半导体二极管技术教案

半导体二极管技术教案

教学课时安排：

本章教学为半导体封装固晶流程的实操课程，教学课时安排为4个课时，本实验流程为：扩晶—刷银胶—固晶—烘烤（以数码管为例）；对于单颗引脚式半导体封装的实验流程为扩晶—点银胶—固晶—烘烤。

教学目标：

根据教材的结构与内容分析，依据课程的教学要求，考虑到学生的之前所学的知识结构，在之前已经掌握半导体封装基础知识的课程下进一步了解LED封装技术中的固晶的原理和作用。掌握手动固晶流程的扩晶、刷银胶、固晶、烘烤等工序。

实验工具仪器;

扩晶机、4寸扩晶环、显微镜、红光芯片、0.5寸电路板、涂胶机、台灯、刷子、银胶、剪刀、搅拌玻璃棒、玻璃容器、固晶笔

教学实验过程;

1.先介绍扩晶工序流程：（第一课时）

(1)接入220v电源，打开气管电源，打开扩晶机电源开关和温控开关，将调温器调至70°C左右（冬天调至80°左右）。

(2)过10分钟待扩晶机升温到预设温度时，轻轻点动红色按钮将加热盘（下汽缸）缓慢升到合适的高度（调节下汽缸定位螺母调整发热盘最大升起的高度并保证高度一样，不同的高度扩开的芯片的距离不一样）将子环套在发热盘上。

(3)将晶片膜放在发热盘正中央，注意芯片朝上；将母环套于子环上。

(4)用压晶模（上汽缸）将母环压到加热盘底，将扩好的芯片取出，再按下绿色按钮使发热盘回复原位。

(5)用剪刀将露出子母环外胶纸割掉，再在膜上注明具体芯片规格及数量等。

2.然后介绍银胶的解冻，（第二课时）

使用前一天，由冷冻柜改放冷藏室保存。从冷冻冰箱内取出银胶，置于室温下进行解冻（常温25°C，湿度85%以下），小罐解冻时间在90分钟以上。在介绍银胶搅拌：银胶回温后开罐，再用玻璃棒或不锈钢棒进行搅拌；搅拌方式自下而上全方位搅拌，时间10分钟以上，搅拌速度不宜过快，以免空气混入。

涂银胶过程，将搅拌好的银胶均匀涂在涂胶机工作槽上；然后将扩晶膜（芯片朝下）小心置于刷胶机夹具上，轻轻提起工作槽并用刷子同一方向刷扩晶膜，使银胶涂于芯片上。注意银胶高度为芯片高度的1/3。

3.固晶（第三课时）

(1)将涂好银胶扩晶好的芯片膜放在固晶的框架上，并用手将其按到底且保持水平。

(2)将待固晶的电路板平整固定在拖板支架上。

(3)通过固晶座的四个螺钉调节好电路板与芯片间的距离。

(4)调节显微镜观察到清晰的芯片像和电路板。

(5)左手抓住拖板，右手持点晶笔，在显微镜下将芯片轻轻的固定在电路板相应的位置上。

4.烘烤（第四课时）

(1)开启烤箱电源总开关、加热开关、计时开关、风机开关。

(2)设定温度表至所需温度（LED标准设定温度为150°C）。

(3)当升温完成后再将烤箱超温保护调至所需温度（LED超温设定温度为152°C左右）。

(4)烤箱先进行空箱烘烤10分钟除湿。

(5)将固晶好的电路板整齐粘在装料钢盘（钢盘贴有双面胶），烘烤时间为90分钟（烤箱具有计时功能），其中前30分钟银胶基本硬化，后60分钟保证结合度。必须一次性烤干，若有软化、松动现象，为前一次未烤干，取出材料后空气进入银胶再次加温膨胀导致结合度变差。烘干硬化后不能立即从烤箱中取出，应待其自然冷却后再取出。

(6)材料进出烤箱时需正确填写生产型号、数量、进出烤箱时间等。

教学总结

通过以上四个课时的实操学习，学生能掌握半导体封装技术中的固晶的原理和作用。掌握手动固晶流程的扩晶、刷银胶、固晶、烘烤四个重要工序流程。最后对本章实操过程的总结，说明实验中遇到问题及解决方法，最后布置实验报告要求，总结学生实验报告。