分立器件封装讲解
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封装流程
王连新 2015.4.16
1
封装简介
Global Power Technology Co., Ltd.
1.概念
封装，Package，是把集成电路装配为芯片最终产品的过程，简单地说，就是把 生产出来的集成电路裸片（Die）放在一块起到承载作用的基板上，把管脚引出来， 然后固定包装成为一个整体。
Bond Ball：第一焊点。指金线在Cap的作用下，在Pad上形成的焊接点， 一般为一个球形；
Wedge：第二焊点。指金线在Cap的作用下，在Lead Frame上形成的焊接 点，一般为月牙形（或者鱼尾形）；
W/B四要素：压力（Force）、超声（USG Power）、时间（Time）、温度 （Temperature）；
5
一.划片（Die saw）
管控参数
正崩(>2.5um) 背崩(<60um) Chip die
Global Power Technology Co., Ltd.
公司内部材料，请勿外传！
6
二.粘片(Die bond)
Global Power Technology Co., Ltd.
Solder dispense Die Attach
公司内部材料，请勿外传！
13
三.键合（Wire bond）
Global Power Technology Co., Ltd.
EFO打火杆在磁 嘴前烧球
Cap下降到芯片的Pad上 ，加Force和Power形成 第一焊点
Cap牵引金 线上升
Cap运动轨迹形成良 好的Wire Loop
Cap下降到Lead Frame形成焊接
利用高纯度的金线（Au） 、铜线（Cu）或铝线（Al）把 Pad 和 Lead通过焊接的方法连接起来。Pad是芯片上电路的外接 点，Lead是 Lead Frame上的 连接点。
W/B是封装工艺中最为关键的一部工艺。
焊线方式
超声波楔形焊接 打火烧结球形焊接
公司内部材料，请勿外传！
12
三.键合（re bond）
公司内部材料，请勿外传！
4
一.划片（Die saw）
设备
设备disco DFD651 双刀切片机
Global Power Technology Co., Ltd.
主要切割参数
刀高 水温15-25℃ 水流速度
Saw Blade
主轴转速30~50K rpm 进刀速度 刀片寿命1800m
公司内部材料，请勿外传！
框架 X-ray void
公司内部材料，请勿外传！
10
三.键合（Wire bond）
设备OEM360/7200
Global Power Technology Co., Ltd.
OEM360
OE7200
Al wire
公司内部材料，请勿外传！
11
三.键合（Wire bond）
Global Power Technology Co., Ltd.
芯片拾取过程：
1、Ejector Pin从wafer下方的foil顶起芯片，使之便于 脱离蓝膜；
2、Collect/Pick up head从上方吸起芯片，完成从Wafer 到L/F的运输过程；
3、Collect以一定的力将芯片Bond在点有焊锡的L/F 的Pad上，具体位置可控；
4、Bond Head Speed根据Dice大小调节
Cap侧向划开，将金 Cap上提，完成一次 线切断，形成鱼尾 动作
点锡
芯片粘接
Solder Cure 焊锡固化
点锡过程：
1、Leadframe 通过轨道运送到点锡头正下方 2、Dispenser 点锡到L/F pad 3、Cavity tool 将融化的焊锡压成方形
公司内部材料，请勿外传！
7
二.粘片(Die bond)
Global Power Technology Co., Ltd.
公司内部材料，请勿外传！
8
二.粘片(Die bond)
设备ESEC2007/2009
Global Power Technology Co., Ltd.
主要参数
顶针高度 抓片速度 贴片速度
贴片时间 Cavity tool 点锡量
Solder wire /PbSnAg 92.5/5/2.5
Global Power Technology Co., Ltd.
材料及参数：
Capillary：陶瓷劈刀。W/B工艺中最核心的一个Bonding Tool，内部为 空心，中间穿上金线，并分别在芯片的Pad和Lead Frame的Lead上形成第 一和第二焊点；
EFO：打火杆。用于在形成第一焊点时的烧球。打火杆打火形成高温，将 外露于Capillary前端的金线高温熔化成球形，以便在Pad上形成第一焊 点（Bond Ball）；
Wafer Saw 晶圆切割
Wafer Wash 清洗
将晶圆粘贴在蓝膜（foil ）上，使得即使被切割开后，不会散落；
通过Saw Blade将整片Wafer切割成一个个独立的Dice，方便后面的 Die Attach等工序；
Wafer Wash主要清洗Die Saw时候产生的各种粉尘，清洁Wafer；
“封装”主要关注封装的形式、类别，基底和外壳、引线的材料，强调其保 护芯片、增强电热性能、方便整机装配的重要作用。
2.分类
按材料分：金属封装，陶瓷封装，塑料封装
按照与PCB连接方式：PTH与SMT
按照外形：TO 、SOT、SOIC、TSSOP、QFN、QFP、BGA、CSP等.
公司内部材料，请勿外传！
轨道温度 最高410℃
公司内部材料，请勿外传！
9
二.粘片(Die bond)
管控参数
Tilt >60um Solder height(10-80um) Void (single<5% total<10%) Chip die Crack Foreign material
Global Power Technology Co., Ltd.
2
TO247/TO220封装流程
Global Power Technology Co., Ltd.
划片
粘片
键合
QC 目检
QC 目检
切筋
浸锡/电镀
烘烤
去毛刺
模封
包
测试、打标
装
入
库
公司内部材料，请勿外传！
3
一.划片（Die saw）
Global Power Technology Co., Ltd.
Wafer Mount 晶圆安装
王连新 2015.4.16
1
封装简介
Global Power Technology Co., Ltd.
1.概念
封装，Package，是把集成电路装配为芯片最终产品的过程，简单地说，就是把 生产出来的集成电路裸片（Die）放在一块起到承载作用的基板上，把管脚引出来， 然后固定包装成为一个整体。
Bond Ball：第一焊点。指金线在Cap的作用下，在Pad上形成的焊接点， 一般为一个球形；
Wedge：第二焊点。指金线在Cap的作用下，在Lead Frame上形成的焊接 点，一般为月牙形（或者鱼尾形）；
W/B四要素：压力（Force）、超声（USG Power）、时间（Time）、温度 （Temperature）；
5
一.划片（Die saw）
管控参数
正崩(>2.5um) 背崩(<60um) Chip die
Global Power Technology Co., Ltd.
公司内部材料，请勿外传！
6
二.粘片(Die bond)
Global Power Technology Co., Ltd.
Solder dispense Die Attach
公司内部材料，请勿外传！
13
三.键合（Wire bond）
Global Power Technology Co., Ltd.
EFO打火杆在磁 嘴前烧球
Cap下降到芯片的Pad上 ，加Force和Power形成 第一焊点
Cap牵引金 线上升
Cap运动轨迹形成良 好的Wire Loop
Cap下降到Lead Frame形成焊接
利用高纯度的金线（Au） 、铜线（Cu）或铝线（Al）把 Pad 和 Lead通过焊接的方法连接起来。Pad是芯片上电路的外接 点，Lead是 Lead Frame上的 连接点。
W/B是封装工艺中最为关键的一部工艺。
焊线方式
超声波楔形焊接 打火烧结球形焊接
公司内部材料，请勿外传！
12
三.键合（re bond）
公司内部材料，请勿外传！
4
一.划片（Die saw）
设备
设备disco DFD651 双刀切片机
Global Power Technology Co., Ltd.
主要切割参数
刀高 水温15-25℃ 水流速度
Saw Blade
主轴转速30~50K rpm 进刀速度 刀片寿命1800m
公司内部材料，请勿外传！
框架 X-ray void
公司内部材料，请勿外传！
10
三.键合（Wire bond）
设备OEM360/7200
Global Power Technology Co., Ltd.
OEM360
OE7200
Al wire
公司内部材料，请勿外传！
11
三.键合（Wire bond）
Global Power Technology Co., Ltd.
芯片拾取过程：
1、Ejector Pin从wafer下方的foil顶起芯片，使之便于 脱离蓝膜；
2、Collect/Pick up head从上方吸起芯片，完成从Wafer 到L/F的运输过程；
3、Collect以一定的力将芯片Bond在点有焊锡的L/F 的Pad上，具体位置可控；
4、Bond Head Speed根据Dice大小调节
Cap侧向划开，将金 Cap上提，完成一次 线切断，形成鱼尾 动作
点锡
芯片粘接
Solder Cure 焊锡固化
点锡过程：
1、Leadframe 通过轨道运送到点锡头正下方 2、Dispenser 点锡到L/F pad 3、Cavity tool 将融化的焊锡压成方形
公司内部材料，请勿外传！
7
二.粘片(Die bond)
Global Power Technology Co., Ltd.
公司内部材料，请勿外传！
8
二.粘片(Die bond)
设备ESEC2007/2009
Global Power Technology Co., Ltd.
主要参数
顶针高度 抓片速度 贴片速度
贴片时间 Cavity tool 点锡量
Solder wire /PbSnAg 92.5/5/2.5
Global Power Technology Co., Ltd.
材料及参数：
Capillary：陶瓷劈刀。W/B工艺中最核心的一个Bonding Tool，内部为 空心，中间穿上金线，并分别在芯片的Pad和Lead Frame的Lead上形成第 一和第二焊点；
EFO：打火杆。用于在形成第一焊点时的烧球。打火杆打火形成高温，将 外露于Capillary前端的金线高温熔化成球形，以便在Pad上形成第一焊 点（Bond Ball）；
Wafer Saw 晶圆切割
Wafer Wash 清洗
将晶圆粘贴在蓝膜（foil ）上，使得即使被切割开后，不会散落；
通过Saw Blade将整片Wafer切割成一个个独立的Dice，方便后面的 Die Attach等工序；
Wafer Wash主要清洗Die Saw时候产生的各种粉尘，清洁Wafer；
“封装”主要关注封装的形式、类别，基底和外壳、引线的材料，强调其保 护芯片、增强电热性能、方便整机装配的重要作用。
2.分类
按材料分：金属封装，陶瓷封装，塑料封装
按照与PCB连接方式：PTH与SMT
按照外形：TO 、SOT、SOIC、TSSOP、QFN、QFP、BGA、CSP等.
公司内部材料，请勿外传！
轨道温度 最高410℃
公司内部材料，请勿外传！
9
二.粘片(Die bond)
管控参数
Tilt >60um Solder height(10-80um) Void (single<5% total<10%) Chip die Crack Foreign material
Global Power Technology Co., Ltd.
2
TO247/TO220封装流程
Global Power Technology Co., Ltd.
划片
粘片
键合
QC 目检
QC 目检
切筋
浸锡/电镀
烘烤
去毛刺
模封
包
测试、打标
装
入
库
公司内部材料，请勿外传！
3
一.划片（Die saw）
Global Power Technology Co., Ltd.
Wafer Mount 晶圆安装