微纳加工PPT

1、晶圆处理工序
• 本工序的主要工作是在晶圆上制作电路及 电子元件（如晶体管、电容、逻辑开关 等），其处理程序通常与产品种类和所使 用的技术有关，但一般基本步骤是先将晶 圆适当清洗，再在其表面进行氧化及化学 气相沉积，然后进行涂膜、曝光、显影、 蚀刻、离子植入、金属溅镀等反复步骤， 最终在晶圆上完成数层电路及元件加工与 制作。
微纳技术的重要地位
• 微纳技术是继IT、生物之后。21世纪最具 发展潜力的高新技术，是未来十年高增长 的新兴产业。也是高新技术产业发展新的 增长点，同样也是当今高科技发展的重要 领域之一。
数码相机的镜头， 数码相机的镜头，镜片生产方式
• 一、光学冷加工（传统的生产方式） • 二、以冲压形式生产
冲压式生产时的模床控制与加工精 度
• 冲压式生产的设备都是特制的，控制采用 开放式工业级计算机架构，外接普通笔记 本电脑，应用VB编程实现对马达与盛物台 的控制。马达基本控制采用omoron变频器 实现转速控制。马达是气动的，采用压缩 空气做支撑与驱动，当然采用别的形式也 行。马达转速要求20000+—1每分。冲压采 用机器人自动冲压，真空加热炉中采用类 似于磁控管方式实现急热，冷却时使用氮 气。
硬盘加工
• 硬盘作为计算机数据存储的主要部件，其 磁存储密度不断上升，磁头与磁盘磁介质 之间的距离进一步减小，对磁盘表面质量 的要求也越来越高。
• 一方面，当硬盘表面具有波度时，磁头就 会随着高速旋转的存储器硬盘的波动上下 运动，当波度超过一定的高度时，磁头就 不再能随着波度运动，它就会与磁盘基片 表面碰撞，发生所谓的“磁头压碎”导致 磁盘设备发生故障或读写信息的错误。
3、构装工序
• 就是将单个的晶粒固定在塑胶或陶瓷制的 芯片基座上，并把晶粒上蚀刻出的一些引 接线端与基座底部伸出的插脚连接，以作 为与外界电路板连接之用，最后盖上塑胶 盖板，用胶水封死。其目的是用以保护晶 粒避免受到机械刮伤或高温破坏。到此才 算制成了一块集成电路芯片（即我们在电 脑里可以看到的那些黑色或褐色，两边或 四边带有许多插脚或引线的矩形小块）。
• 另一方面，当存储器硬盘表面上存在数微 米的微凸起时也会发生磁头压碎。此外， 当硬盘表面存在凹坑时，就不能完整地写 入信息，由此导致所谓的“比特缺损”或 信息读出的失败。
• 因此，在盘片表面加工中，就要求制造能 够使磁头浮动高度更小、具有优异的表面 光滑度、没有表面缺陷（突起划痕和凹坑）
• 目前，大多数硬盘采用镍磷敷镀的铝合金 作为磁盘盘片，采用纳米磨料化学机械抛 光(Chemical Mechanical Polishing，简称 CMP)技术作为盘片最终 纳米技术(Nanotechnoloav)一词最早是从加工精 度研究的角度延伸出来的。制造业的发展对加工 精度提出了越来越高的要求，传统机床的加工精 度已经远远不能满足飞速发展的消费及军工领域 的要求，如电子硅芯片、大规模集成电路，以及 对表面粗糙度要求很高的液晶面板等，于是，人 们把眼光投入到精度更高的加工技术上，从最初 的毫米级，到微米级(千分之一毫米)，到纳米级 (千分之一微米)，于是，“微纳技术”这一概念 就应运而生了。
LED生产工艺流程 LED生产工艺流程
一、固晶 二、焊线 三、压模（灌胶/点胶） 四、切割（切脚） 五、外观检测 六、测试分光 七、包装
一、固晶
• 固晶的目的是：利用銀膠（绝缘胶）將晶 固晶的目的是：利用銀膠（绝缘胶）將晶 片與支架（PCB） 片與支架（PCB）粘連在一起。
銀膠的作用：1、導電。 2、粘接
金線
晶片 支架/PCB 上述為焊線示意圖
三、压模（灌胶/点胶）
金線
LAMP灌胶
• 目的：利用 膠水（環氧 樹脂）將已 固晶、焊線 OK半成品 OK半成品 封裝起來。
晶片 導電支架 膠體
金線 胶体 晶片 支架/PCB SMD压模 TOP点胶
支架 胶水
四、切割
• 将整片的PCB或者支架切割成单颗材料 将整片的PCB或者支架切割成单颗材料
• 到目前为止。微纳技术已经被广泛应用于 国防军工和民用产品。最主要的应用如纳 米级机械加工、电子束和离子束加、LIGA 技术、扫描隧道显微加工技术等。
我国微纳制造技术发展现状
• 由于受到基础装备、工艺技术、科研经费、 行业基础等多方面因素的影响。我国的微 纳制造技术的研究与世界先进水平之间尚 有差距。
以冲压形式生产
• 进行必要的清洗工作后，就进入镜片的粘 结程序，比较简单了，基本要求是光轴尽 可能的对齐
光学镜片生产的难点
• 1、镜片设计 • 2、镜头设计 • 3、加工难度
光学冷加工时的的模床控制与加工 精度
• 光学冷加工时的模具生产采用精度稳定的 CNC ,即可对普通的铸铁材料进行取形。 MC对铜片钻孔，但不是钻透，而是保留35um用来在其上放置需要被镀膜的镜片
光学冷加工
• 此过程离不开模具的生产，重点是实现镜 片外形与生产时夹持的功能的模具，基本 上用5轴CNC设备便可。另外在镀膜时的参 数设置（主要是镀膜机的温度，镀膜材料 的选择等），以及，镀膜时使用的用来盛 放镜片的盛具对加工要求精度比较高，对 加工设备，检查设备，以及人员素质 要求 也较高。
以冲压形式生产
4、测试工序
• 芯片制造的最后一道工序为测试，其又可分为一 般测试和特殊测试，前者是将封装后的芯片置于 各种环境下测试其电气特性，如消耗功率、运行 速度、耐压度等。经测试后的芯片，依其电气特 性划分为不同等级。而特殊测试则是根据客户特 殊需求的技术参数，从相近参数规格、品种中拿 出部分芯片，做有针对性的专门测试，看是否能 满足客户的特殊需求，以决定是否须为客户设计 专用芯片。经一般测试合格的产品贴上规格、型 号及出厂日期等标识的标签并加以包装后即可出 厂。而未通过测试的芯片则视其达到的参数情况 定作降级品或废品。
沿着红线 地方切割
五、切割
• 将整片的PCB或者支架切割成单颗材料 将整片的PCB或者支架切割成单颗材料
外观检测， 将不良产品 剔除。比如： 杂物、多， 杂物、多， 少膠、插深， 淺、插偏、 淺、插偏、 切割偏移、 等等
LED芯片的制造工艺简介 芯片的制造工艺简介
LED芯片的制造过程可概分为 芯片的制造过程可概分为: 芯片的制造过程可概分为 晶圆处理工序（ 晶圆处理工序（Wafer Fabrication） ） 晶圆针测工序（ 晶圆针测工序（WaferProbe） ） 构装工序（ 构装工序（Packaging） ） 测试工序（ 测试工序（Initial Test and FinalTest）等 ） 几个步骤。 几个步骤。 • 其中晶圆处理工序和晶圆针测工序为前段 （Front End）工序，而构装工序、测试工 ）工序，而构装工序、 序为后段（ 序为后段（BackEnd）工序。 ）工序。 • • • • •
微纳加工报吿
报告人：王成勇 教授
报告提纲
• 微纳加工技术的概念发展现状与发展趋势 • 微纳加工的应用
微纳加工技术
• 微纳技术一般指微米、纳米级（O，1100nm）的材料、设计、制造、测量、控制 和产品的研究、加工、制造以及应用技术。 在基础科研以及制造行业中，微纳技术的 研究从其诞生之初就一直牢据行业的尖端 位置。
（主要用於單電極的晶片，單電極 即發光區表面只有一個電極）
支架/PCB
絕緣膠（白膠）作用：粘接 （主要用於雙電極的晶片，即晶片
發光區有二個電極）
晶片
銀膠（絕緣膠）
二、焊線
• 焊線的目的是：利用金線將晶片與支架 焊線的目的是：利用金線將晶片與支架 /PCB焊接在一起，形成一個導電回路。 /PCB焊接在一起，形成一個導電回路。
2、晶圆针测工序
• 经过上道工序后，晶圆上就形成了一个个 的小格，即晶粒，一般情况下，为便于测 试，提高效率，同一片晶圆上制作同一品 种、规格的产品；但也可根据需要制作几 种不同品种、规格的产品。在用针测 （Probe）仪对每个晶粒检测其电气特性， 并将不合格的晶粒标上记号后，将晶圆切 开，分割成一颗颗单独的晶粒，再按其电 气特性分类，装入不同的托盘中，不合格 的晶粒则舍弃。
• 玻璃原材料放到相应的模具中放在900度左 右的冲压环境中进行冲压，此环节是高度 自动化的环境，同时对速度要求也比较高。 成型后的镜片会送入表面检查环节，主要 是人工，检查表面是否有划伤 。
以冲压形式生产
• 检查合格的镜片会送入取型工序，主要是 一些半自动机器使用砂轮在径向进行加工 得到想要的尺寸 。