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傳統(tǒng)封裝工藝流程簡介

?在晶圓制作完成后,會出貨給封裝廠,封裝廠再將一粒粒的芯片封裝起來。我這里所說的傳統(tǒng)封裝是指以打線為主的封裝方式,比如DIP,QFP,SOP,QFN等,不包括倒裝。這里就簡單介紹一下傳統(tǒng)封裝的工藝流程及工藝特點(diǎn)。

1,晶圓減?。℅rind)

隨著晶圓直徑的增加,其厚度也相應(yīng)增加。4inch晶圓一般厚度為525um,6寸為625um,8寸775um,12寸925um。過厚的芯片不僅不利于散熱,還會導(dǎo)致封裝尺寸過大。因此需要將晶圓減薄到50-200um。

晶圓減薄技術(shù)主要有:機(jī)械切削,化學(xué)機(jī)械拋光(cmp),濕法刻蝕,干法刻蝕等。

2,劃片切割(Dicing)

它將一個(gè)大的晶圓切割成許多單獨(dú)的小塊,每個(gè)小塊是一個(gè)“芯片”(Chip,die),這些芯片是單個(gè)集成電路的基本單位。目前比較常見的劃片方式有三種:刀片切割,激光切割,等離子切割等。

刀片切割:使用金剛石刀片進(jìn)行物理切割。這是一種成本效益較高的傳統(tǒng)方法,但會對芯片邊緣造成機(jī)械應(yīng)力,而產(chǎn)生崩邊(正崩或背崩)。

激光切割:使用高強(qiáng)度的激光精確切割晶圓。這種方法特別適用于處理薄晶圓或需要極高精度的場景。

等離子切割:使用等離子體束進(jìn)行切割,適用于復(fù)雜或敏感的集成電路。

3,芯片貼裝(Die Attach)

它指的是將一粒粒的芯片固定在基板或框架上。貼裝一般有三種方法:共晶法,焊接法,導(dǎo)電膠粘貼法等。

共晶法:利用Au和Si可形成共晶體的特點(diǎn)進(jìn)行共晶熔接。

焊接法:用Pb-Sn合金薄膜作為中間層,在保護(hù)氣氛中加熱,進(jìn)行熔融焊接。

導(dǎo)電膠粘貼法:將含有銀粉的環(huán)氧樹脂(銀漿)涂敷在框架或基板上,再將芯片放置其上,固化后可以將芯片牢牢粘接。

4,打線鍵合(WB wire bonding)

主要是用超細(xì)的金屬線(通常是金或鋁線)將芯片上的電極連接到封裝的框架或基板上。打線鍵合包括兩種主要方法——熱壓鍵合和超聲鍵合。不過在實(shí)際的生產(chǎn)中,會將熱壓與超聲結(jié)合在一起使用。

5,塑封(Molding)

塑封是為了保護(hù)和隔離芯片、金屬引線、框架的內(nèi)腿以及其他易受損的部分。塑封是將工件和樹脂安裝在模具中,加熱模具,使樹脂液化充滿模具,降溫保持一定時(shí)間后,樹脂凝結(jié)為固態(tài)即可取出。取出后的固態(tài)樹脂沒有經(jīng)過完全固化,還要在烘箱中進(jìn)行完全的固化處理。

6,切筋(trimming)

引線框架的各腿是用筋連接著的,起支撐作用,塑封固化后,需要將其連筋切掉。

7,打標(biāo)(marking)

在塑封的環(huán)氧樹脂上打上產(chǎn)品型號,商標(biāo),批次等信息。

8,電鍍外腳(Plating)

對裸露在外的引線框架外腳電鍍Sn-Pb合金,這樣不僅可以提高外腳的抗氧化性,還有利于后續(xù)與印刷電路板的焊接。

9,成型

對外腳進(jìn)行沖壓彎曲,并切掉多余的部分,形成一粒粒的封裝產(chǎn)品。