半导体封装技术 PPT
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
半导体封装技术 PPT
ＰＫＧ及L/F的变迁
1990
2000
2005
QFN
SOP,TSOP
QFP,TQFP DIP
BGA
Leadframe
Substrate
Stacked CSP W.L.CSP
Flip Chip BGA
Single Cavity
Single Cavity
Map Cavity
Matrix Cavity
❖效果
上模
➢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
➢可严防基板背面溢料的产生
中模
下模
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
Adjustment block
❖TOWA浮动式模具(模板厚度可调)
Chip Solder bump
Flip Chip Package
结束
PKG及其封装技术的运用
Packages
Structure
Necessary Mold Technology
Current Mold Method Future Mold Method
Vacuum
Release Film
Transfer Underfill
Top Gate
Floating Die
SOP / QFP
150
100
STD molding
F-M molding
50
0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Moisture(wt%)
Comparison of organic gas volume (Based on GC peak area)
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
Release Film Molding
Transfer molding
Transfer molding
―
―
―
―
―
μBGA
Potting
〃
○
○
―
○
○
BOC
QFN
Heart-Sink BGA
Flip Chip
Wafer Level CSP
〃
〃
Transfer molding
〃
Potting
〃
Potting
〃
（Capillarity action）
❖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 ➢ 模具无需脱模杆和镶件
抽气口
脱模薄膜
QFN的PKG塑封状况比较
采用脱模薄膜时
不采用脱模薄膜时
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）
Compression molding
○
○
―
○
○
―
○
―
―
○
Adhesion Tape
○
―
―
○
○
○
○
○
○
○
○
○
―
―
―
Fine Mold（F-M塑封）
❖特点
➢ 采用减压罐，短时间内达到高真空状态 ➢ 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
FM塑封
普通塑封
真空塑封与普通塑封状况下针孔数量的比较
➢在晶片偏大，而球体偏小时无法进行封装
➢树脂的可靠性低 ➢树脂成本明显偏高 ➢包封体边框形状变形
Cringe 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 ➢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
Number of voids/100PKG
100
STD molding
10
F-M molding
80
8
Organic gas
60
6
40
4
20
2
0
0
ABCDEFGH I JK
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
➢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）
可根据目的、Байду номын сангаас途自由选择
Main cavity
Holder base
Worm gear
Spur gear Servo motor
Transfer Underfill Mold（TUF）
❖传统滴浇方式存在的问题
➢注胶时间过长
➢树脂在常温下的有效时间极短
Matrix Cavity
Map Unit Cavity
TOWA主导设备示意图
Flip Chip Bonding System “FC-BⅢ” Solid BGA Sawing System “SB-S”
Auto Molding System “Y-PS”
➢ 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)
ＰＫＧ及L/F的变迁
1990
2000
2005
QFN
SOP,TSOP
QFP,TQFP DIP
BGA
Leadframe
Substrate
Stacked CSP W.L.CSP
Flip Chip BGA
Single Cavity
Single Cavity
Map Cavity
Matrix Cavity
❖效果
上模
➢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
➢可严防基板背面溢料的产生
中模
下模
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
Adjustment block
❖TOWA浮动式模具(模板厚度可调)
Chip Solder bump
Flip Chip Package
结束
PKG及其封装技术的运用
Packages
Structure
Necessary Mold Technology
Current Mold Method Future Mold Method
Vacuum
Release Film
Transfer Underfill
Top Gate
Floating Die
SOP / QFP
150
100
STD molding
F-M molding
50
0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Moisture(wt%)
Comparison of organic gas volume (Based on GC peak area)
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
Release Film Molding
Transfer molding
Transfer molding
―
―
―
―
―
μBGA
Potting
〃
○
○
―
○
○
BOC
QFN
Heart-Sink BGA
Flip Chip
Wafer Level CSP
〃
〃
Transfer molding
〃
Potting
〃
Potting
〃
（Capillarity action）
❖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 ➢ 模具无需脱模杆和镶件
抽气口
脱模薄膜
QFN的PKG塑封状况比较
采用脱模薄膜时
不采用脱模薄膜时
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）
Compression molding
○
○
―
○
○
―
○
―
―
○
Adhesion Tape
○
―
―
○
○
○
○
○
○
○
○
○
―
―
―
Fine Mold（F-M塑封）
❖特点
➢ 采用减压罐，短时间内达到高真空状态 ➢ 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
FM塑封
普通塑封
真空塑封与普通塑封状况下针孔数量的比较
➢在晶片偏大，而球体偏小时无法进行封装
➢树脂的可靠性低 ➢树脂成本明显偏高 ➢包封体边框形状变形
Cringe 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 ➢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
Number of voids/100PKG
100
STD molding
10
F-M molding
80
8
Organic gas
60
6
40
4
20
2
0
0
ABCDEFGH I JK
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
➢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）
可根据目的、Байду номын сангаас途自由选择
Main cavity
Holder base
Worm gear
Spur gear Servo motor
Transfer Underfill Mold（TUF）
❖传统滴浇方式存在的问题
➢注胶时间过长
➢树脂在常温下的有效时间极短
Matrix Cavity
Map Unit Cavity
TOWA主导设备示意图
Flip Chip Bonding System “FC-BⅢ” Solid BGA Sawing System “SB-S”
Auto Molding System “Y-PS”
➢ 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)