金属连线与IC封装.
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IC芯片封装流程
IC芯片封装是指将制造好的芯片封装到封装材料中,以保护芯片的外部环境,提供电气连接,同时方便印刷线路板上插装既提供电气连接,又一定程度上可以增强集成块的可靠性和寿命。
IC芯片封装流程通常包括以下几个步骤:
1.芯片背面处理:首先对芯片背面进行处理,用特殊的涂覆剂或胶水将芯片与封装物质粘接在一起,同时提供固定和导电的功能。
2.粘接芯片:将芯片放置在封装模具的基座上,使芯片与基座的位置对齐,并使用紫外线或热处理适当加热固化。
3.排列焊点:将封装胶水涂覆到芯片的金属焊盘,然后使用针或其他工具将焊线排布在合适的位置。
4.环氧封装:将芯片放置在环氧树脂中,用压力和热量实现芯片与封装物质之间的完全粘结,并确保芯片不会受到机械或温度应力的影响。
5.外观检验:对封装后的IC芯片进行外观检验,确保芯片没有明显的损坏或缺陷。
6.电性能测试:将封装好的芯片连接到测试设备,测试其电气性能,如电流、电压、频率等,以确保芯片的功能正常。
7.标识和包装:根据芯片的型号和要求,在芯片或封装材料上进行标识,然后将芯片放入适当的包装盒或袋中,并进行密封,以防止芯片受到外界环境的影响。
8.成品检验:对已封装的IC芯片进行仔细的检查和测试,确保芯片的质量符合标准,并记录相关数据。
9.存储和出货:妥善存储已封装好的IC芯片,根据客户需求,安排发货。
10.售后服务:对于客户反馈的问题进行处理,提供售后服务和技术支持。
封装流程中的每个步骤都是非常重要的,任何一个环节的失误都可能导致芯片封装质量不合格,影响芯片的可靠性和性能。
因此,封装工艺的完善和精确执行对于芯片制造厂商来说至关重要。
WireBond工艺培训1. 概述WireBond工艺是一种常用于半导体封装和芯片连接的技术。
它主要通过金或铝线将芯片的引脚与相关设备连接,以实现电信号传输和电源供应。
本文档将介绍WireBond工艺的基本原理、操作步骤以及常见问题解决方法,以供工程师和操作人员参考。
2. WireBond工艺原理WireBond工艺的基本原理是采用金属线将芯片引脚与其他器件或引线连接。
其主要有两种类型:•焊线连接(Wedge Bonding):通过压焊法将金属线焊接在芯片的引脚和外部元器件之间的连接点上。
•黏结连接(Ball Bonding):先将金属线焊接在芯片上,然后通过高温和压力形成金属球,并将金属球与外部元器件连接。
WireBond工艺通常采用自动化设备进行操作,其中包括焊丝机、金属线拨线机、焊丝剪切机等。
操作人员需要熟悉设备的使用方法,以及掌握正确的工艺参数和操作技巧。
3. WireBond工艺流程WireBond工艺的基本流程如下:1.准备工作:确认所需材料和设备齐全,检查设备是否正常工作。
2.芯片连接准备:将芯片放置在夹具上,根据芯片引脚位置设置正确的工艺参数。
3.焊丝选择:根据芯片和外部器件的要求,选择合适的金属线材料和直径。
4.焊丝切割:使用焊丝剪切机将金属线切割成适当的长度。
5.焊丝拨线:使用金属线拨线机将焊丝正确地放置在芯片引脚和外部器件之间的连接点上。
6.焊接操作:根据焊丝机设定的参数,在芯片引脚和外部器件之间进行焊接。
7.检查与测试:对焊接后的连接进行目视检查和必要的电性测试,确保连接质量符合要求。
8.清理和维护:清理焊丝机和其他设备,记录工艺参数和操作记录。
4. 常见问题解决方法在WireBond工艺中,常见的问题包括焊丝断裂、焊丝位置偏移、焊接不牢固等。
以下是一些常见问题的解决方法:•焊丝断裂:检查焊丝剪切机的切割质量和参数,并确保金属线的质量符合要求。
另外,注意操作时不要过度拉扯焊丝。
1.引言任何一个电子元件,不论是一个三极管还是一个集成电路(Integrated Circuit, IC),想要使用它,都需要把它连入电路里。
一个三极管,只需要在源极、漏极、栅极引出三根线就可以了,然而对于拥有上百或上千个引脚的超大规模集成电路(Very Large Scale Integration Circuit, VLSI)来说,靠这种类似于手动把连线插到面包板的过程是不可能的。
直接把IC连接到(未经封装的集成电路本体,裸片,Die)电路中也是不可能实现的,因为裸片极容易收到外界的温度、杂质和外力的影响,非常容易遭到破坏而失效。
所以电子封装的主要目的就是提供芯片与其他电子元器件的互连以实现电信号的传输,同时提供保护,以便于将芯片安装在电路系统中。
一般的半导体封装都类似于下面的结构,将裸片安装到某个基板上,裸片的引脚通过内部连接路径与基板相连,通过塑封将内部封装好后,基板再通过封装提供的外部连接路径与外部电路相连,实现内部芯片与外界的连接,就像上面两个图一样,裸Die和封装内部复杂的连接等都埋在里面,封装好后就是对外就是一些规整的引脚了。
不论是多复杂的封装,从黑盒的角度来看其实现的基本功能都是一样的,最简单的就是封装一个分立器件,给出几个引脚;复杂一点想要封装具有多个I/O 接口的IC,以及多个IC一起封装,在封装的发展过程中也发展出了很多封装类型和很多技术,比如扇出技术、扇入技术这些。
这些概念和缩写非常多,尤其是当谈到先进封装(Advanced Packaging)的时候,为了实现高密度集成以及快速信号传输这些需求,不得不在每一个地方都发展一些新的技术,很多情况下会把它们都并入到先进封装技术里来介绍,这有时候会引起一些困惑,这里主要整理一下IC封装里的互连技术。
在IC封装种几种典型的互连技术包括引线键合(Wire Bonding,WB)、载带自动焊(Tape-automated Bonding,TAB)、倒装芯片(Flip Chip,FC)、晶圆级封装(Wafer-Level Packaging,WLP)、以及硅通孔(Through Silicon Via,TSV)。
COB工艺制程简介1.芯片的焊线连接:1.1芯片直接封装简介:现代消费性电子产品逐渐走向轻、薄、短、小的潮流下,COB(Chip On Board)已成为一种普遍的封装技术。
COB的关键技术在于Wire Bonding(俗称打线)及Molding (封胶成型),是指对裸露的集成电路芯片(IC Chip),进行封装,形成电子组件的制程,其中IC藉由焊线(Wire Bonding)、覆晶接合(Flip Chip)、或卷带接合(Tape Automatic Bonding;简称TAB)等技术,将其I/O经封装体的线路延伸出来。
集成电路芯片必须依照设计和外界的电路连接,方能成为具有一定功能的电子组件就如我们所看到的"IC"就是这种已封装好、有外引脚的封装的集成电路。
1.2芯片的焊线连接方式简介:IC芯片必须与封装基板完成电路连接才能发挥既有的功能,现时市面上流行的焊线连接方式有三类 :打线接合(Wire Bonding)、卷带自动接合(Tape Automated Bonding,TAB)与覆晶接合(Flip Chip,FC),分述如下:1.2.1打线接合(Wire Bonding)打线接合是最早亦为目前应用最广的技术,此技术首先将芯片固定于导线架上,再以细金属线将芯片上的电路和导线架上的引脚相连接。
而随着近年来其它技术的兴起,打线接合技术正受到挑战,其市场占有比例亦正逐渐减少当中。
但由于打线接合技术之简易性及便捷性,加上长久以来与之相配合之机具、设备及相关技术皆以十分成熟,因此短期内打线接合技术似乎仍不大容易为其它技术所淘汰。
图1.2a打线接合的示意图1.2.2卷带式自动接合(Tape Automated Bonding,TAB)卷带式自动接合技术首先于1960年代由通用电子(GE)提出。
卷带式自动接合制程,即是将芯片与在高分子卷带上的金属电路相连接。
而高分子卷带之材料则以polyamide为主,卷带上之金属层则以铜箔使用最多。
ic封装工艺流程IC封装工艺流程是指将集成电路芯片封装成完整的电子元件的一系列工艺流程。
封装工艺流程的主要目的是为了保护芯片、提高器件的可靠性和稳定性,并方便其与外部电路连接。
下面将介绍一个常见的IC封装工艺流程。
首先,IC封装工艺流程的第一步是对芯片进行划片。
原始的硅圆片(wafer)经过切割机械或者其他手段,切割成一个个小尺寸的芯片。
划片时需要注意芯片之间的间距,避免切割过程中对芯片造成损坏。
划片完成后,第二步是将芯片背面进行抛光处理。
抛光可以使芯片的背面变得平整光滑。
通过抛光可以更好地与封装基板接触,提高封装质量。
第三步是将芯片进行金属化处理。
金属化是在芯片表面通过蒸镀或者其他方法,覆盖一层金属(通常是铜和铝)。
金属化的目的是为了提供电信号的传输路径,同时也可以提高器件的散热能力。
接下来是芯片封装的关键步骤,第四步是将芯片粘贴在封装基板上。
通常使用一种叫做胶带(die attach tape)的材料将芯片粘贴在基板上。
粘贴时要确保芯片位置准确,避免粘贴不良引起封装质量问题。
第五步是对芯片进行焊接。
在焊接过程中,使用融化的金属让芯片与封装基板之间的引脚连接起来。
常见的焊接方式有焊膏、焊球、焊线等。
焊接过程需要控制温度和时间,避免过高的温度对芯片造成损害。
完成焊接后,第六步是进行封装的外壳封装。
外壳封装是为了保护芯片,并保证芯片与外部环境的隔离。
外壳封装通常采用塑封(plastic molding)或者金属封装(metal can)。
塑封通常使用环氧树脂封装芯片,金属封装则使用金属壳体进行封装。
最后一步是对封装的芯片进行测试和排序。
测试可以检查芯片的性能和可靠性,如果有不合格的芯片,则需要进行剔除或者再次修复。
测试完成后,还需要根据性能和功能对芯片进行排序,分为不同的等级,以满足不同客户的需求。
综上所述,IC封装工艺流程经过划片、抛光、金属化、粘贴、焊接、外壳封装和测试等一系列步骤。
每个步骤都是为了提供优质的封装产品,保证芯片的可靠性和稳定性。
引线键合(wire bonding,WB)引线键合的定义:用金属丝将芯片的I/O端(内侧引线端子)与相对应的封装引脚或者基板上布线焊区(外侧引线端子)互连,实现固相焊接过程,采用加热、加压和超声能,破坏表面氧化层和污染,产生塑性变形,界面亲密接触产生电子共享和原子扩散形成焊点,键合区的焊盘金属一般为Al或者Au等,金属细丝是直径通常为20~50微米的Au、Al或者Si—Al丝。
历史和特点1957 年Bell实验室采用的器件封装技术,目前特点如下:• 已有适合批量生产的自动化机器;• 键合参数可精密控制,导线机械性能重复性高;• 速度可达100ms互连(两个焊接和一个导线循环过程);• 焊点直径:100 μm↘ 50μm,↘ 30 μm;• 节距:100 μm ↘55 μm,↘35 μm ;• 劈刀(Wedge,楔头)的改进解决了大多数的可靠性问题;• 根据特定的要求,出现了各种工具和材料可供选择;•已经形成非常成熟的体系。
应用范围低成本、高可靠、高产量等特点使得它成为芯片互连的主要工艺方法,用于下列封装(适用于几乎所有的半导体集成电路元件,操作方便,封装密度高,但引线长,测试性差)1.陶瓷和塑料BGA、单芯片或者多芯片2.陶瓷和塑料 (CerQuads and PQFPs)3.芯片尺寸封装 (CSPs)4.板上芯片 (COB)两种键合焊盘1.球形键合球形键合第一键合点第二键合点2.楔形键合楔形键合第一键合点第二键合点三种键合(焊接、接合)方法引线键合为IC晶片与封装结构之间的电路连线中最常使用的方法。
主要的引线键合技术有超音波接合(Ultrasonic Bonding, U/S Bonding)、热压接合(Thermocompression Bonding,T/C Bonding)、与热超音波接合(Thermosonic Bonding, T/S Bonding)等三种。
机理及特点1.超声焊接:超音波接合以接合楔头(Wedge)引导金属线使其压紧于金属焊盘上,再由楔头输入频率20至60KHZ,振幅20至200μm,平行于接垫平面之超音波脉冲,使楔头发生水平弹性振动,同时施加向下的压力。
芯片封装大全集锦详细介绍一、DIP双列直插式封装DIP(DualIn-line Package)是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过100个。
采用DI P封装的CPU芯片有两排引脚,需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。
当然,也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。
DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心,以免损坏引脚。
DIP封装具有以下特点:1.适合在PCB (印刷电路板)上穿孔焊接,操作方便。
2.芯片面积与封装面积之间的比值较大,故体积也较大。
Intel系列CPU中8088就采用这种封装形式,缓存(Cache )和早期的内存芯片也是这种封装形式。
二、QFP塑料方型扁平式封装和PFP塑料扁平组件式封装QFP(Plastic Quad Flat Package)封装的芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式,其引脚数一般在100个以上。
用这种形式封装的芯片必须采用SMD(表面安装设备技术)将芯片与主板焊接起来。
采用S MD安装的芯片不必在主板上打孔,一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。
将芯片各脚对准相应的焊点,即可实现与主板的焊接。
用这种方法焊上去的芯片,如果不用专用工具是很难拆卸下来的。
PFP(Plastic Flat Package)方式封装的芯片与QFP方式基本相同。
唯一的区别是QFP一般为正方形,而PFP既可以是正方形,也可以是长方形。
QFP/PFP封装具有以下特点:1.适用于SMD表面安装技术在P CB电路板上安装布线。
2.适合高频使用。
3.操作方便,可靠性高。
4.芯片面积与封装面积之间的比值较小。
Intel系列CPU中80286 、80386和某些486主板采用这种封装形式。
三、PGA插针网格阵列封装PGA(Pin Grid Array Package)芯片封装形式在芯片的内外有多个方阵形的插针,每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列。
ic封装工艺流程IC封装工艺流程。
IC封装工艺是集成电路生产中至关重要的一环,它直接影响着集成电路的性能和稳定性。
在IC封装工艺中,需要经过多道工序才能完成一个完整的封装过程。
下面将详细介绍IC封装工艺的流程。
首先,IC封装工艺的第一步是准备基材。
基材是IC封装的基础,它需要具有良好的导电性和绝缘性能,以保证集成电路的正常工作。
在这一步,需要对基材进行清洗和表面处理,以确保基材的表面光滑、干净,以便后续工艺的顺利进行。
接下来,是芯片加工。
芯片是集成电路的核心部件,它需要经过一系列的加工工艺才能完成。
首先是芯片的切割,将芯片从硅片上切割下来;然后是薄膜的沉积,将薄膜沉积在芯片表面,以保护芯片和提高其性能;最后是金属化,将金属层沉积在芯片表面,以连接芯片与封装基板。
第三步是封装基板的制备。
封装基板是IC封装的主要载体,它需要具有良好的导热性和电气性能。
在这一步,需要对封装基板进行钻孔、铜箔覆盖、线路图形成等工艺,以形成完整的封装基板。
然后是封装工艺的核心步骤——封装。
在这一步,需要将芯片粘贴在封装基板上,并进行焊接、密封、填充树脂等工艺,最终形成完整的封装结构。
这一步需要高度精密的设备和工艺控制,以确保封装的质量和稳定性。
最后是封装后的测试和包装。
封装后的芯片需要进行严格的测试,以确保其性能和质量符合要求。
测试包括外观检查、功能测试、可靠性测试等多个方面,只有通过测试的芯片才能进行包装。
包装是最后一步,它包括切割、焊接引脚、封装成品等工艺,最终形成可供使用的集成电路芯片。
综上所述,IC封装工艺流程包括基材准备、芯片加工、封装基板制备、封装、测试和包装等多个步骤。
每个步骤都需要严格控制工艺参数和质量标准,以确保最终封装的集成电路具有稳定可靠的性能。
希望本文能对IC封装工艺有所了解,谢谢阅读。