集成电路基础知识

塑封集成电路封装基础知识

什么是晶圆：

1、晶圆的主要材料是单晶硅；

2、晶圆是在超净化间里通过各种工艺流程制造出来的圆形薄片；

3、晶圆按其直径分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸、12英寸。

4、晶圆越大,同一圆片上可生产的单颗芯片就多。依据芯片尺寸大小，一个8英寸晶圆上一般有5000-6000颗芯片。

什么是芯片：

1、芯片：是在硅板上集合多种电子元器件实现某种特定功能的电路模块。

2、芯片是电子设备中最重要的部分，承担着运算和存储的功能。集成电路的应用范围覆盖了军工、民用的几乎所有的电子设备。

什么是封装

封装：就是指把芯片上的焊点，用导线接引到外部接头处，以保护芯片免受外部环境影响，实现标准化的过程。

封装的作用

1、传递电能

2、传递电路信号

3、提供散热路径

4、电路的结构保护和支持

封装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环境，以使电路芯片工作稳定、符合设计功能要求。

封装的作用：

1、传递电能，主要是指电源电压的分配和导通。首先要能接通电源，使芯片与电路间流通电流。其次要能将不同部位的电源分配恰当（电位转换）,同时也要考虑接地线的分配问题。

2、传递电路信号，主要应尽可能考虑芯片与I/O引线接口互连路径最短，使电信号延迟减小。对高频，还应虑串扰问题。

3、提供散热路径，主要是要考虑芯片长期工作如何将产生的热量散出的问题；对大功率器件还应考虑强制冷却方式。

4、电路的结构保护和支持，主要是指为芯片和其他部件提供可靠的机械支撑，并能适应各种工作环境和条件的变化。

晶圆检验：

晶圆检验：主要是利用高低倍显微镜对中测后晶圆片或MAPING晶圆片的表面质量缺陷状况进行检查、评价以及对晶圆资料进行核对的过程。

晶圆检验项目：是否压点氧化、压点沾污、钝化层残留、铝条划伤、桥接、未中测，资料不符等

减薄：晶圆减薄：就是利用减薄机的去除技术将晶圆的背面的硅材料减到可以适合封装的程度，以满足芯片组装的要求。

成型后产品解剖

划片：又称晶圆切割，就是利用划片机的切消技术，沿着晶圆的划道将晶圆分割成单个集成电路单元（芯片）的过程。

上芯：也称贴装，就是利用上芯机的拾片技术，使用导电胶将芯片与引线框架的载体（也称基岛）粘接固定的工艺过程。

引线框架：

引线框架（单排单只截取）：

固化：固化是上芯完成后的一个辅助动作

固化的目的是将导电胶烘烤干燥，使芯片和载体（基岛）牢固粘结。

压焊：就是利用焊接机的键合技术，把芯片上的焊区（也称铝垫）与引线框架上的内引脚相连接，使两个金属间形成欧姆接触的工艺过程。

热压焊（T/C）

超声焊（U/S）

热压超声焊（T/S）：金丝球焊线芯片上的焊区（也称铝垫）

热压超声焊分解动作：

塑封：将已完成压焊的半成品IC连同引线框架一起置于模具中，利用塑封料将芯片及部分引线框架“包裹”起来。

塑封成型过程：是将环氧树脂塑粉料经预热（软化）,由料筒注入模具中在一定温度支持下

达到熔融的状态,黏度降到最低,以较低的注塑压力填充到模具的每个型腔，塑料固化达到对芯片及焊线保护作用。

注塑成型示意图（part1）

后固化是塑封完成后的一个辅助动作

后固化的目的是将塑封料（环氧树脂）烘烤硬化，防止扭曲变形。

打印：就是在封装模体上印上去不掉、字迹清楚的电路信息标识。

打印技术主要有油墨盖印和激光打印。

电镀（包含去溢料/去毛边飞刺）

去溢料：也称去飞边毛刺，主要是在电镀前去除塑封过程中在引线框架外引脚根部出现的一层薄薄的树脂膜。

电镀：利用电化学技术,对引线框架表面镀一层锡（Sn）。

电镀的目的：增强易焊接性；防止引线框架外引脚氧化（Cu）；增加外观可视性。

切筋成型（包含切筋和成型）

切筋是指切除引线框架上引脚之间的中筋以及与引线框架的边框。

成型是指将引线框架的外引脚弯成一定的形状，以符合行业规范装配的要求。

切筋位置

1、切断中筋

2、分离边框

3、切断两只IC产品相连接的外引脚

切筋成型后产品

外观检验检查封塞, 料管标识是否一致；检验电路正反面有无印字漏打、打反、印字偏移、划伤、沾污等现象；检验电路两侧有无歪脚、断脚、连筋、管脚蹭伤及管脚粗细不一致等现象；

功能测试电路器件测试就是对以电路器件构成的电子电路建立一定的模拟电参数条件，确定电路是否可实现设计时的功能和电参数性能指标的过程。

测试的主要目的是确保电路在恶劣的环境条件下，能完全实现电路设计时所规定的功能及性能指标。

封装环境要求净化车间（无尘室）环境要求：

A、温度：24℃±3℃（21-27 ℃）

B、湿度：35～60℅RH

C、洁净度前道工序无尘室（减薄、划片、上芯、压焊）10000级

（在2.83L空气里，大于0.5μM(微米)粒径的尘埃不能超过1000个或者为1立方英尺空气里，大于0.5μM(微米)粒径的尘埃不能超过1000个)

塑封工序100000级洁净区(切筋、打印、电镀、外检）静电产生的方式1、摩擦起电2、感应起电3、传导起电

静电防护措施防静电腕带（手环）保证防静电腕带与设备、工作台有效连接

防静电手套防静电工作鞋防静电桌垫

参观生产线基本要求1、不能将任何食品带进公司2、不准在公司吸烟3、生产现场严禁拍照4、不准穿奇装异服进入公司5、按照公司着装要求更换防尘、防静电服6、严禁随意拿取生产线在制产品7、服从领队安排，排队参观

一、华天目前加工普通产品种类；

1. DIP系列：DIP007、DIP008、DIP014、DIP016、DIP018、DIP020、DIP022、DIP024、

DIP028、DIP032、DIP040、DIP042

2. SDIP系列：SDIP024、SDIP028、SDIP030、SDIP032、SDIP036、SDIP064

3. SKY系列：SKY028

4. SIP系列：SIP007、SIP008、SIP009、SIP010

5. HSIP系列（带散热片）：HSIP009、HSIP012、HSIP014、HSIP015

6. ZIP系列（管脚参次不齐）：ZIP016

二、华天目前加工微封产品种类

1. SOP系列：SOP006、SOP007、SOP008、SOP014、SOP016、SOW016、SOP018、SOP020、

SOP024、SOP028、SOP030、eSOP008

2. HSOP系列：HSOP028、HSOP034

3. MSOP系列：MSOP008、MSOP010、eMSOP008、eMSOP010

4. TSSOP系列：TSSOP008、TSSOP014、TSSOP016

5. SOT系列：SOT089、SOT223、SOT233、SOT235、SOT236

6. T0系列：T0220F-4L、T0220T-5L、T0220B-5L、T0220B-7L、T0251-5L(A)、T0251-5L(B) T0252-3L、T0252-5L(A)、T0252-5L(B) T0252-5L(C)、T0263-5L

7. QFP、LQFP、QFN系列：略