封装简介

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2.3 金絲(gold wire)
鍵合金絲作為晶片與外部電路主要的連接材料,耐腐蝕性、傳導性好,並能做到 極高的鍵合速度,廣泛應用於微電子工業.我們常見的金絲Φ18um-Φ50um,每卷 金絲長度一般為 500M 及 1000M 不等.安客戶需求而定.金絲是從純金中加入 PPM 及微量元素,改善金絲物化性能,於滿足產品在微電子領域的高弧型、穩定 性、熱強度和韌性,適用于大多數普通和高速鍵合設備使用.
晶片乾燥機
劃片後產品需進行乾處理,這樣便於後制程作業同時保護晶片因水的污染而造 成功能及工藝上的缺陷.乾處理設備準備準備使用 DISCO DCS141,它的配合 產能為 3 台劃片設備配合 1 台乾處理設備, (DSC141).
晶圓貼膜機
晶圓貼膜機主要是用於劃片前把晶片黏貼在藍膜上劃片後起承載晶片的功能, 同時為裝片是拉開晶片之間間距,便於裝片作業.此設備可增加靜電消除器,最 大可作業最大晶片達 8inch
3.6 電鍍
電鍍線 目前電鍍採用掛鍍式並外加半封閉式空氣環流套,以達到現場管理之 5S 化,隨著 歐盟之 GP 要求及 ISO14000 的推行我們準備使用的電鍍材料主要為 PURE Sn 的電鍍.該電鍍線能對溫度,光亮劑自動添加,PH 值,電流等參數的控制.同時可以 在掛鍍線上直接加烘乾槽.
3.7 成型
25 自來水洗 26 自來水洗 27 退鍍 28 退鍍
產品名稱
.
備註
T:80℃ T:80℃
T:60℃
中和 40 GP-300鹼性除油粉
T:60℃ T:70℃,Dk:3 - 5A/dm2
Activator NO.3 活化劑
Solderon Acid HC Solderon Tin Conc.(300g/L) Solderon Acid HC Solderon ST-200 Primary Solderon ST-200 Secondary Solderon Rd Conc
3.4 球焊設備
球焊機
實現晶片與 LEAD FRAME 連接以後,球焊的目的是把 DIE 上的 PAD 點實現與 LEAD FRAME 的導通.ASM EAGLE60 能滿足 SOT 等其他不同的封裝類別的 球焊作業,同時也可實現銅顯球焊作業.約 UPH=13K 球焊機: ASM EAGLE60
3.5 塑封
錫球 80 元/公斤
DAD 3128 元/公斤
供應商 N/A 康強 康強 康強
賀利氏 賀利氏
義典 義典 N/A 上海合成
備註 代工
三.主要生產設備
3.1 磨片設備
因我們準備導入的產品為 SOT 系列,所以一般都為背金背銀之 WAFER, 也就是說通常狀況不需磨片之工藝.
3.2 劃片設備
劃片機
劃片設備準備採用 DISCO DAD321 此設備為.因劃片的 UPH 值和[劃片刀數, 進刀速,WAFER 的厚度等因素有關,此設備能劃片的 WAFER 3inch 4inch 5inch.因此目前根據常規產品之產能準備採購兩台此設備.這樣也比較靈活的 配合不同產品的作業.
2.4 塑封料(EMC)
環氧樹脂蘇封料(EMC)外觀呈黑色,料餅按照尺寸大小可分為大中小型料餅.封 裝 SOT 系列的產品,一般使用小料餅.塑封料在使用時,應注意溫度及濕度的保護, 在塑封時需注意預熱回溫等處理,環氧樹脂在 MOLDING 時,需要配合清模劑等使 用.按照塑封的產品,需選擇不同類型的塑封料.
具體封裝流程如下 :
工藝名稱 控制項目
抽樣要求 生產設備 QC 設備
晶圓外購
晶片檢驗
目驗
300PCS/圓片/批
顯微鏡
磨片
圓片厚度 2 片/每台機/每班 磨片機
千分尺
劃片
目驗
300PCS/圓片/批 劃片機
顯微鏡
去離子水 (去離子水電阻力,CO2 電阻力>12MΩ.㎝)/空壓設備
跑片
小批量預生產.判定良率狀況.
1.2 封裝工藝圖
1.3 產品及外觀圖
SOT23
SOT223 SOT89
二.原材料及輔助原材料來源及種類 2.1 晶圓(Wafer):
晶圓(Wafer,又稱晶片)為產品之心臟,以直徑來區分有 3”、4”、5”、6”、 8”、 12”等. 以 Bipolar 製程而言一般在國內多以 3”、4”或 6”為主,CMOS 製程則多在 6”以上。Bipolar 製成適合於模擬(類比)訊號或較大電流控制之產 品;CMOS 製程則適合於數字(數位)信號產品,如 CPU 等。 晶片若以放大鏡來看,其實與一般我們所看到的 PCB(印刷電路板,Printed Circuit Board)並無太大差異,只不過尺寸小了許多。 單顆晶片(DIE,複數時為 DICS)之尺寸大小決定 IC 成品之成本及售價,若每 片晶片所能產出的 DIE 數量越多,則成本越便宜;也就是說 DIE 的尺寸越小越 好。製程上也區分線徑(線路的粗細、線與線之間的間隔),若生產技術所能達 到的線徑越小,則 DIE 的面積也就越小,但難度也就越高。線徑越粗越能承受較 大之電流,目前生產的晶片採用 5um 的製程較多,未來希望進步到 2μm 的製程 一般的 CMOS 採用 0.35μm 的製程,CPU 等高級晶片則採用 0.09~0.12μm 的製 程。晶片生產完的測試稱為中測,中測時不良的晶片上會點上黑膠。通常晶片的 外圍部份因生產時需夾住外圍部份,因此外圍部份均為不良品。通常晶片的良率 至少要達到 80%以上才會量產,有些品種良率可達到 98%。 我們現準備晶圓來 原 主 要 分 以 下 兩 種 方 式 :1) 自 營 產 品 : 按 照 業 務 及 相 關 資 訊 需 求 , 向 國 內 採 購 Wafer(如尚華,貝嶺,等).2)代工產品:由客戶提供 Wafer,我們代工作業.
2.2 引線框(Lead-frame)
引線框是晶片的基座,在封裝時把晶片黏附在框架上,一般晶片與引線框的結合有 導電膠,非電膠後背金的方式.引線框的物化性能直接決定產品的相關可考度.是 構成 IC 封裝主要原材料之一,用在 IC 封裝的引線框材料為銅合金,現在半導體業 界也有以鐵為主的鐵合金框目前國內主要生產引線框為廈門永紅等企業.
具體電鍍槽: 工位 工序名稱
1 上/下料 2 烘乾 3 烘乾 4 氣吹 5 熱純水洗 6 純水洗 7 純水洗 8 純水洗 9 中和除膜 10 電解除油
11 自來水洗 12 自來水洗 13 自來水洗 14 酸蝕 15 自來水洗 16 自來水洗 17 純水洗 18 純水洗 19 自來水洗 20 自來水洗 21 預浸 22 電鍍 23 電鍍 24 電鍍 24 電鍍
封裝測試製程 &
材料與設備介紹
目錄
一 . 封裝制程工藝簡介 1.1 封裝工藝簡介 1.2 封裝工藝圖 1.3 產品外形圖
二 .原材料及輔助原材料來源及種類 2.1 晶圓(Wafer): 2.2 引線框(Lead-frame) 2.3 金絲(gold) 2.4 塑封料(EMC) 2.5 電鍍材料(plate material) 2.6 導電膠(electric- pastern) 2.7 編帶盤(Reel&Cover)
四.輔助生產設備
4.1 輔助動力及淨化設備 1 空壓設備
空壓設備主要為了滿足制程對氣壓的需求保證相關工段的正常運行,按 照目前的產能設計,我們準備使用 150P 的空壓設備.為了滿足產品加工中的 實際工藝的需求,一般還需配有空氣過濾及除濕裝置.
2 淨化設備
按照業界封裝廠的通常做法,在前到制程我們一般要求 10000 級以下,後 制程 100000 級以下.我們預建淨化車間約 1000M2 內部包括及 防靜電裝置, 中央空調,溫濕度控制設備.
CO2 防靜電處理器
CO2 純水處理(防靜電).主要用於 WAFER 在劃片時所產生的靜電作必要的抗 靜電處理,以起到保護產品免受因靜電而的破壞. CO2 防靜電處理器(RC-1000ACD)
3.3 裝片設備
劃片機
AD8930 是一部能處理多種類產品的高速度自動 DIE BONDING 機其應用範 圍包括 TO-92 SOT QFP 等封裝用以 SOT23 四排為例 UPH 最大值為 18K.設備 能自動識別功能及滴膠量,設備內部自動矯正位置,其值控制在 15MIL 以內,,其 晶片處理能力最大為 6inch.靈活的可程式的導軌寬度.並能自動檢測[晶片的位 置及失晶 ,表面沾汙等品質控制統計. 裝片機 AD8930
引線框進廠檢 尺寸及物性
1 包/每箱
投影儀
導電膠進廠檢 物化性能
1 瓶/每批
裝片
推晶
1 條/每台/每班 裝片機 Dage4000 儀
金絲進廠檢 物化性能 1 卷/每個批號 鍵合機
顯微鏡
球焊/鍵合
拉力
1 條/每台/每班
百度文库
Dage4000 儀
EMC 進廠檢 物化性能 12 餽/1 箱/型號
塑封
目檢
1 模/2 小時 Molding 機
沖切
目檢
8 條/台/2 小時 切筋機
電鍍
厚度/易焊性
40 條/批
電鍍線 X-RAY/測試儀
電鍍原材料 物化性能
理化室
切筋成型
目檢
8 條/2 小時/每台 成型機
測試
電性參數
測試系統
列印
外觀
ISMECA
編帶
外觀
ISMECA
包裝
外觀/防潮 MIL-STD-105E
輔助材料
外觀
Reel/Cover
備註:1 紅色為原材料.
三 .主要生產設備 3.1 磨片機 3.2 劃片機 3.3 裝片機 3.4 球焊機 3.5 塑封機及模具 3.6 電鍍線 3.7 成型機 3.8 測試,列印,編帶
四 .輔助生產設備 4 .1 動力設備 4 .2 QC 檢驗設備 4 .3 水處理設備 4 .4 可靠度/失效分析實驗設備
一.封裝制程工藝簡介 1.1 封裝工藝簡介
3 後固化烤箱
後固化箱主要集中使用在 MOLDING 段,產品塑封後需對產品的塑封的 緻密性進行老化,如 SOT,系列產品老化時間約 8 小時左右.
4.2 QC 檢驗設備
2.5 電鍍材料(plate material)
電鍍的目的是為了讓產品 PIN 腳與 PCB 焊接時順利焊接,電鍍工序其實是一個 複雜的化學處理過程,使產品 PIN 膠端順利,均勻的塗上一層金屬膜.半導體電鍍 目前有兩種方式,一種為掛鍍,另一種為高速度(即全封閉).,對於我們要導入的 SOT 品種一般用掛鍍即可.
成形機 SOT 成型一般分為兩個過程,(除 SOT23 無 DAM BAR).先除 DAM BAR 後 FORM MOLD,此設備產能足夠滿足 30KK 的量,但由於成型 MOLD 較多,所以 設備約 5 台.
3.8 測試,列印,編帶
測試列印編帶 SOT 系列產品通常把測試,列印,編帶在同一台設備上完成,但由於產品的尺寸 有大小,所以必需對應相應的測試軌道及測試爪.UPH 值約 15K/小時.由於產品 互相的共用性比較差,因此要配三台測試機及三套測試系統.
主要原材料價格及供貨來源
原輔材料名稱 晶圓
引線框
金絲
塑封料(EMC) 電鍍料 導電膠
型號
價格
代定
N/A
SOT23 0.008/PCS
SOT89 0.016/PCS
SOT223 0.04/PCS
HD2,28 20 元/百米
HD2.38 42 元/百米
EK3600L 60 元/公斤
EK3600H 65 元/公斤
壓模機
壓模機是封裝制程的提供 MOLD DIE 的作用平臺,封裝 SOT 系列的產品,模壓 一般(150-200TON)壓模機需要要提供的壓力源均勻平穩,以達到產品塑封時的 各個點上的壓力一致.確保產品塑封品質. 壓模機 PC 型 TMP240-71
模 DIE
每一種封裝產品即需要一種 MOLD DIE,MOLD DIE 結構主要依據 LEAD-FRAME 的尺寸而定.目前準備導入的為手動型模具,MOLD DIE 使用壽 命一般 2 年左右.
T:25℃ Dk:1 - 2A/dm2 迴圈量:5 倍槽容積
視要求可放置線上外
Ronastrip 4800 Additive Ronastrip 4800 Additive
視要求可放置線上外
2.6 導電膠(electric- pastern)
導電膠(銀膠)是黏結引線框與晶片得固定劑,目前使用得銀膠為 DAD-90,外觀 呈銀白色糊狀物,平時存放在冰箱或冷櫃.使用時需室溫下存放並不斷攪拌>24 小 時保證膠液充分均勻.DAD-90 為環氧樹脂,聚化物及固化劑,銀粉組成,耐熱性優 良,雜質離子含量轎低.
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