，四边引脚，底部引脚四种。
常见的单边引脚有单列式封装与交叉引脚式封装，双边引脚元器件有双列式封装小型化封装，四边引脚有四边扁平封装，底部引脚有金属罐式与点阵列式封装。
7.芯片封装所使用的材料有金属陶瓷玻璃高分子8.集成电路的发展主要表现在以下几个方面？1芯片尺寸变得越来越大2工作频率越来越高3发热量日趋增大4引脚越来越多对封装的要求：1小型化2适应高发热3集成度提高，同时适应大芯片要求4高密度化5适应多引脚6适应高温环境7适应高可靠性9.有关名词：SIP：单列式封装SQP：小型化封装MCP：金属鑵式封装DIP：双列式封装CSP：芯片尺寸封装QFP：四边扁平封装PGA：点阵式封装BGA：球栅阵列式封装LCCC：无引线陶瓷芯片载体第二章封装工艺流程1.封装工艺流程一般可以分为两个部分，用塑料封装之前的工艺步骤成为前段操作，在成型之后的工艺步骤成为后段操作2.芯片封装技术的基本工艺流程硅片减薄硅片切割芯片贴装，芯片互联成型技术去飞边毛刺切筋成型上焊锡打码等工序3.硅片的背面减薄技术主要有磨削，研磨，化学机械抛光，干式抛光，电化学腐蚀，湿法腐蚀，等离子增强化学腐蚀，常压等离子腐蚀等4.先划片后减薄：在背面磨削之前将硅片正面切割出一定深度的切口，然后再进行背面磨削。
电子封装中的固相焊接_引线键合
参数 接触
键合 球焊点直剪切推球 金属间化合
36（总第 198 期）Jul． 2011
EPE 电 子 工 业 专 用 设 备 Equipment for Electronic Products Manufacturing
封装工艺与设备
381 mN，而未使用预备功率得到的只有 316 mN。 面处的法向应力（σy）分布[5]，法向应力的峰值出现 但需要指出的是，如果焊盘结构比较脆弱，过量预 在劈刀和 FAB 接触区域下方。假设超声功率作用
按能量作用方式，引线键合可分为热压键合 (Thermo-compression bonding)、超声键合(Ultra-sonic bonding) 和 热 超 声 键 合 (Thermo-sonic bonding)。 热压键合工艺由美国贝尔实验室于 1957 年首先引 进；后来，为降低键合温度、提高结合强度，引入了 超声，并发展为超声键合和热超声键合。目前广泛 应用的是热超声键合，如图 3，其形成的第一焊点 为球形，故又称为丝球键合或丝球焊 （ball bonding）；常使用的引线线材为金（Au）或铜（Cu），焊盘 材料一般为铝（Al）。以下仅就热超声键合的球焊点 进行讨论，如无特殊说明，将用引线键合代之。
通过固相焊原理及引线键合机制可知，接触 阶段的污染物及氧化膜去除将有助于 FAB 和焊 盘之间的接触，因此接触参数的优化将有助于获 得优质的焊点。A 机台使用相同的键合参数而不 同的接触参数获得了金引线球焊点，其结果见表 1。尽管第一组参数得到的球焊点直径比第二组参 数得到的小，但剪切推球值更高、界面金属间化合 物的覆盖率更大（见图 6）。图 7 是 K 机台通过增 加接触参数获得了剪切推球值更高的未老化铜引 线球焊点，使用预备功率获得的球焊点推球值为
半导体 键合测试
半导体键合测试半导体键合测试半导体键合测试是半导体工业中常用的一种测试方法，用于检测和评估半导体芯片的质量和可靠性。
半导体芯片是现代电子产品的核心组件，其质量和可靠性对产品的性能和寿命有着重要影响。
因此，对半导体芯片进行键合测试是非常必要的。
半导体键合测试主要是通过对芯片的金线键合进行检测，以确保键合的可靠性。
键合是将芯片与封装器件连接的一种技术，在芯片制造过程中起着至关重要的作用。
键合过程中，要将芯片的金属引线与封装器件的引脚连接起来，以实现信号传输和电源供应。
如果键合质量不好，就会影响到芯片的性能和可靠性。
半导体键合测试通常包括以下几个方面的内容：1. 键合强度测试：通过施加一定的力量来检测键合的强度。
如果键合强度不够，就容易出现键合断裂或松动的问题，从而导致芯片无法正常工作。
2. 键合电阻测试：通过测量键合的电阻来评估键合的质量。
如果键合电阻过大，就会导致信号传输的阻碍，影响芯片的工作性能。
3. 键合焊点测试：通过检测键合焊点的质量来评估键合的可靠性。
键合焊点是键合过程中金属引线与芯片或封装器件的连接点，焊点质量不好会导致键合断裂或者焊点松动，从而影响芯片的可靠性。
4. 键合线宽测试：通过测量键合金属线的宽度来评估键合的精度和一致性。
键合线宽不一致会导致电阻不匹配，进而影响芯片的性能。
半导体键合测试通常是在半导体制造过程中的一个重要环节，它可以帮助制造商及时发现并解决键合质量问题，提高芯片的可靠性和性能。
键合测试可以通过自动化测试设备来完成，测试过程中会生成大量的数据和报告，供制造商分析和评估。
总体而言，半导体键合测试是半导体工业中一项非常重要的技术和工艺。
通过对键合质量的评估，可以保证芯片的可靠性和性能。
随着半导体技术的不断发展和进步，键合测试技术也在不断改进和完善，以适应新一代芯片的需求。
只有不断提高键合测试的准确性和可靠性，才能满足日益增长的电子产品市场对芯片质量的要求，并推动半导体行业的发展。
芯片到晶圆的键合方式
芯片到晶圆的键合方式一、引言芯片键合是集成电路制造过程中的重要环节，它将芯片与晶圆之间的电连接方式，通过金属线或其他导电材料进行连接，实现信号传输和电路功能实现。
本文将介绍芯片到晶圆的几种常见的键合方式。
二、焊接键合焊接键合是最常见的芯片到晶圆键合方式之一，它通过熔化焊锡，将芯片与晶圆之间的金属线进行连接。
焊接键合具有连接可靠、工艺简单、成本低等优点，适用于大多数应用场景。
然而，焊接键合也存在一些缺点，如焊接过程对芯片和晶圆的温度要求较高，容易造成热应力，导致键合线断裂等问题。
三、金线键合金线键合是另一种常见的芯片到晶圆键合方式，它使用金属线（通常为金或铝）进行连接。
金线键合具有连接可靠、导电性能好等优点，适用于高频率和高功率的应用场景。
金线键合可以实现多芯片的连接，灵活性较高，但成本相对较高。
四、球限位键合球限位键合是一种先进的芯片到晶圆键合方式，它将芯片和晶圆之间的连接通过微小的球限位进行实现。
球限位键合具有连接可靠、排布紧密等优点，适用于高密度集成电路的制造。
球限位键合需要高精度的设备和工艺，成本较高，适用于高端市场。
五、压合键合压合键合是一种使用压力将芯片和晶圆连接的键合方式。
压合键合具有连接可靠、工艺简单等优点，适用于一些低频率和低功率的应用场景。
压合键合可以实现多芯片的连接，但对于高密度集成电路的制造来说，压合键合的密度和精度较低。
六、激光键合激光键合是一种利用激光束将芯片和晶圆进行连接的键合方式。
激光键合具有连接速度快、精度高等优点，适用于一些高端应用场景。
激光键合需要高精度的设备和工艺，成本较高。
七、总结芯片到晶圆的键合方式有多种，每种方式都有其适用的场景和优缺点。
根据不同的应用需求和技术要求，选择合适的键合方式对于芯片制造的成功至关重要。
未来随着技术的不断进步，芯片到晶圆的键合方式将会更加多样化和先进化。
半导体器件芯片焊接方法及控制(一).
半导体器件芯片焊接方法及控制(一）随着现代科技的发展，半导体器件和组件在工程、商业上得到了广泛应用。
它在雷达、遥控遥测、航空航天等的大量应用对其可靠性提出了越来越高的要求。
而因芯片焊接（粘贴）不良造成的失效也越来越引起了人们的重视，因为这种失效往往是致命的，不可逆的。
芯片到封装体的焊接（粘贴）方法很多，可概括为金属合金焊接法（或称为低熔点焊接法）和树脂粘贴两大类[1]。
它们连接芯片的机理大不相同，必须根据器件的种类和要求进行合理选择。
要获得理想的连接质量，还需要有针对性地分析各种焊接（粘贴）方法机理和特点，分析影响其可靠性的诸多因素，并在工艺中不断地加以改进。
本文对两大类半导体器件焊接（粘贴）方法的机理进行了简单阐述，对几种常用方法的特点和适用性进行了比较，并讨论了在半导体器件中应用最为广泛的金-硅合金焊接失效模式及其解决办法。
2、芯片焊接(粘贴)方法及机理芯片的焊接是指半导体芯片与载体（封装壳体或基片）形成牢固的、传导性或绝缘性连接的方法。
焊接层除了为器件提供机械连接和电连接外，还须为器件提供良好的散热通道。
其方法可分为树脂粘接法和金属合金焊接法。
树脂粘贴法是采用树脂粘合剂在芯片和封装体之间形成一层绝缘层或是在其中掺杂金属（如金或银）形成电和热的良导体。
粘合剂大多采用环氧树脂。
环氧树脂是稳定的线性聚合物，在加入固化剂后，环氧基打开形成羟基并交链，从而由线性聚合物交链成网状结构而固化成热固性塑料。
其过程由液体或粘稠液→凝胶化→固体。
固化的条件主要由固化剂种类的选择来决定。
而其中掺杂的金属含量决定了其导电、导热性能的好坏。
掺银环氧粘贴法是当前最流行的芯片粘贴方法之一，它所需的固化温度低，这可以避免热应力，但有银迁移的缺点[2]。
近年来应用于中小功率晶体管的金导电胶优于银导电胶[3]。
非导电性填料包括氧化铝、氧化铍和氧化镁，可以用来改善热导率。
树脂粘贴法因其操作过程中载体不须加热，设备简单，易于实现工艺自动化操作且>'/jingjilunwen/'target='_blank' class='infotextkey'>经济实惠而得到广泛应用，尤其在集成电路和小功率器件中应用更为广泛。
项目四 学习引线焊接工艺
2、键合掉片
（1）芯片下的胶异常。 （2）温度变高导致绝缘胶还原黏性变差。 （3）引线框架电镀层表面有油污导致胶与电镀 层黏接不良。
3、键合失线频繁
（1）金丝被污染或金丝品质异常，可通过更换 金丝改善；线夹不清洁；劈刀到使用寿命。 （2）焊线机参数设定不良，参数太小等情况。 （3）引线框架不平整或表面不洁现象。
第一焊点 （芯片） 第二焊点 （支架） 10～15 12～25 50～70 90～130 40～60 300～400 100～140
三、键合技术要求及注意事项
1、材料的要求
光电封装中常用的金丝： 25μm金丝的拉力 原则上不小于5CN＊， 32μm金丝的拉力原则 上不小于8CN。
2、键合位置要求
一、引线焊接的目的
引线焊接又叫键合或压焊，通常是采用热超声 键合工艺，利用热及超声波,在压力、热量和超声 波能量的共同作用下，使焊丝焊接于芯片上的焊垫 及导线架或基板的焊垫上, 使焊丝在芯片电极和外 引线键合区之间形成良好的欧姆接触，完成芯片的 内外电路的连接工作，使芯片与不同外观双电极芯片键合要有正确的走线方 向，双线不能交叉、重叠。
5、键合拱丝弧线要求
大多数的光电器件键合出的焊线应该是拱的 形状。 拱丝高度高于第二焊点，拱丝总高H控制在 芯片高度h的1.2～2.5倍，大约100～350μ m。 拱丝的最高点在芯片的正上方，无塌丝，无 勾丝。
任务三 键合良次品判别及 不良情况的分析与改进
一、键合失效模式
键合工艺中最容易出现的问题主要是： 晶片破损、掉晶、晶片翻转、塌线、虚 焊（注：虚焊是指焊点与电极或PCB未 形成共晶或者共晶不良，在测拉力的时 候焊点断开等现象）
二、键合不良情况的分析与改进
1、焊点与芯片电极、引线框架电镀层黏性 不好，将焊球推掉电极与焊球无明显超声 痕迹
半导体集成电路封装术语-最新国标
半导体集成电路封装术语1 范围本文件规定了半导体集成电路封装在生产制造、工程应用和产品交验等方面使用的基本术语。
本文件适用于与半导体集成电路封装相关的生产、科研、教学和贸易等方面的应用。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 7092 半导体集成电路外形尺寸GB/T 9178 集成电路术语3 通用术语GB/T 9178界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1封装 package半导体集成电路的全包封或部分包封体，它提供：——机械保护；——环境保护；——外形尺寸。
封装可以包含或提供引出端，它对集成电路的热性能产生影响。
3.2底座 header封装体中用来安装半导体芯片并已具备了芯片焊接（粘接）、引线键合和引出端等功能的部分，它是封装结构的基体。
3.3底板 base在陶瓷或金属封装中，构成底座的一种片状陶瓷或金属零件。
3.4盖板（管帽） cap在陶瓷封装或金属底座上，采用金属或陶瓷制成片状或帽状结构，封接后对整个封装形成密封的一个零件。
3.5密封环 seal ring装在陶瓷封装表面上的一个金属或陶瓷件，在其上可焊接一个用于密封的盖板。
3.6引线框架 leadframes采用冲制或刻蚀工艺制造，使具有一定几何图形和规定外形尺寸，提供陶瓷封装、塑料封装或陶瓷熔封引出线的一个或一组金属零件。
引线框架各部位名称见图1a）、图1b）和图1c）。
a）陶瓷封装引线框架b）塑料封装引线框架（成型后）c ） 陶瓷熔封封装引线框架图1 引线框架3.7引线 lead安装在封装底板上用于电接触的金属线。
3.8引岀端 terminal封装上电接触的外接点，通常指引出线或端子。
3.9引岀端识别标志 terminal visual index鉴别第一引出端位置的参考特征（例如标记、凹槽、缺口、切角、凹陷或键等）。
引线键合(电子制造技术ppt)分解
11
影响内引线键合可靠性的因素
界面上绝缘层的形成 金属化层缺陷 表面沾污, 原子不能互扩散 材料间的接触应力不当 环境不良 键合引线与电源金属条之间放电引起失效(静电损伤)
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改进键合质量的措施
严格器材检验, 认真处理管壳及芯片
加强金属化工艺蒸发的前处理
清洁保护措施
3
三种键合工艺比较
键合温度 超声波 键合工艺 键合压力 （℃） 能量 热压型 超声型 热超声型 高 低 低 300-500 25 100-150 无 有 有 适用 适用 引线材料 焊盘材料 Au Au、Al Au Al、Au Al、Au Al、Au
4
两种键合形式比较
速度 键合形式 键合工艺 键合工具 引线材料 焊盘材料 v/ N·s - 1 球键合 楔键合
超声功率对键合质量和外观影响最大，因为它对键合 球的变形起主导作用。 过小的功率会导致过窄、未成形的键合或尾丝翘起； 过大的功率导致根部断裂、键合塌陷或焊盘破裂。 增大超声功率通常需要增大键合力使超声能量通过键 合工具更多的传递到键合点处
8
引线键合材料
焊接工具
焊接工具负责固定引线、传递压力和超声能量、拉弧 等作用。 楔键合所使用的焊接工具叫楔形劈刀,通常是钨碳或是 碳钛合金,在劈刀尾部有一个呈一定角度的进丝孔; 球键合使用的工具称为毛细管劈刀,它是一种轴形对称 的带有垂直方向孔的陶瓷工具。
热压 热超声
劈刀 楔
Au Au、Al
Al、Au Al、Au
10(热超 声） 4
热超声 超声波
基本步骤：
芯片表面
5
第一焊点，线弧
引线框架/基板
第二焊点
主要工艺参数介绍
半导体芯片封装之贴片键合概述-聂仁勇
半导体芯片封装之贴片键合概述作者：聂仁勇海太半导体(无锡)有限公司引言半导体芯片封装是指利用精密焊接技术，将芯片粘贴并固定在框架或PBC板等基座上，并通过金丝、铜丝、铝丝或其他介质将芯片的键合区与基座连接起来，再用绝缘材料将它们保护起来，构成独立的电子元器件的工艺。
半导体芯片封装的目的，在于保护芯片不受或少受外界环境的影响，并为它提供一个发挥半导体芯片功能的良好工作环境，以使之稳定、可靠、正常地完成相应的功能。
但是芯片的封装只会限制而不会提高芯片的功能。
在这样的情况下，全世界都在努力研究并并不断推出新的封装形式，以最大限度地发挥半导体芯片尤其是半导体集成电路本应有的功能，减小因封装对芯片功能产生的影响。
半导体芯片封装流程可以分为“前道”流程和“后道”流程两部分。
其中，“前道”流程包括贴片（Die Bonding）和键合（Wire Bonding）两道工序，是整个半导体芯片封装流程中至关重要的两道工序，它们决定了整个封装流程的成败；“后道”流程则包括塑封、后固化、高温贮存、去飞边、浸锡（电镀）、切筋（打弯）、测试分类、mark、包装等工序，“后道”流程中测试分类也是比较重要的一道工序，它决定了产品的“去留”。
本文将着重介绍贴片和键合这两道工序。
贴片（Die Bonding）贴片（Die Bonding），是将半导体芯片固定于基板或引线框架的Pad上的工艺工程。
装片需要选择与芯片相匹配的基座或Pad的引线框架，因为若基座或Pad太大，则会使内引线宽度太大，在“后道”塑封过程中会由于塑封体流动产生的应力而造成内引线断裂、塌丝等现象，从而导致TEST 不良品增多。
另外，为了形成良好的装片成品率，还需要完善的工艺要素与之相配合，主要包括：温度、时间、气氛、压力等几种因素。
因此装片工序有两大质量要求：产品质量要求和工艺质量要求。
装片的产品质量要求：芯片与引线框架的连接机械强度高，导热性能好（△VBE小）和导电性能好（V CEsat 小），装配平整，焊料厚度适中，定位准确，能满足键合的需要，能承受键合或塑封时可能有的高温，保证器件在各种条件下使用都具有良好的可靠性。
芯片键合技术
芯片键合技术
芯片键合技术是一种用于连接芯片和基板的技术，它是微电子制造过程中不可或缺的一环。
传统的芯片键合方法主要包括芯片键合（Die Bonding）和引线键合（Wire Bonding）。
芯片键合（Die Bonding）是将芯片通过粘合剂或热压等方式与基板连接起来的过程。
这种方法简单、可靠，适用于大多数集成电路的制造。
引线键合（Wire Bonding）是一种使用细金属线，利用热、压力、超声波能量为使金属引线与基板焊盘紧密焊合，实现芯片与基板间的电气互连和芯片间的信息互通的方法。
在理想控制条件下，引线和基板间会发生冶金反应，从而实现高强度、高导电性的连接。
除此之外，还有一种被称为倒装芯片键合（Flip Chip Bonding）的先进键合技术。
这种技术将芯片翻转并直接与基板焊接，可以显著提高电路的性能和密度。
此外，晶圆键合技术能够通过建立不同表面之间的分子、原子间作用力，实现高至纳米级精度的互联，或以临时键合的技术实现晶圆减薄。
晶圆键合有多种类型，包括直接晶圆键合、阳极晶圆键合、粘合剂晶圆键合、玻璃料晶圆键合、共晶晶圆键合、瞬态液相(TLP) 晶圆键合和金属热压晶圆键合等。
以上各种键合技术都有各自的优点和局限性，需要根据具体的应用需求和制造条件来选择最合适的方法。
集成电路封装与测试技术知到章节答案智慧树2023年武汉职业技术学院
集成电路封装与测试技术知到章节测试答案智慧树2023年最新武汉职业技术学院第一章测试1.集成电路封装的目的，在于保护芯片不受或少受外界环境的影响，并为之提供一个良好的工作条件，以使集成电路具有稳定、正常的功能。
（）参考答案:对2.制造一块集成电路芯片需要经历集成电路设计、掩模板制造、原材料制造、芯片制造、封装、测试等工序。
（）参考答案:对3.下列不属于封装材料的是（）。
参考答案:合金4.下列不是集成电路封装装配方式的是（）。
参考答案:直插安装5.封装工艺第三层是把集成电路芯片与封装基板或引脚架之间进行粘贴固定、电路电线与封装保护的工艺。
（）参考答案:错6.随着集成电路技术的发展，芯片尺寸越来越大，工作频率越来越高，发热量越来越高，引脚数越来越多。
（）参考答案:对7.集成电路封装的引脚形状有长引线直插、短引线或无引线贴装、球状凹点。
（）参考答案:错8.封装工艺第一层又称之为芯片层次的封装，是指把集成电路芯片与封装基板引线架之间进行粘贴固定、电路连线与封装保护工艺。
（）参考答案:对9.集成电路封装主要使用合金材料，因为合金材料散热性能好。
（）参考答案:错第二章测试1.芯片互联常用的方法有：引线键合、载带自动焊、倒装芯片焊。
（）参考答案:对2.载带自动焊使用的凸点形状一般有蘑菇凸点和柱凸点两种。
（）参考答案:对3.去飞边毛刺工艺主要有：介质去飞边毛刺、溶剂去飞边毛刺、水去飞边毛刺。
（）参考答案:对4.下面选项中硅片减薄技术正确的是（）。
参考答案:干式抛光技术5.封装工序一般可以分成两个部分：包装前的工艺称为装配或称前道工序，在成型之后的工艺步骤称为后道工序。
（）参考答案:对6.封装的工艺流程为（）。
参考答案:磨片、划片、装片、键合、塑封、电镀、切筋、打弯、测试、包装、仓检、出货7.以下不属于打码目的的是（）。
参考答案:芯片外观更好看。
8.去毛飞边工艺指的是将芯片多余部分进行有效的切除。
（）参考答案:错9.键合常用的劈刀形状，下列说法正确的是（）。
半导体焊接键合工艺流程
半导体焊接键合工艺流程
半导体焊接键合工艺是半导体制造过程中至关重要的一步，它用于将芯片与引线或基板连接在一起。
下面我将从多个角度来解释半导体焊接键合工艺的流程。
1. 准备工作，在进行焊接键合之前，首先需要准备工作。
这包括清洁工作台和设备，检查焊接设备的工作状态，准备焊接材料和工具，以及准备好待焊接的芯片和基板。
2. 表面处理，在进行焊接键合之前，芯片和基板的表面需要进行处理，以确保良好的焊接质量。
这可能包括清洁表面以去除污垢和氧化物，以及在表面涂覆适当的焊接剂或涂层，以提高焊接的粘附性和可靠性。
3. 定位与对准，将芯片和基板放置在焊接设备上，并确保它们正确对准。
这一步通常需要精确的机械定位和视觉对准系统来确保焊接的准确性和一致性。
4. 加热与压力，一般来说，焊接键合工艺涉及加热和施加压力来实现焊接。
通常会使用热压头加热焊料，然后施加压力使焊料与
芯片/基板结合。
这一步需要精确的温度控制和压力控制，以确保焊
接的质量和一致性。
5. 冷却与固化，在完成焊接之后，焊接区域需要进行冷却以固
化焊接点。
这通常涉及快速冷却以确保焊接的稳定性和可靠性。
6. 检验与测试，最后，进行焊接键合后，需要进行检验和测试
以确保焊接的质量和可靠性。
这可能包括外观检查、焊接强度测试、电学测试等。
综上所述，半导体焊接键合工艺流程涉及多个步骤，需要精密
的设备和严格的操作，以确保焊接的质量和可靠性。
这一过程对半
导体制造的成功至关重要，因为它直接影响到芯片和基板的连接质量，进而影响整个半导体器件的性能和可靠性。