半导体封装工艺pdf.docx

半导体封装工艺pdf.docx

《半导体封装工艺pdf.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《半导体封装工艺pdf.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

半导体封装工艺pdf

半导体系造工艺

Zhang.

Tel:

62213

1/49

2021-6-161/49

半导体展开史

1.60年前，第一只晶体管在室生，此后人步入

了速展的子代。

2.50年前，第一集成路在TI企业生，此后我入了

微子代。

3.40年前，仙童企业出走的“8反叛〞中的依斯、摩和葛

夫立了Intel企业，来自仙童企业的另一位工C.Sporck立了AMD。

他的引了自硅谷席卷全

球的高科技潮！

4.30年前〔1978年2月16日〕，芝加哥的WardChristiansen和RandySeuss开出第一个算机的通告牌系，成普

及Internet的启明星，人此后入互网代。

5.在，3G、移、GPS、高清、RFID⋯数不清的

高科技梦想要，所依赖的都是半体技的展！

“世界上没有哪一个工业，像半导体家产同样充满创新和改革。

〞

2/49

2021-6-162/49

半导体系造过程分类

前段〔FrontEnd〕制程

晶圆办理制程〔WaferFabrication；简称WaferFab〕、晶圆针测制程〔WaferProbe〕；

后段〔BackEnd〕

封装〔Packaging〕、

测试制程〔FinalTest〕

3/49

2021-6-163/49

晶圆制造过程

晶棒成长

晶棒裁切与检测

外径研磨

切片

圆边

表层研磨

蚀刻

抛光

冲洗

查验

包装

4/49

2021-6-164/49

封装测试过程

5/49

2021-6-165/49

6/49

2021-6-166/49

半导体器件封装概括

1.半导体组装技术（Assemblytechnology）的提升主要表达在它的封装型式（Package）不停展开。

2.往常所指的组装（Assembly）可定义为：

利用膜技术及微细连结技术将

半导体芯片（Chip）和框架（Leadframe）或基板（Sulbstrate）或塑料薄

片（Film）或印刷线路板中的导体局部连结以便引出接线引脚，并经过可塑性绝缘介质灌封固定，组成整体立体构造的工艺技术。

3.从三极管时代的插入式封装以及20世纪80年月的表面贴装式封装，展开到此刻的模块封装，系统封装等等。

4.驱动半导体封装形式不停展开的动力是其价钱和性能。

廉价钱要求在原有的根基上降低本钱，这样资料用得越少越好，一次性产出越大越好。

高性能要求产品寿命长，能耐上下温及高湿度等恶劣环境。

半导体生产厂家不时辰刻都想方想法降低本钱和提升性能。

7/49

2021-6-167/49

封装的作用

1.封装（Package）关于芯片来说是一定的，也是至关重要的。

封装也能够说是指安装半导体集成电路芯片用的外壳，它不单起着保护芯片和加强导热性能的作用，并且仍是交流芯片内部世界与外面电路的桥梁和规格通用功能的作用。

封装的主要作用有：

2.

（1）物理保护。

因为芯片一定与外界隔绝，以防备空气中的杂质对

芯片电路的腐化而造成电气性能降落，保护芯片表面以及连结引线等；同时经过封装使芯片的热膨胀系数与框架或基板的热膨胀系数相般配，这样就能缓解因为热等外面环境的变化而产生的应力以及因为芯片发热而产生的应力，进而可防备芯片破坏无效。

3.

（2）电气连结。

封装的尺寸调整（间距变换）功能可由芯片的极细引线间距，调整到实装基板的尺寸间距，进而便于实装操作。

4.

5.（3）标准规格化。

规格通用功能是指封装的尺寸、形状、引脚数目、间距、长度等有标准规格，既便于加工，又便于与印刷电路板相

配合，有关的生产线及生产设施都拥有通用性。

8/49

2021-6-168/49

封装的分类

半导体（包含集成电路和分立器件）其芯片的封装已经历了好几代的变迁，从DIP、SOP、QFP、PGA、BGA到MCP再到SIP，技术指标一代比一代先进，包含芯片面积与封装面积之比愈来愈靠近于1，合用频次愈来愈高，耐温性能愈来愈好，引脚数增加，引脚间距减小，重量减小，靠谱性提

高，使用更为方便等等。

封装（Package）堪称种类众多，并且每一种封装都有其独到的地方，即它的长处和缺少之处，自然其所用的封装资料、封装设施、封装技术依据其需要而有所不一样。

依据资料分类

依据所用的资料来区分半导体器件封装形式有金属封装、陶瓷封装、金属一陶瓷封装和塑料封装。

9/49

2021-6-169/49

封装的分类

依据外形、尺寸、构造分类

按封装的外形、尺寸、构造分类可分为引脚插入型、表面贴装型和高级封装。

DIP

CSP

BGA

PGA

QFN

ZIPMCM

SOP

10/49

2021-6-1610/49

什么是半导体封装测试?

如从封装测试的定义观点来讲,应当说:

半导体的生产第一是芯片的生产,如二极管,三极管,集成电路,都是先芯片的生产,而后是为

了加装引脚连结,为了保护柔弱芯片的机械强度而进行的包封,这个工艺过程叫封装,而后为了剔除不合格品而进行按标准的各样丈量和挑选,这个工艺过程叫测试.以以下图:

客户芯片

需求设计

连续下单

芯片

包装

出货

生产

制造分部生产车间

成品

芯片

测试

封装

11/49

2021-6-1611/49

晶圆IQC

晶圆盒晶圆

晶圆检查丈量仪器

12/49

2021-6-1612/49

晶圆测试

13/49

2021-6-1613/49

晶圆测试系统

晶圆

14/49

2021-6-1614/49

研磨

研磨目的:

将晶圆研磨到切合封裝形式及客戶要求的厚度.

作业流程:

贴胶膜机将胶膜贴在晶圆的正面上,再依据晶圆尺寸将胶膜切割下來.

待磨片晶圆

正面贴胶膜

已达成贴胶膜

15/49

2021-6-1615/49

将晶圆反面（非作用區）以磨砂轮粗/細磨兩道程序,研磨至所需厚度.

已达成贴胶膜

研磨机作业

已达成研磨的晶圓

16/49

未已

磨磨

片片

2021-6-1616/49

贴膜

17/49

2021-6-1617/49

划片

划片目的:

将贴片后的晶圓，用划片机将晶圆中相连的晶粒切割分开,使其成为独自的晶粒。

作业流程:

貼片达成晶圓

貼片机作业

将铁圈,晶圓搁置于贴

膜机上后把胶膜贴在

晶圆的反面上

达成撕胶膜晶圓

18/49

2021-6-1618/49

貼片达成晶圓

划片机作业

划片机

划片达成晶圓

用划片机将贴片达成后的晶

圓,以划片刀将晶粒切割分开.

19/49

2021-6-1619/49

20/49

2021-6-1620/49

21/49

2021-6-1621/49

粘片

粘片目的:

从划片后的晶圆中把独自的晶粒取放在引线框架上,并将其与银桨和引线框架做粘合的动作。

物料和协助工具:

顶针

银胶

吸嘴

划片后晶圆

引线框架

22/49

2021-6-1622/49

23/49

2021-6-1623/49

24/49

2021-6-1624/49

25/49

2021-6-1625/49

划片后晶圆放在粘片机上,将引线框架点上银桨后与晶粒做粘合.

未粘片框架

粘片机作业

达成粘片

的框架

26/49

2021-6-1626/49

焊线

焊线目的:

利用金线/铜线/铝线连结晶片与引线框架的焊垫，使其连结.

（焊线是影响IC封装制程良率最重要的工序）

物料和协助工具:

焊嘴

金线

未焊线框架

27/49

2021-6-1627/49

28/49

2021-6-1628/49

29/49

2021-6-1629/49

30/49

2021-6-1630/49

31/49

2021-6-1631/49

32/49

2021-6-1632/49

达成粘片和烘烤

焊线机作业

焊线机

焊线达成品

33/49

2021-6-1633/49

模压

模压目的:

将达成焊线制程的IC放入模具中，以冲压的方式将热固型树脂填入模具中以保护IC。

（模压是后段制程的重点工序）

物料和协助工具:

作业树脂

清模树脂

脱模树脂

模具

焊线达成品

34/49

2021-6-1634/49

35/49

2021-6-1635/49

36/49

2021-6-1636/49

待模压物料

模压机作业

模压达成品

37/49

2021-6-1637/49

后固化

后固化目的:

脱模后，再经过烘烤2~6小時使胶体充足硬化，增添胶体的強度以保护IC。

设施:

烤箱

38/49

2021-6-1638/49

去溢料

去溢料目的:

经过药水的融化后,采纳高压水喷淋的方式将模封后残留在塑封体及脚仔边

缘的溢料去除洁净.在脚仔出的溢料

物料和协助工具:

融化药水等

去溢料设施

39/49

2021-6-1639/49

电镀

电镀目的:

保护露在胶体外面的引线框架免于被氧化，并供给良

好的PCB板焊接之界面,以及优秀的导电性与外观。

药水:

A.电解去胶槽药水

B.铜化研槽药水

C.預浸槽药水

D.电镀槽药水

电镀机器

E.中和槽药水

F.剥离槽药水

G.重工剥离槽药水

电镀前引线框架

电镀后引线框架

40/49

2021-6-1640/49

烘干

烘干目的：

防备锡须生长,造成引脚间短路.使镀层更为平均.

设施:

烤箱

41/49

2021-6-1641/49

切筋（DFNP2x5）

切筋目的：

将整片引线框架切断成为单个IC。

资料和模具:

达成电镀框架

模具

42/49

2021-6-1642/49

未成型资料

切筋机作业

切筋机切筋达成品

43/49

2021-6-1643/49

切割（DFNWB2x2）

切割目的：

将整片引线框架切割成为单个IC。

资料和刀具:

44/49

2021-6-1644/49

未成型资料

切割机作业

切割机切割达成品

45/49

2021-6-1645/49

成品测试打标

成品测试目的:

对产品进行电性测试及外观检测，以判断资料能否切合规格及要求，并对测试达成的资料加以分类和良品的封带，不良品那么集中于不良品盒內。

成品打标目的:

依据客户的要求利用激光在胶体表面印字，使得产品便于辨别区分。

资料:

待测试打标产品

46/49包装资料

2021-6-1646/49

未测试打标资料

测试打标

机作业

测试打标达成品

47/49

2021-6-1647/49

产品包装

包装目的:

把最后完满的产品装入防静电袋内,并进行抽真空办理,而后依据规定贴上相应的标签,最后把包装好的产品放进纸箱内,入仓,发货给客户.

资料:

48/49

2021-6-1648/49

TheEnd

感谢!

49/49

2021-6-1649/49