封装工艺培训
流片、划片、封装等技术培训
加强研发投入
• 政府和企业应加大对半导体产业的研发投入，提高自主创新能力，掌握
核心技术和关键工艺。
02
培养人才队伍
• 加强人才培养和引进，建立完善的人才培养体系，吸引和留住高素质人
才。
03
加强国际合作
• 积极参与国际合作和交流，引进国外先进技术和管理经验，提高自身技
术水平和竞争力。
THANKS 感谢观看
封装流程
• 通常包括芯片测试、芯片选择、基板准备、引脚焊接、填充保护材料、封 装测试等步骤。
封装技术分类与特点
封装技术分类
• 根据封装材料和结构的不同，封装技术可分为金属封装 、塑料封装、陶瓷封装等。
封装技术特点
• 不同的封装技术具有各自的特点，如金属封装具有高导 热性和高可靠性，但成本较高；塑料封装具有成本低、工 艺成熟等优点，但导热性和机械性能相对较差。
流片技术
• 起源于20世纪60年代的半导体行业，经过多年的发展和技术革新，现已成为制造 芯片的核心环节。
划片技术
• 伴随集成电路制造技术的发展而产生，是芯片制造流程中的重要环节，对提高芯片 性能和可靠性具有重要意义。
封装技术
• 起源于集成电路封装时代，随着半导体工艺的进步，封装技术也在不断发展和创新 ，为芯片提供保护、散热、连接等功能。
流片、划片、封装等技术培训
--李斌
contents
目录
• 流片技术培训 • 划片技术培训 • 封装技术培训 • 流片、划片、封装联合应用 • 案例分析 • 总结与展望
01
流片技术培训
流片定义与流程
流片定义
• 流片是指将设计好的芯片制造出来，是芯片制造的关键 环节之一。
流片流程
生产工艺培训课件(PPT65张)
主讲：杨高平
主要内容：
一．封装生产工艺流程
二．清洗工序
三．焊接工序
四．层压工序
五．高压釜工序
一、封装工艺生产流程
裁切PVB
背玻璃清 洗
制备传来 的前电池
超声波焊 接
摊铺PVB
合背板
功率测试 装接线盒
合 格
检验
层压工序
不合格 成品层压
清洗包装 入库
返修
高压釜
半成品层压
二、清洗工序
清洗工序：
什么是钢化玻璃：
钢化玻璃是用普通平板玻璃或浮法玻璃加工处 理而成，是普通平板玻璃的二次加工产品； 普通平板玻璃要求用特选品或一等品；浮法玻 璃要求用优等品或一级品。
什么是钢化玻璃：
钢化玻璃的加工可分为物理钢化法和化学钢化 法。 这里只介绍物理法
什么是钢化玻璃：
物理钢化玻璃又称为淬火钢化玻璃。它时将普 通平板玻璃在加热炉中加热到接近玻璃的软化 温度（600℃）时，通过自身的形变消除内部 应力，然后将玻璃移出加热炉，再用多头喷嘴 将高压冷空气吹向玻璃的两面，使其迅速且均 匀地冷却至室温，即可制得钢化玻璃。 简单说：普通玻璃或浮法玻璃，先加热到600 度左右，再急速冷却，就得到钢化玻璃；
水分含量 % 拉伸程度 Mpa 断裂伸长率 % 雾度 % 收缩率 (60℃/15min) % 0.4-0.6 ≥20.0 ≥200 < 0.4 ≤12
PVB裁切的要求：
裁切的尺寸要符合要求； 不允许一次裁切大量PVB搁置很长时间后 才使用，原则上每次裁切最多30--60块， 裁切好的PVB要在30分钟内投入使用； 班长，要根据生产情况，安排好裁切PVB 的数量，严禁停产后仍然有大量的PVB没 有使用，出现此类情况追究班长责任；
芯片封装测试流程详解培训资料
固化后需要对塑封后的芯片进行 检查，确保没有气泡、空洞和裂
缝等缺陷。
去飞边、切筋整形
去飞边是将塑封材料的外边缘去除的过程，以使芯片外观更加整洁美观。
切筋整形是将塑封材料按照芯片的形状进行修剪和整理的过程，以使芯片符合产品 要求。
在去飞边和切筋整形过程中需要注意保护芯片和引脚不受损伤，同时保持外观整洁 美观。
05 封装测试设备与材料
测试设备介绍
测试机台
用于对芯片进行性能和 功能测试的设备，具备
高精度和高可靠性。
显微镜
观察芯片封装结构的细 节，确保封装质量。
探针台
用于连接芯片引脚和测 试设备的工具，确保信
号传输的稳定性。
温度箱
模拟不同温度环境，检 测芯片在各种温度下的
性能表现。
测试材料介绍
0102Βιβλιοθήκη 0304焊锡膏
用于将芯片与基板连接的材料 ，要求具有优良的导电性和耐
热性。
粘合剂
用于固定芯片和基板的材料， 要求具有高粘附力和耐久性。
绝缘材料
用于保护芯片和线路不受外界 干扰的材料，要求具有高绝缘
性能。
引脚
用于连接芯片和外部电路的金 属脚，要求具有优良的导电性
和耐腐蚀性。
06 封装测试常见问题及解决 方案
芯片贴装
芯片贴装是将芯片放置在PCB板 上的过程，通常使用自动贴装机
完成。
贴装前需要检查芯片和PCB板的 型号、规格是否匹配，以及芯片
的外观是否有破损或缺陷。
贴装过程中，需要调整好芯片的 位置和角度，确保芯片与PCB板 对齐，并保持稳定的贴装压力和
温度。
引脚焊接
引脚焊接是将芯片的引脚与 PCB板上的焊盘进行焊接的过 程，通常使用热压焊接或超声 波焊接。
集成电路芯片封装技术培训课程(ppt-35页)全
微电子技术发展对封装的要求
四、高密度化和高引脚数
高密度和高I/O数造成单边引脚间距缩短、封装难
度加大：焊接时产生短路、引脚稳定性差
解决途径：
采用BGA技术和TCP（载带）技术
成本高、难以进行外观检查等。
微电子技术发展对封装的要求
五、适应恶劣环境
密封材料分解造成IC芯片键合结合处开裂、断路
解决办法：寻找密封替代材料
Ceramic
Ceramic or
Thin Film on Ceramic
Thin Film on PWB
PWB-D
•Integration to
BEOL
•Integration in
Package level
PWB-Microation at
System level
1、电源分配：传递电能-配给合理、减少电压损耗
2、信号分配：减少信号延迟和串扰、缩短传递线路
3、提供散热途径：散热材料与散热方式选择
4、机械支撑：结构保护与支持
5、环境保护：抵抗外界恶劣环境（例：军工产品）
确定封装要求的影响因素
成本
外形与结构
产品可靠性
性能
类比：人体器官的构成与实现
微电子封装技术的技术层次
芯片，但两类芯片的可靠性和成本不同。
封装材料
芯片封装所采用的材料主要包括金属、陶瓷、
高分子聚合物材料等。
问题：如何进行材料选择？
依据材料的电热性质、热-机械可靠性、技术和
工艺成熟度、材料成本和供应等因素。
表1.2-表1.4
封装材料性能参数
介电系数：表征材料绝缘程度的比例常数，相对值，通常介
电系数大于1的材料通常认为是绝缘材料。
半导体封装车间培训计划
半导体封装车间培训计划一、培训内容1. 半导体封装工艺知识半导体封装工艺是半导体封装车间员工必须掌握的基本知识。
包括封装工艺的基本原理、封装工艺的工作流程、常见封装工艺技术等内容。
2. 设备操作技能半导体封装车间的员工需要熟练掌握相关的封装设备的操作技能，包括封装设备的使用方法、操作规程、常见故障处理等内容。
3. 封装质量控制半导体封装车间的员工需要了解封装质量控制的基本知识，包括封装质量的判定标准、常见封装质量问题的处理方法等内容。
4. 安全生产知识半导体封装车间的员工需要了解相关的安全生产知识，包括危险源的识别、安全操作规程、事故应急处理等内容。
5. 职业素养培养半导体封装车间的员工需要加强职业素养培养，包括工作态度、团队合作、沟通技巧等内容。
二、培训方式1. 理论教学通过课堂教学的方式，向员工介绍相关的半导体封装知识和操作规程。
2. 实地操作安排员工到工作岗位上进行实地操作，并由专业人员进行指导和辅导。
3. 专题讲座邀请相关领域的专家学者进行专题讲座，向员工介绍最新的封装工艺和技术发展动态。
4. 互动讨论安排员工进行互动讨论，分享工作中的经验和问题，促进员工之间的学习和交流。
三、培训计划1. 培训对象半导体封装车间的新员工和需要进行相关知识和技能培训的员工。
2. 培训时间根据员工的实际工作安排，合理安排培训时间，一般以日常工作时间为主，辅以周末或加班培训。
3. 培训周期根据员工的实际培训需求，合理安排培训周期，一般为3个月至半年的时间。
4. 培训内容根据员工的实际工作需求和培训要求，合理安排培训内容，包括理论教学、实地操作、专题讲座、互动讨论等内容。
5. 培训评估通过培训评估方式，对员工的培训效果进行评估，及时发现问题，加强薄弱环节。
四、培训效果1. 提升员工的技术知识通过培训，员工能够掌握相关的半导体封装知识和技能，提升工作能力和水平。
2. 提高员工的工作效率通过培训，员工能够熟练掌握相关的封装设备的操作技能，提高工作效率。
TO-3PH(IS)产品封装培训教案
8、切筋 工艺目的： 工艺目的：使用切筋模具将成联的制品切 割成单只成品。
9、沾锡 工艺目的： 工艺目的：将产品的引线镀锡，提高制品 易焊性。 目前已全部采用无铅沾锡工艺。
10、测试 工艺目的： 工艺目的：根据技术标准进行电参数测试， 剔除不合格品。
11、包装 工艺目的： 工艺目的：剔除外形不合格品，核对数量， 档位，并将合格品包装成盒。
2、压焊 工艺目的： 工艺目的：根据产品特性选取不同线径的 铝丝，通过超声键合的方法进行管芯与外 引线的连接 。 此工步是封装过程中的重点控制工序。
3、镜检 工艺目的： 工艺目的：使用显微镜对已经粘片、压焊 的半成品进行检验，剔除不良品，并统计 粘片、压焊一次合格率对相应工序进行质 量考核。
4、涂油 工艺目的： 工艺目的：使用特殊的保护材料5、包封 工艺目的： 工艺目的：使用环氧树脂塑封料将管芯密 封，形成规定的外形结构。 工序通过建立NP图等SPC控制图表对 外形废品进行控制。
6、打印 工艺目的： 工艺目的：使用激光打标机在成品管的正 面打上不同型号的印记。 （便于区分不同管芯的产品）
7、高压喷淋 工艺目的： 工艺目的：使用高压喷淋设备，清除引线 氧化层、以及在包封后塑封体表面的多余 物料。
12、打印 工艺目的： 工艺目的：按照发货计划，进行激光打印。
13、交验入库 由质量管理部按照《产品检验规则》 对合格品进行抽检，检验合格方可入库。
14、发货 检验合格的产品，入至合格品库，由 市场部按照发货计划组织发货。
TO-3PH(IS) 产品封装培训教案
• 封装工艺流程： 1粘片 2压焊 4涂油 5包封 7高压喷淋 8切筋 10测试 11包装 13交验入库 14 发货
3镜检 6打印 9沾锡 12打印
三极管包封工艺流程和要求的培训教材
使用金属材料进行包封，具有高导 热性、高导电性、高机械强度等优 点，常用于需要良好散热的场合。
三极管包封材料的选择
根据三极管的性能要求选择合适的包封材料，如电气性能、机械性能、热性能等。 根据生产批量和成本要求选择合适的包封材料，以达到最佳的经济效益。
根据使用环境和条件选择合适的包封材料，以提高三极管的整体性能和可靠性。
等。
对于不合格的产品，应及时进行返工或 报废处理。
包装要求
包装上应有明显的标识，包括产品名称、规格、数量 等信息，以便于管理和追溯。
三极管应采用防震、防潮、防尘等包装措施，以确保 产品在运输和存储过程中的安全性和可靠性。
对于有特殊要求的客户，应根据客户的要求进行定制 化包装设计。
04 三极管包封工艺常见问题 及解决方案
05 三极管包封工艺发展趋势 和展望
新型封装材料的应用
陶瓷封装材料
具有高绝缘性、高耐热性、 高机械强度等优点，广泛 应用于高可靠性和高温环 境下。
塑料封装材料
具有成本低、质量轻、工 艺成熟等优点，但耐热性 能和绝缘性能相对较差。
金属封装材料
具有高导热性、高导电性、 高强度等优点，但成本较 高，工艺复杂。
2. 对产品进行清洁和整理，确 保其符合包装要求。
3. 将产品按照要求进行包装， 并贴上相应的标识和说明。
03 三极管包封工艺要求
封装尺寸要求
封装尺寸应符合产品规格书要求， 确保三极管能够正确安装到电路
板上。
封装尺寸应满足机械强度要求， 保证三极管在使用过程中不会受
到损坏。
封装尺寸应考虑到散热性能，确 保三极管在工作过程中能够有效
02 三极管包封工艺流程
准备阶段
1. 确定产品规格和数 量需求，准备相应的 原材料和设备。
SMD培训资料
山东明思普电子科技有限公司LED封装培训资料一.目录1.1TOP led基础知识了解。
2.直插式LED作业指导书详细解释。
3.LED照明灯具国标标准讲解。
第一章1．详细介绍1.1什么是TOP LED?是指顶面发光、平面发光的LED。
即，LED的表面不是半圆的，而是平面的。
解释：（1）.传统的直插式小功率LED、流明式的大功率LED，都是透镜式封装的。
LED发光的正面是类似半圆形的结构。
（2）.为了简化封装工艺，目前很多贴片式的LED，都是直接用胶水把LED封装成平面式的结构。
这一类型，统称为TOP LED。
1.2 TOP LED与SMD LED的区别？答：1.什么是SMD答：SMD：它是Surface Mounted Devices的缩写，意为：表面贴装器件. 注：元件安装在基板表面，通过锡膏过回流焊的方式达到连接的目的。
2.TOP LED与SMD和SMD LED的关系与区别？答：TOP LED属于SMD器件中的一种.SMD LED是一种笼统的概念,凡是利用SMT工艺焊接的发光二极管的统称。
3.什么是SMT焊接工艺？答：表面贴装工艺。
丝印（或点胶）--> 贴装--> （固化）--> 回流焊接2.2.TOP led有哪些常见的外形及尺寸？答：常见的尺寸一般有：0603、0805、1210、5050解释：0603：换算为公制是1005，即表示LED元件的长度是1.0mm，宽度是0.5mm。
行业简称1005，英制叫法是0603.0805：换算为公制是2125，即表示LED元件的长度是2.0mm，宽度是1.25mm.行业简称2125，英制叫法是0805.1210：换算为公制是3528，即表示LED元件的长度是3.5mm，宽度是2.8mm。
行业简称3528，英制叫法是1210.5050：这是公制叫法，即表示LED元件的长度是5.0mm，宽度是5.0mm。
行业简称5050.TOP LED常规外形尺寸简图5050 3528 3528尺寸图3528常见支架规格1.3简单介绍TOP LED 的生产工艺过程。
陶瓷封装培训
陶瓷封装简介上海复旦微电子集团股份有限公司基本介绍陶瓷封装是继金属封装后发展起来的一种封装形式，它象金属封装一样，也是气密性的，但价格低于金属封装。
陶瓷封装陶瓷封装的特点•气密性好，阻止工作过程中的潮气侵入，长期可靠性高；•化学性能稳定：与盖板、引线之间是冶金连接•制造工艺复杂•导体材料介电系数高•多层布线：具有最高的布线密度；已经可以达到100层•高导热率：适合于需要散热能力强的器件•价格昂贵•生产效率低•绝缘阻抗高•热膨胀系数与芯片接近•载体是陶瓷管壳陶瓷封装的应用•小批量样品验证•无线通讯•汽车、飞机电子•高温或低温环境•高振动的环境•军事用途•航空航天环境陶瓷封装分类陶瓷封装分类陶瓷封装典型结构陶瓷封装典型结构陶瓷管壳典型工艺流程陶瓷管壳结构陶瓷管壳结构陶瓷管壳结构陶瓷管壳结构陶瓷管壳结构陶瓷管壳结构封装工艺流程封装工艺流程封装工艺流程减薄&划片工艺采用金刚石砂轮将晶圆背面减薄到需要的厚度采用金刚石刀片或者激光将晶圆切割成单颗管芯减薄&划片工艺A≥80μm对于宇航级产品，金刚石刀划过测试划片槽图形，在芯片四周会有铝条、硅屑残留，可能会不满足GJB 548B-2005 2010.1内部目检A条件的要求。
建议不放测试图形或者按右图加宽划片槽芯片粘接在高温360度时，共晶熔合反应高度使芯片固定芯片通过环氧树脂粘接到管壳腔体，经过固化条件芯片I/O连接芯片I/O连接芯片I/O连接芯片I/O连接铜柱及焊料凸点比较铜柱及焊料凸点比较陶瓷气密性封帽陶瓷气密性封帽衡量封帽质量的主要技术指标：水汽含量、漏率金锡熔封：使用Au80Sn20合金焊料，具有高耐腐蚀性，高抗蠕变性，高强度，良好的浸润性，无需助焊剂。
300℃，3-5分钟，管壳和盖板之间施加压力。
平行缝焊：利用脉冲大电流在盖板焊框结合处产生热量，形成焊点。
局部加热，对芯片热冲击小，成本低。
陶瓷气密性封帽几种封帽工艺的比较：切筋成型（对引线器件）直接切筋使用先切筋，使用前成型Packing包装-可靠性陶封封装设计热仿真案例-CQFP208恒加仿真案例-CQFP208芯片应力仿真-CBGA256材料BA91413000010000电仿真案例-CPGA697引线键合模拟需考量最长键合线直线距离，相邻键合丝中心距，同层键合引线间隔，键合线角度、交叉等情况。
太阳能电池板封装新进员工培训资料及工艺流程
1、单片焊接：1 。
1 准备工作:插上电源,待电烙铁达到设置温度(针对155 × 155mm 电池片,温度设置在390±10℃，针对125×125mm 电池片，温度设置在380±10℃)后，将烙铁头放在海绵上擦拭干净,并在烙铁头表面上一层锡，方可进行焊接。
工作前所有人员工作服、工作帽必须穿戴整齐。
1 。
2 工作内容概述：将互连条焊接在电池片上.1.3 焊接过程：将待焊单片正面向上，平放在滤纸或者平板上,左手持互连条，并将其放置在电池主栅电极上，右手持电烙铁采用推焊的方式匀速将互连条熔焊在电池片的主栅电极上(焊接位置起始于距电池片边缘的第五根副栅线,终止于距另一条边的第四根副栅线).焊接时的跌落温度不能低于340℃。
电烙铁不要停留在主栅线上太长期，电池片的每条主栅线上的焊接时间约3 秒(针对125×125mm 电池片) 和4 秒 (针对155×155mm 电池片)。
1 。
4 焊接质量要求：① 主栅线与互连条之间不允许有虚焊，焊接后表面要平整。
② 焊接后表面不允许浮现焊锡堆积或者毛刺。
1 。
5 注意事项:① 由于电池片很薄,稍不注意很容易弄裂,所以在拿取或者搬运电池片时,一定要注意轻拿轻放。
② 恒温电烙铁采用的是合金烙铁头，为了防止其长期暴露于空气中而氧化, 因此在电烙铁不用时，应将烙铁头在海绵上擦拭干净，并在烙铁头表面上一层锡起到保护作用。
③ 焊接所用的海绵要时常清洗,海绵每次的吸水量不要过多。
④ 焊接前或者焊接后若发现电池片有裂纹(包括隐性裂纹)、缺角、主栅线缺失、表面污物(不能擦除的)，应及时挑出，不允许流入下道工序2、单片串接：2 。
1 准备工作:将单片焊接工序送来的电池片摆放整齐.将电烙铁的电源插上,等待1 分钟摆布，使其达到焊接温度后，在烙铁头表面上一层焊锡。
工作前所有人员工作服、工作帽、手套必须穿戴整齐.2.2 工作内容概述：将焊接好的电池片串接起来。
半导体封装制程与设备材料知识简介培训课件
半导体封装制程概述
半导体前段晶圆wafer制程 半导体后段封装测试
封装前段（B/G-MOLD）－封装后段（MARK-PLANT）－测试
封装就是将前制程加工完成后所提供晶圆中之每一颗IC晶粒独立分离，并外 接信号线至导线架上分离而予以包覆包装测试直至IC成品。
半导体制程
Package
PBGA
Pin Grid Array
封装型式
Shape
Typical Features
Material Lead Pitch No of I/O
Ceramic Plastic
2.54 mm (100miles) half-size pitch in the
width direction
IC制造开始
Wafer Cutting (晶圆切断)
Wafer Reduce (晶圆减薄)
Etching (蚀刻)
后段封装开始
Diffusion Ion
Implantation (扩散离子植入)
Grind & Dicing (晶圆研磨及切割)
Die Attach (上片)
Oxidization (氧化处理)
半导体设备供应商介绍-前道部分
PROCESS
SMT - PRINTER SMT – CHIP MOUNT
TAPING INLINE GRINDER & POLISH
STANDALONE GRINDER DETAPING
WAFER MOUNTER DICING SAW
VENDOR
DEK SIMENS NITTO ACCRETECH DISCO NITTO NITTO DISCO
《集成电路封装和可靠性》培训课件：芯片互连技术
Lead Scan (LS 检测)
Packing (PK 包装)
集成电路封装测试与可靠性
1 电子级硅所含的硅的纯度很高，可 达 99.9999 99999%
1 中德电子材料公司制作的晶棒(长度 达一公尺，重量超过一百公斤)
集成电路封装测试与可靠性
debris l e f t over from the grinding process.
1 Process Methods:
1)Coarse grinding by mechanical. ( 粗磨)
2)Fine polishing by mechanical or plasma etching. ( 细磨抛光)
14
集成电路封装测试与可靠性
Wire Bonding Technology -- Die Attach Process
Purpose:
The die attach process i s to attach the sawed die in the right orientation accurately onto the substrate with a bonding medium in between to enable the next wire bond f i r s t level interconnection operation .
刀刃
集成电路封装测试与可靠性
切割设备示意图
晶圆 工作台
Dicing Blade
Silicon Wafer Flame
Flame
Blue Tape
两次进刀切割法
Wafer sawing
集成电路封装测试与可靠性
芯片封装工艺详解培训资料
集成化
集成化是芯片封装技术的重要发展方向 。通过将多个芯片和器件集成到一个封 装体内，实现系统级集成，提高性能和 可靠性。
VS
模块化
模块化封装可以实现快速开发和批量生产 。通过模块化的封装方式，可以快速组合 和定制不同功能的芯片模块，缩短产品上 市时间。
高性能与高可靠性
高性能
随着电子设备对性能要求的不断提高，高性 能的芯片封装技术也得到了快速发展。高性 能封装可以实现更快的传输速度和更低的功 耗。
包装
将检测合格的芯片按照规定进行包装， 以保护芯片在运输和存储过程中不受 损坏，同时标明产品规格和性能参数 等信息。
03 芯片封装材料
塑封材料
塑封材料是芯片封装中常用的材料之一，主要起到保护、绝缘和固定芯片的作用。
塑封材料通常由环氧树脂、聚氨酯、硅橡胶等高分子材料制成，具有良好的电气性 能、耐热性、耐腐蚀性和机械强度。
汽车电子领域
汽车电子领域是芯片封装工艺应用的另一个重要领域，主要涉及汽车安全、自动驾驶、车联网等领域 。由于汽车电子系统对可靠性和安全性的要求非常高，因此对芯片封装工艺的要求也相应较高。
总结词：汽车电子领域对芯片封装工艺的可靠性和安全性要求极高，需要具备抗振、抗冲击、耐高温 等性能。
THANKS FOR WATCHING
异形封装与多芯片封装
异形封装
为了满足不同电子设备的特殊需求，芯片封装呈现出异形化的趋势。异形封装可以根据产品需求定制 不同形状和结构的封装体，提高产品的独特性和差异化。
多芯片封装
多芯片封装技术可以将多个芯片集成到一个封装体内，实现更高的集成度和更小的体积，同时降低成 本和提高性能。
集成化与模块化
脚与芯片之间的可靠连接。
集成电路芯片封装技术培训课程(2024)
2024/1/28
生物医学应用中的特殊封装实例
如植入式医疗设备、生物传感器、神经刺激器等。
26
06
封装设备选型及使用注意事项
2024/1/28
27
关键设备介绍及选型建议
封装设备分类
根据封装工艺和芯片类型，封装设备可分为手动、半自动和全自动 三类。
关键设备介绍
包括贴片机、焊线机、塑封机、切筋打弯机等，分别用于芯片贴装 、焊接、塑封和引脚成型等工序。
金
高导电性、抗氧化、耐腐 蚀，用于高端封装中的引 线和触点。
8
绝缘材料
陶瓷
高热稳定性、良好的绝缘 性和机械强度，用于高端 封装和特殊环境。
2024/1/28
塑料
低成本、易加工、良好的 绝缘性，广泛用于中低端 封装。
玻璃
较高的热稳定性和绝缘性 ，用于某些特定封装中。
9
密封材料
环氧树脂
低成本、良好的密封性和绝缘性，广 泛用于中低端封装。
主要以金属罐封装为主，体积大 、重量重、成本高。
2024/1/28
中期封装技术
逐渐出现塑料封装和陶瓷封装，体 积减小、重量减轻、成本降低。
现代封装技术
不断追求小型化、轻量化、高性能 化和低成本化，出现了多种先进封 装技术，如BGA、CSP、3D封装等 。
5
常见封装类型及其特点
DIP封装
双列直插式封装，引脚从两侧引出，插装方便 ，但封装密度较低。
选型建议
根据生产需求、预算和工艺要求，选择适合的设备型号和配置，注意 设备的精度、稳定性、生产效率和易维护性。
2024/1/28
28
设备操作规范与维护保养要求
2024/1/28
操作规范
半导体封装制程 die at ch 胶 EPO Y 工艺培训教材
主剂(环氧树酯)和硬化剂(胺系)及填料(银粉)之混合 Epoxy and Hardness(Amine) and Filler(Silver flak) mixing
主剂(环氧树酯)和硬化剂(胺系)及填料(银粉)经过检验后及 以天平秤重后，随即 倒入混合搅拌机。作搅拌混合之动作。
混合搅拌机一边抽真空，一边搅拌，以防空气慎入混合之 材料中。以免造成混合 不均匀和气泡之情形生成。
+
X
Hardener
Hydroxyl
Group
(hydrophilic)X
= phenol amine
OH
anhydride
RC
C
X
R’
Crosslinking reaction between the epoxide group and the hardener
微差扫瞄热量曲线图
DSC curve (differential scanning calorimetry curve)
接合强度 Adhesion 一般以推晶强度及破坏靭度，来评定银胶接合剂的接合强
度能力。但这只是其中 一种初步确认方式。而一般则会将产品作信赖度测试，以决定其接 合强度是否合乎产 品之要求。
MIL-STD-883E METHOD 2019.5
DIE SHEAR STRENGTH
推晶强度，又可分为一般常温(25‘C)之推晶强度(Die Shear Strength)及高热 (250‘C/275’C)推晶强度(Hot Die Shear Strength)及经过高湿及高热(85‘C/85RH/168hrs) 后推晶强度(Hot Wet Die Shear Strength)。一般选择在三种推晶强度最佳者，如果三 者无最佳者，则选择高热推晶强度(Hot Die Shear Strength)及经过高湿及高热后推晶 强度(Hot Wet Die Shear Strength)较佳者。
DFM培训教程PPT
学员心得体会分享
1 2 3
加深了对DFM的理解和认识
通过本次培训，学员们对DFM的基本概念、原理 和分析方法有了更深入的了解和认识。
提高了产品设计能力
学员们表示，通过学习和实践，自己的产品设计 能力得到了提高，能够更好地考虑产品的可制造 性和生产效率。
掌握了实用的DFM工具和软件
学员们掌握了常用的DFM工具和软件，能够更高 效地进行产品设计和分析。
可靠性
不同封装类型的机械强度、耐热性、耐湿性等性能差异较大，影响产品可靠性。
封装参数设置与优化策略探讨
引脚间距
影响焊接难度和焊接质量，需根据生 产工艺和设备能力进行合理设置。
封装尺寸
需考虑PCB板的空间限制和散热要求 ，进行合理选择。
封装参数设置与优化策略探讨
• 材料选择：需考虑成本、性能和环境因素， 选择合适的封装材料。
SOP封装
小外形封装，适用于中等引脚数的器件，具有较小的封装体 积和重量。
封装类型选择对DFM影响分析
QFP封装
四侧引脚扁平封装，适用于高引脚数 、高集成度的器件，但焊接难度较大 。
生产成本
不同封装类型的材料、工艺和生产成 本差异较大。
封装类型选择对DFM影响分析
生产效率
封装类型影响生产线的自动化程度和生产效率。
和效率。
案例三
通过采用先进的DFM技术和工具 ，实现PCB设计的自动化检查和 优化。例如，利用DFM软件对 PCB设计进行自动审查，发现并
修正潜在的生产问题。
04
封装设计中的DFM应用实践
Chapter
封装类型选择对DFM影响分析
DIP封装
双列直插式封装，适用于引脚数较少且需要较高机械强度的 器件。
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45度楔焊 90度深腔楔焊 金丝球焊 金丝、铝丝楔焊 1：8 XYZ操纵 杆，单手操作、 灵活 ESD防静电保护
27
引线键合实例
Au表面金丝球焊
封装的LED管芯
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引线机使用注意事项
确保输入电源为110V电压后打开温度控制器电源 开关和高压放电控制器电源开关，否则会烧坏 工件加热时，请勿触碰载物台，警防烫伤 移动劈刀时，劈刀请勿触碰载物台等硬物
1.4. 脱模 & 步进
Separation
Step
2.1. 对准
CCD OPTICS
42
两种压印方式比较
43
纳米压印技术应用
交叉悬臂结构和功能
磁存储器 存储密度400Gbits/in2
44
第三部分 扫描电镜（SEM）
45
SEM概念及用途
电子被用作光源的显微镜称为扫描电子显 微镜（Scanning Electron Microscope），简 称SEM。 用途 ◆ 观察样品表面形貌； ◆ 配置附件，做样品分析。
30
FC150倒装焊机
Fc150倒装焊机结构
1.对准用X、Y衬底台 2.光学系统 3.控制系统 4.基架和花岗岩结构 5.冷却系统 6.工具台 7.衬底操作系统 8.中间对准台 9.芯片台
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工作区域
Arm tool
chip tray & cassette Chuck tool substrate tray & cassette
封装工艺培训
黄宏娟 李晓伟 纳米加工公共平台
1
主要内容
划片/裂片原理及设备 引线键合/倒装键合/纳米压印 扫描电镜原理及设备
2
封装流程
以GaN LED封装为例：
划片、裂片 分捡 管芯粘贴 （烘烤/回流） 引线键合
倒装键合
封帽
测试
3
第一部分 划片和裂片工艺
4
划片简介
划片：将做好器件结构的晶圆切割成一定大小的 管芯或形成解理腔面，一般不切穿晶圆。 裂片：将切割一定深度后的晶圆，用裂片机（裂 片刀）从切割道处裂开。
第二部分 引线/倒装键合/纳米压印
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常用微互联方式
引线键合
倒装芯片键合
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引线键合（Wire Bonding）
引线键合技术是将芯片电极面朝上粘贴在封装基 座或基板上，再用金丝或铝丝将芯片电极与引线 框架或布线板电路上对应的电极键合连接的相关 技术。
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引线键合分类
根据自动化程度分： 根据键合工艺特点分： 手动 半自动 全自动 超声键合（楔焊）－铝丝和 铝合金丝 热超声键合（球焊） －金丝
分辨率 定义：
把刚好能分辨屏幕上两个点光源像时的两个点光源之 间的距离称为显微镜的分辨率。
影响因素：
△ 初级束斑：分辨率不可能小于初级束斑 △ 入射电子在样品中的散射效应 △ 信噪比
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SEM性能参数
景深
是指焦点前后的一个距离范围，该范围内所有物 点所成的图像符合分辨率要求，可以成清晰的 像，即景深是可以被看清的距离范围。
主要用于收集电子 束系统产生的各种 信息：二次电子、 背散射电子相应的 接收器。
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JSM-6390性能参数
最大放大倍数
300，000 ×
高真空分辨率
加速电压 30 kV 15 kV 1 kV 分辨率 3.0nm 8.0nm 15nm
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JSM-6390实拍示例
58
JSM-6390工作模式
工作模式： 模式比较：
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实验室现有倒装键合设备
特点： 应用：
焊后精度：±1μm 倒装焊 最大压力：100KG 回流 最高温度：450℃ 纳米压印 芯片尺寸：0.2-40 mm 衬底尺寸：1-150 mm 步进精度： Arm Z= 0.5 µm Chuck XY= 1 µm Θ旋转范围：± 7 degrees 激光自动找平和对准
3. 涂敷光刻胶
4. 凸点光刻
solder ball after reflow
Chip
Chip
Chip
Chip
5. 电镀焊料
6. 去除光刻胶
7. 去除凸点外底金属
8. 回流
电镀焊料凸点工艺流程
25
电镀凸点工艺样品示例
PCB上不同尺寸倒装焊样品
在软质底板上倒装焊
26
实验室现有引线键合设备
WEST·BOND 747677E
激光划片机
7
GaAs解理机工作原理
划切 +滚轮
8
激光划片机设备原理
是将激光能量于极短 的时间内集中在微小 区域，使固体升华、 蒸发来完成切割，不 同的激光波长适于不 同的材料，即只有材 料对这种波长的光有 吸收，才能切割，我 们这台激光划片机的 波长为355nm，脉宽 45ns。
蓝宝石吸收系数
9
（真空柱+真空泵）
（2）电子束系统 （3）成像系统
真空泵
JSM-6390 ：电子枪为钨灯丝的SEM
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（1）真空系统
先用RP将电子枪和试样室抽真空（预抽）
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（2）电子束系统
a）电子枪： 钨灯丝，用于产生电 子 b）磁透镜： 用于聚焦电子束 作用：将聚焦后的细小的 电子束在样品表面扫描
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（3）成像系统
印章-晶圆对准 涂胶 紫外压印 －印章的自身水平 －紫外曝光期间的压力 －加热衬底能减少工艺 时 间和提高低粘性材料 的 分辨率 印章抬起并移到下一个位置 重复步骤1-4
紫外压印（步进闪光）
1.1. 对准
CCD OPTICS
1.2. 涂胶
Polymer Substrate
1.3. 紫外压印
UV Exposure
一般
一般
较窄
浅
≤3inch
≤100
高 一般
高 一般
窄 一般
较深 深
≤3inch ≤8inch
≤100
一般均可
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划片机使用注意事项
钻石刀划片机： 放片取片时请勿撞击金刚刀头 激光划片机： 激光最大功率控制在0.44W左右，即相对功率86%； 待机时间较长请关闭激光； 布线时不要超出样品，最好样品边缘留30um左右不切； 对准时若工作台旋转较大角度，完成划切后请复位，防止 Top镜头上软管缠绕镜头； 划切时请勿打开样品室门； 对于表面均匀性较差的样品，不建议使用光学寻边。 工艺上： 对准要细致认真
l
M
=
l L
通过调节扫描线圈上的电流来改变放大倍数。 放大倍数与扫描面积的关系 (若荧光屏画面面积为10×10cm2)： 放大倍数 10× 100× 1,000× 10,000× 100,000× 扫描面积 (1cm)2 (1mm)2 (100μm)2 (10μm)2 (1μm)2
49
SEM性能参数
主要利用 分辨率 二次电子像 形貌衬度 高 信噪比高 背散射电子像 成分衬度 较差 信噪比低
△ 二次电子像模式 △ 背散射电子像模式
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SEM 样品处理
扫描电镜样品制备的主要要求是： 无污染、无挥发性； 样品干燥； 导电性处理（JFC1600喷金仪）
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纳米压印过程——热压印
对准 接近 加热晶圆和印章 加压 -- > 印出图形 冷却印章 去除压力 脱模 若完成，冷却晶圆
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T ℃
P
Wafer T ℃
纳米压印过程—— 紫外压印 (UV-NIL)
对准 涂胶 接近 加压 -- >印出图形 紫外固化 去除压力 脱模
Wafer
P
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纳米压印过程——
常用引线键合方式——球焊
金丝成球（高压电火花） 焊区活性化（加热加压加超声） 接触形成球焊 劈刀移到二焊处 二焊焊接（加热加压加超声） 形成二焊
球焊过程
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倒装焊（Flip Chip Bonding）
定义：在裸片电极上形成连接用凸点，将芯片电极 面朝下经钎焊、热压等工艺将凸点和封装基板互连 的方法。 过程：凸点制作和倒装装配
激光划片机性能
精度高，±1.5μm （50mm行程内）； 重复精度1μm 切割线宽窄,标准线宽5μm 速度快，5片/小时（基于 350μm×350μm的晶粒，
2inchWafer）
有光学寻边功能，可防止划切样品台 带背面对准功能（适于背镀铝和粗化工艺的GaN片 ）
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划片机性能比较
性能 设备 GaAs 解理机 钻石刀 划片机 激光 划片机 砂轮 划片机 分辨率 μm 较高 精度 μm 较高 线宽 μm 较窄 切深 样品材料 μm 浅 GaAs、 InP Sapphir e、GaN Sapphir e、GaN Si、 Glass 样品要求 样品 大小 ≤4inch 样品 厚度μm ≤100
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chip tray & cassette
substrate tray & cassette Chuck tool
Arm tool
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FC150工作过程
上影 像 键合臂上 的上器件
Step 1 用键合臂吸起上器件（正面朝 下） 下器件置于下面 chuck上 移动上显微镜观察 (蓝色), 将上 器件的标记或图形移到视野内 移动下显微镜观察 (红色), 对准 上下器件的标记或图形 Step 2 键合臂下降，使得上下器件接 触，再根据已设好的键合程序 键合
Solder Bump Chip Substrate
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引线键合和倒装芯片键合比较
倒装芯片技术 精度高 形成的混合集成芯 片占用体积小 I/O密度高 互连线短 引线寄生参数小 缺 点 晶片凸点的制作问 I/O数目的限制 题 设备昂贵成本较大
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引线键合技术 技术成熟 工艺简单 成本低廉 适用性强