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IC芯片制造封装工艺的详细流程

时间:2020-04-26 13:51:57 浏览:6254

IC Package (IC的封装方式)指芯片(Die)和不同类型的构造(L/F)和塑封料(EMC)构成的不同外形的封装体。

决议封装方式的两个关键要素:

封装效率:芯片面积/封装面积,尽量接近1:1;

引脚数:引脚数越多,越高级,但是工艺难度也相应增加;

其间,CSP由于选用了Flip Chip技艺和裸片封装,抵达了 芯片面积/封装面积=1:1,为如今最高级的技艺;

QFN—Quad Flat No-lead Package 四方无引脚扁平封装

SOIC—Small Outline IC 小外形IC封装

TSSOP—Thin Small Shrink Outline Package 薄小外形封装

QFP—Quad Flat Package 四方引脚扁平式封装

BGA—Ball Grid Array Package 球栅阵列式封装

CSP—Chip Scale Package 芯片尺寸级封装

2 (14).png

晶圆、引线构造,供应电路衔接和Die的固定效果;首要资料为铜,会在上面停止镀银、 NiPdAu等资料;

L/F的制程有Etch和Stamp两种;

易氧化,存放于氮气柜中,湿度小 于40%RH;

除了BGA和CSP外,其他Package都会选用Lead Frame, BGA选用的是Substrate;

结束芯片和外部引线构造的电性和物 理衔接;

金线选用的是99.99%的高纯度金;

一同,出于本钱思索,如今有选用铜 线和铝线工艺的。优点是本钱降落, 一同工艺难度加大,良率降落;

线径决议可传导的电流;0.8mil, 1.0mil,1.3mils,1.5mils和2.0mils;

Mold Compound塑封料/环氧树脂

①首要成分为:环氧树脂及各种添加剂;

②首要功用为:在熔融状态下将Die和Lead Frame包裹起来,供应物理和电气维护,防止外界烦扰;

③存放条件:零下5°保管,常温下需回温24小时;

④成分为环氧树脂填充金属粉末(Ag);

⑤有三个效果:将Die固定在Die Pad上; 散热效果,导电效果;

⑥-50°以下存放,运用之前回温24小时;

⑦将从晶圆厂出来的Wafer停止背面研磨,来减薄晶圆抵达 封装需求的厚度;

⑧磨片时,需求在正面贴胶带维护电路区域 一同研磨背面。研磨之后,去除胶带,丈量厚度;

FOL– Wafer Saw晶圆切开

将晶圆粘贴在蓝膜(Mylar)上,使得即便被切开开后,不会散落;

经过Saw Blade将整片Wafer切开成一个个独立的Dice,便当后边的 Die Attach等工序;

Wafer Wash首要清洗Saw时分发作的各种粉尘,清洁Wafer;

FOL– 2nd Optical Inspection二光查看

首要是针对Wafer Saw之后在显微镜下停止Wafer的外观查看,能否有呈现废品。

FOL– Die Attach 芯片粘接

芯片拾取进程:1、Ejector Pin从wafer下方的Mylar顶起芯片,使之便于 脱离蓝膜;2、Collect/Pick up head从上方吸起芯片,结束从Wafer 到L/F的运送进程;3、Collect以一定的力将芯片Bond在点有银浆的L/F 的Pad上,详细位置可控;4、Bond Head Resolution: X-0.2um;Y-0.5um;Z-1.25um;5、Bond Head Speed:1.3m/s;

FOL– Epoxy Cure 银浆固化

银浆固化:175°C,1个小时;N2环境,防止氧化:

Die Attach质量查看:

Die Shear(芯片剪切力)

FOL– Wire Bonding 引线焊接

运用高纯度的金线(Au) 、铜线(Cu)或铝线(Al)把 Pad 和 Lead经过焊接的方法衔接起来。Pad是芯片上电路的外接 点,Lead是 Lead Frame上的 衔接点。

2 (10).png

W/B是封装工艺中最为关键的一部工艺。

在产品(Package)的正面或许背面激光刻字。内容有:产品称号,出产日期,出产批次等;

EOL– Post Mold Cure(模后固化)

用于Molding后塑封料的固化,维护IC内部构造,消弭内部应力。Cure Temp:175+/-5°C;Cure Time:8Hrs

EOL– De-flash(去溢料)

企图:De-flash的企图在于去除Molding后在管体四周Lead之间 多余的溢料;方法:弱酸浸泡,高压水冲刷;

EOL– Plating(电镀)

运用金属和化学的方法,在Leadframe的表面 镀上一层镀层,以防止外界环境的影响(潮湿 和热)。并且使元器件在PCB板上简单焊接及 进步导电性。

电镀普通有两品种型:

Pb-Free:无铅电镀,选用的是>99.95%的高纯 度的锡(Tin),为如今普遍选用的技艺,契合 Rohs的请求;

Tin-Lead:铅锡合金。Tin占85%,Lead占 15%,由于不契合Rohs,如今基本被淘汰;

EOL– Post Annealing Bake(镀退火)

企图: 让无铅电镀后的产品在高温下烘烤一段时间,企图在于 消弭电镀层潜在的晶须生长(Whisker Growth)的问题;条件: 150+/-5C; 2Hrs;

EOL– Trim&Form(切筋成型)

Trim:将一条片的Lead Frame切开成单独的Unit(IC)的进程; Form:对Trim后的IC产品停止引脚成型,抵达工艺需求求的外形, 并放置进Tube或许Tray盘中;

EOL– Final Visual Inspection(第四道光检)

在低倍放大镜下,对产品外观停止查看。首要针对EOL工艺或许发作的废品:例如Molding缺陷,电镀缺陷和Trim/Form缺陷等;

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