封装工艺介绍
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Post Mold Cure Laser Marking
De-junk De-flash Plating Trim/Form
Test Packing
Page 4
Laser Marking
Before
After
Wafer Grinding
Purpose:
Make the wafer to suitable thickness for the package
芯片背面镀银或金或镍，镀银 基岛更优，轨道气保护加热
导热电性能好，但工艺复杂，焊料 易氧化，一般用于大电流大功率器 件
玻璃胶（DAF）
绝缘玻璃胶物理结合 上胶加热至玻璃熔融温度
成本低，适用于超薄芯片叠封，焊 线前需要洗plasma去除有机成分
Die Attach
Page 12
粘着剂的工艺流程
Die Attach
Page 7
Machine Material Control
Check
Disco(DFD4360/DAD3350) Saw Blade
DI Water Resistivity(+CO2) Sawing/Cleaning Parameter
Kerf Chipping Width Visual Inspection
Wire Bonding
Page 17
Quality Control
Ball Shear
Wire Pull
球形不良：球径大小不良，＜2倍焊丝直径或 ＞4倍 焊丝直径；特殊情况（压区尺寸小于 常规 情况）下，球径＜焊区单边边长的70%
或＞焊区单边边长为不良； 球厚度不良:压扁变形,球厚度<30%焊线直径 或球厚度>70%焊线直径为不良
C-SAM 检查
Post Mold Cure
Page 20
Purpose:
To let EMC react completely so that products can be protected more effectively.
Oven
Machine Material Control
Check
Ball Bonding
Wedge Bonding
Machine Material Control
Check
KNS/ASM Wire/Capilary Bonding Parameter Heat Block Temp
WBP/WBS Ball Size//Crater Visual Inspection
SDBG:
Refer to http://www.disco.co.jp/cn_s
Wafer Saw
Page 9
Quality Control
正崩
切偏
划片宽度量测
Die Attach
Page 10
Purpose:
Pick up the die and attach it on the lead frame by epoxy
二焊点不良：第二焊点根部有撕 裂或隐裂现象
Cratering Test
弧度不良：焊丝与芯片，引线框及 其他焊丝的最短距离＜2倍焊丝直径
IMC Check
Molding
Page 18
Purpose:
Seal the product with EMC to prevent die, gold wire from being damaged, contaminated and oxygenic.
EMC为黑色块状， 低温存储，使用前 需先回温。其特性 在高温下先处于熔 融状态，然后会逐 渐硬化，最终成型
Machine Material Control
Check
TOWA/ASM Compound Mold Temp; Clamp pressure Transfer pressure/time; Cure time
38um --（不）导电胶装片，芯片倾斜两端高低 差距＞25um
空洞不良：焊料装片单个空洞面积大于3% 芯片面积，累计空洞面积大于8%芯片面积 Solder paste 装片单个空洞面积大于5% 芯片面积，累计空洞面积大于10%芯片面
积
Epoxy cure
Purpose:
Solidify the epoxy after D/A
性能差的工件；适用于抗负荷能力差的工件（MEMS等），且采 用干式加工工艺，无需清洗；可以减小切割道宽度，因此有助于
Ultra-thin wafer(Flas h Memory, Memory
减小芯片间隔
Controller)
Process difference between BD and SD:
的间隔
Thin wafer；背面附 金属膜的硅晶片如： GaP(磷化镓)晶片等
采用了非发热加工方式即短脉冲激光切割技术，来去除切割道上
Laser Groove + BD
先在切割道内切开用激光2条细槽(开槽)，然后再使用磨轮刀 的Low-k膜及铜等金属布线，所以能够在开槽加工过程中最大限度
片在2条细槽的中间区域实施全切割
Process flow
FOL(Front of Line)
EOL(End of Line)
Wafer Grinding Wafer Mount Wafer Saw Die Attach Epoxy Cure Pre-WB plasma Wire Bond
Pre- Molding plasma Molding
Wafer Mount
Page来自百度文库6
Purpose:
Combine the wafer with Dicing tape onto the frame for die sawing
Wafer Saw
Purpose:
Make the wafer to unit can pick up by die bonder
Page 5
Machine Material Control
Check
Disco(DFG8540) UV Tape
DI Wafer Resistivity Vacuum Pressure Wafer Roughness Wafer Warpage Wafer Thickness Visual Inspection
C-Sun
NA Cure temp. Cure time
Profile
后固化目的：提高材料的交联密度；缓释制造应力。 后固化温度：通常在175度左右（接近Tg温度，分子链相对松弛；催化剂的活性较高。） 后固化时间：4-8H，通常恒温6H（后固化烘箱温度均匀性；后固化烘箱的升温速度。）
Page 13
Quality Control
Die Shear
Epoxy Thickness & Fillet Height
出水不良：芯片周 围任意一边无胶溢 出
芯片位置不良：芯片水平方向 旋转角度θ＞5°造成无法正常 球焊（特殊工艺须按规定）
芯片位置不良： --软焊料或Solder paste装片，芯片倾斜两端高低差距＞
Machine Material Control
Check
ESEC/ASM Epoxy/Leadframe Bonding Parameter Collect/Needle Height Epoxy Thickness/Die Tilt Bonding Position/Die Shear Visual Inspection
Body Thickness/Wire Curvature
Void/Delamination Visual Inspection
Molding
Page 19
Quality Control
孔洞 上下错位
内部气泡 溢胶
缺角
弧度不良：焊线冲歪率大于20% 碰线不良：线与线的距离小于2倍线径、 断线、接触芯片或外引脚
Collect
Needle
Pick up tool: 247X479mil
Die Attach
Page 11
Die attach method
Eutectic, Epoxy, soft solder, DAF
装片工艺
粘结方式
技术要点
技术优缺点
共晶（Eutectic）
金属共晶化合物；扩散
芯片背面镀金，镀银基岛，轨 道气保护加热
Inside
Page 14
Machine Material
Control
Check
C sun N/A Cure Parameter Nitrogen gas flow Die Shear
Oven
Wire Bonding
Page 15
Purpose:
Use ultrasonic, force , temp, time to connect the bond pad with lead frame by gold/copper/Silver/Aluminium wire.
导热电性能好，但CTE失配严重， 在焊接中易产生热应力，芯片易开 裂，一般只用于小芯片装片
工艺通用性强，适用于导电热性要
导电胶（Epoxy）
环氧树脂（填充银）化 芯片不需要预处理，粘结后固 求不高的器件，因为其导热电性能
学结合
化出来或热压结合
比共晶、铅锡银装片差，吸潮易形
成空洞，开裂。
软焊料（Soft Solder) 铅锡银焊料合金反应
度沿刀片与晶圆接触点的切线方向呈直线运动,切割晶圆产生
就越大，背面崩裂现象就会有加重的趋势。
一般硅晶片
的硅屑被去离子水(Dl water)冲走。
Laser full cutting
将激光能量于极短的时间内集中在微小区域，使固体升华、蒸 发的全切割加工
切割速度快，生产效率高，对于薄片可以有效减少背面崩裂现象， 切割槽宽度小，与刀片相比切割槽损失少，所以可以减小芯片间
The purpose of chip packaging
Page 3
The purpose of chip packaging: The IC dies on the wafer are separated for die attach, connect external pins by wire bonding, then do molding to protect electronic packaging devices from environmental pollution (moisture, temperature, pollutants, etc.); protect the chip from mechanical impact; provide structural support; provide electrical insulation support. It is easily connected to the PCB board.
Wafer Saw
Page 8
Wafer Saw Technology
Technology
Advantages or Characteristics
Range of applic ation
使用微细金刚石颗粒构成的磨轮刀片，以每分钟3万转到4万
BD(Blade Dicing)
转的高转速切割晶圆，同时,承载着晶圆的工作台以一定的速 切割速度慢，生产效率低，随着晶片的厚度越薄，切割的难度也
Package process introduction
Presenter: GanJun Luo 2019/08/15
Purpose and Outline
Page 2
Purpose:
•Share package process introduction
Out line:
•The purpose of chip packaging •Process flow
地排除因发热所产生的影响，能够提高生产效率，减少崩裂、分
Low-k wafer
层(薄膜剥离)等不良因素造成的加工质量问题。
由于工件内部改质，因此可以抑制加工屑的产生。适用于抗污垢
SD(Stealth Dicing)
隐形切割是将激光聚光于工件内部，在工件内部形成改质层， 通过扩展胶膜等方法将工件分割成芯片的切割方法
Wire Bonding
Page 16
The difference between Ball Bonding and Wedge Bonding
球焊Ball Bonding和键合Wedge Bonding的区别 1、在一定温度下，在超声发生器作用下，通过焊能头使电能转变为机械振动，带动
金球、铜球与铝层产生塑型形变，形成良好的牢度。(在形成球时需要用氢氮混合 气体避免铜线氧化） 2、键合又叫锲形焊，是因为它的压点象锲形(三棱镜)。在常温下，铝丝通过换能头及 劈刀的机械振动，与铝层粘合在一起。它的优点是不会产生化合物。
De-junk De-flash Plating Trim/Form
Test Packing
Page 4
Laser Marking
Before
After
Wafer Grinding
Purpose:
Make the wafer to suitable thickness for the package
芯片背面镀银或金或镍，镀银 基岛更优，轨道气保护加热
导热电性能好，但工艺复杂，焊料 易氧化，一般用于大电流大功率器 件
玻璃胶（DAF）
绝缘玻璃胶物理结合 上胶加热至玻璃熔融温度
成本低，适用于超薄芯片叠封，焊 线前需要洗plasma去除有机成分
Die Attach
Page 12
粘着剂的工艺流程
Die Attach
Page 7
Machine Material Control
Check
Disco(DFD4360/DAD3350) Saw Blade
DI Water Resistivity(+CO2) Sawing/Cleaning Parameter
Kerf Chipping Width Visual Inspection
Wire Bonding
Page 17
Quality Control
Ball Shear
Wire Pull
球形不良：球径大小不良，＜2倍焊丝直径或 ＞4倍 焊丝直径；特殊情况（压区尺寸小于 常规 情况）下，球径＜焊区单边边长的70%
或＞焊区单边边长为不良； 球厚度不良:压扁变形,球厚度<30%焊线直径 或球厚度>70%焊线直径为不良
C-SAM 检查
Post Mold Cure
Page 20
Purpose:
To let EMC react completely so that products can be protected more effectively.
Oven
Machine Material Control
Check
Ball Bonding
Wedge Bonding
Machine Material Control
Check
KNS/ASM Wire/Capilary Bonding Parameter Heat Block Temp
WBP/WBS Ball Size//Crater Visual Inspection
SDBG:
Refer to http://www.disco.co.jp/cn_s
Wafer Saw
Page 9
Quality Control
正崩
切偏
划片宽度量测
Die Attach
Page 10
Purpose:
Pick up the die and attach it on the lead frame by epoxy
二焊点不良：第二焊点根部有撕 裂或隐裂现象
Cratering Test
弧度不良：焊丝与芯片，引线框及 其他焊丝的最短距离＜2倍焊丝直径
IMC Check
Molding
Page 18
Purpose:
Seal the product with EMC to prevent die, gold wire from being damaged, contaminated and oxygenic.
EMC为黑色块状， 低温存储，使用前 需先回温。其特性 在高温下先处于熔 融状态，然后会逐 渐硬化，最终成型
Machine Material Control
Check
TOWA/ASM Compound Mold Temp; Clamp pressure Transfer pressure/time; Cure time
38um --（不）导电胶装片，芯片倾斜两端高低 差距＞25um
空洞不良：焊料装片单个空洞面积大于3% 芯片面积，累计空洞面积大于8%芯片面积 Solder paste 装片单个空洞面积大于5% 芯片面积，累计空洞面积大于10%芯片面
积
Epoxy cure
Purpose:
Solidify the epoxy after D/A
性能差的工件；适用于抗负荷能力差的工件（MEMS等），且采 用干式加工工艺，无需清洗；可以减小切割道宽度，因此有助于
Ultra-thin wafer(Flas h Memory, Memory
减小芯片间隔
Controller)
Process difference between BD and SD:
的间隔
Thin wafer；背面附 金属膜的硅晶片如： GaP(磷化镓)晶片等
采用了非发热加工方式即短脉冲激光切割技术，来去除切割道上
Laser Groove + BD
先在切割道内切开用激光2条细槽(开槽)，然后再使用磨轮刀 的Low-k膜及铜等金属布线，所以能够在开槽加工过程中最大限度
片在2条细槽的中间区域实施全切割
Process flow
FOL(Front of Line)
EOL(End of Line)
Wafer Grinding Wafer Mount Wafer Saw Die Attach Epoxy Cure Pre-WB plasma Wire Bond
Pre- Molding plasma Molding
Wafer Mount
Page来自百度文库6
Purpose:
Combine the wafer with Dicing tape onto the frame for die sawing
Wafer Saw
Purpose:
Make the wafer to unit can pick up by die bonder
Page 5
Machine Material Control
Check
Disco(DFG8540) UV Tape
DI Wafer Resistivity Vacuum Pressure Wafer Roughness Wafer Warpage Wafer Thickness Visual Inspection
C-Sun
NA Cure temp. Cure time
Profile
后固化目的：提高材料的交联密度；缓释制造应力。 后固化温度：通常在175度左右（接近Tg温度，分子链相对松弛；催化剂的活性较高。） 后固化时间：4-8H，通常恒温6H（后固化烘箱温度均匀性；后固化烘箱的升温速度。）
Page 13
Quality Control
Die Shear
Epoxy Thickness & Fillet Height
出水不良：芯片周 围任意一边无胶溢 出
芯片位置不良：芯片水平方向 旋转角度θ＞5°造成无法正常 球焊（特殊工艺须按规定）
芯片位置不良： --软焊料或Solder paste装片，芯片倾斜两端高低差距＞
Machine Material Control
Check
ESEC/ASM Epoxy/Leadframe Bonding Parameter Collect/Needle Height Epoxy Thickness/Die Tilt Bonding Position/Die Shear Visual Inspection
Body Thickness/Wire Curvature
Void/Delamination Visual Inspection
Molding
Page 19
Quality Control
孔洞 上下错位
内部气泡 溢胶
缺角
弧度不良：焊线冲歪率大于20% 碰线不良：线与线的距离小于2倍线径、 断线、接触芯片或外引脚
Collect
Needle
Pick up tool: 247X479mil
Die Attach
Page 11
Die attach method
Eutectic, Epoxy, soft solder, DAF
装片工艺
粘结方式
技术要点
技术优缺点
共晶（Eutectic）
金属共晶化合物；扩散
芯片背面镀金，镀银基岛，轨 道气保护加热
Inside
Page 14
Machine Material
Control
Check
C sun N/A Cure Parameter Nitrogen gas flow Die Shear
Oven
Wire Bonding
Page 15
Purpose:
Use ultrasonic, force , temp, time to connect the bond pad with lead frame by gold/copper/Silver/Aluminium wire.
导热电性能好，但CTE失配严重， 在焊接中易产生热应力，芯片易开 裂，一般只用于小芯片装片
工艺通用性强，适用于导电热性要
导电胶（Epoxy）
环氧树脂（填充银）化 芯片不需要预处理，粘结后固 求不高的器件，因为其导热电性能
学结合
化出来或热压结合
比共晶、铅锡银装片差，吸潮易形
成空洞，开裂。
软焊料（Soft Solder) 铅锡银焊料合金反应
度沿刀片与晶圆接触点的切线方向呈直线运动,切割晶圆产生
就越大，背面崩裂现象就会有加重的趋势。
一般硅晶片
的硅屑被去离子水(Dl water)冲走。
Laser full cutting
将激光能量于极短的时间内集中在微小区域，使固体升华、蒸 发的全切割加工
切割速度快，生产效率高，对于薄片可以有效减少背面崩裂现象， 切割槽宽度小，与刀片相比切割槽损失少，所以可以减小芯片间
The purpose of chip packaging
Page 3
The purpose of chip packaging: The IC dies on the wafer are separated for die attach, connect external pins by wire bonding, then do molding to protect electronic packaging devices from environmental pollution (moisture, temperature, pollutants, etc.); protect the chip from mechanical impact; provide structural support; provide electrical insulation support. It is easily connected to the PCB board.
Wafer Saw
Page 8
Wafer Saw Technology
Technology
Advantages or Characteristics
Range of applic ation
使用微细金刚石颗粒构成的磨轮刀片，以每分钟3万转到4万
BD(Blade Dicing)
转的高转速切割晶圆，同时,承载着晶圆的工作台以一定的速 切割速度慢，生产效率低，随着晶片的厚度越薄，切割的难度也
Package process introduction
Presenter: GanJun Luo 2019/08/15
Purpose and Outline
Page 2
Purpose:
•Share package process introduction
Out line:
•The purpose of chip packaging •Process flow
地排除因发热所产生的影响，能够提高生产效率，减少崩裂、分
Low-k wafer
层(薄膜剥离)等不良因素造成的加工质量问题。
由于工件内部改质，因此可以抑制加工屑的产生。适用于抗污垢
SD(Stealth Dicing)
隐形切割是将激光聚光于工件内部，在工件内部形成改质层， 通过扩展胶膜等方法将工件分割成芯片的切割方法
Wire Bonding
Page 16
The difference between Ball Bonding and Wedge Bonding
球焊Ball Bonding和键合Wedge Bonding的区别 1、在一定温度下，在超声发生器作用下，通过焊能头使电能转变为机械振动，带动
金球、铜球与铝层产生塑型形变，形成良好的牢度。(在形成球时需要用氢氮混合 气体避免铜线氧化） 2、键合又叫锲形焊，是因为它的压点象锲形(三棱镜)。在常温下，铝丝通过换能头及 劈刀的机械振动，与铝层粘合在一起。它的优点是不会产生化合物。