半导体封装工艺.pdf
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半导体注塑封装工艺1.引言1.1 概述半导体注塑封装工艺是一种将半导体芯片封装到塑料封装体中的技术。
半导体芯片在制造过程中需要进行封装以便保护和连接电路,而注塑封装工艺通过将半导体芯片固定在塑料封装体中,提供了一种可靠的封装方案。
半导体注塑封装工艺主要包括以下几个步骤:首先,将半导体芯片放置在导线架上,并通过焊接或者其他方式将芯片与导线架连接起来。
然后,在注塑机中加热并熔化塑料原料,将熔化的塑料注塑到导线架上,形成封装体的外壳。
最后,对注塑封装后的半导体芯片进行测试和包装,以确保其质量和可靠性。
半导体注塑封装工艺具有以下几个优点:首先,注塑封装工艺可以实现对多个芯片的批量封装,提高生产效率。
其次,注塑封装可以为芯片提供很好的机械和环境保护,提高芯片的可靠性和稳定性。
此外,注塑封装还可以为芯片提供良好的导热性能,有利于芯片的散热和使用寿命的延长。
半导体注塑封装工艺在电子产品的制造中有着广泛的应用。
例如,在消费类电子产品中,如智能手机、平板电脑等,注塑封装常用于对集成电路的封装。
此外,注塑封装也广泛应用于汽车电子、医疗电子、工业控制等领域的电子产品制造中。
总之,半导体注塑封装工艺是一种重要的封装技术,通过将半导体芯片封装到塑料封装体中,可以为芯片提供机械、环境和导热保护,并广泛应用于各种电子产品制造中。
随着科技的发展和需求的增加,注塑封装工艺在未来将会有更广阔的应用前景。
1.2 文章结构本文共分为三个部分,即引言、正文和结论。
在引言部分,首先对半导体注塑封装工艺进行了概述,介绍了其基本原理和主要应用。
然后,说明了本文的目的,即对半导体注塑封装工艺进行深入的分析和探讨。
接下来,正文部分将详细介绍半导体注塑封装工艺的基本原理。
主要包括工艺过程中所涉及的材料、设备和技术要点等内容。
通过对注塑封装工艺中各个环节的分析,揭示了其工作原理和技术特点。
正文的第二部分将主要讨论半导体注塑封装工艺的主要应用。
其中包括半导体器件封装、电子元器件封装以及其他领域的应用等。
半导体封装工艺流程
半导体封装工艺是指将芯片封装在塑料、陶瓷或金属封装体中,并连接外部引脚,以保护芯片并方便与外部电路连接的过程。
封装
工艺对半导体器件的性能、稳定性和可靠性都有着重要的影响。
下
面将详细介绍半导体封装工艺的流程。
首先,半导体封装工艺的第一步是准备封装材料。
封装材料通
常包括封装基板、封装胶、引线等。
封装基板的选择需根据芯片的
尺寸和功耗来确定,封装胶需要具有良好的导热性和机械性能,引
线则需要具有良好的导电性能和焊接性能。
接下来是芯片的贴合和焊接。
在这一步骤中,先将芯片放置在
封装基板上,并使用焊接设备将芯片与基板焊接在一起。
这一步需
要非常精密的操作,以确保芯片与基板之间的连接牢固可靠。
然后是封装胶的注射和固化。
封装胶需要在封装基板上均匀注射,并经过固化工艺,使其在封装过程中能够牢固地粘合芯片和基板,同时具有良好的导热性能。
紧接着是引线的焊接和整形。
引线需要与外部引脚连接,这需
要通过焊接设备将引线与外部引脚焊接在一起,并进行整形处理,以确保引线的连接牢固可靠,并且外观美观。
最后是封装体的封装和测试。
将封装体覆盖在芯片和基板上,并进行密封处理,以保护芯片不受外部环境的影响。
同时需要进行封装测试,确保封装后的芯片性能符合要求。
总的来说,半导体封装工艺流程包括准备封装材料、芯片的贴合和焊接、封装胶的注射和固化、引线的焊接和整形,以及封装体的封装和测试。
这一系列工艺流程需要精密的操作和严格的质量控制,以确保封装后的半导体器件性能稳定可靠。
半导体制造流程及生产工艺流程半导体是一种电子材料,具有可变电阻和电子传导性的特性,是现代电子器件的基础。
半导体的制造流程分为两个主要阶段:前端工艺(制造芯片)和后端工艺(封装)。
前端工艺负责在硅片上制造原始的电子元件,而后端工艺则将芯片封装为最终的电子器件。
下面是半导体制造流程及封装的主要工艺流程:前端工艺(制造芯片):1.晶片设计:半导体芯片的设计人员根据特定应用的需求,在计算机辅助设计(CAD)软件中进行晶片设计,包括电路结构、布局和路线规划。
2.掩膜制作:根据芯片设计,使用光刻技术将电路结构图转化为光刻掩膜。
掩膜通过特殊化学处理制作成玻璃或石英板。
3.芯片切割:将晶圆切割成单个的芯片,通常使用钻孔机或锯片切割。
4.清洗和化学机械抛光(CMP):芯片表面进行化学清洗,以去除表面杂质和污染物。
然后使用CMP技术平整芯片表面,以消除切割痕迹。
5.纳米技术:在芯片表面制造纳米结构,如纳米线或纳米点。
6.沉积:通过化学气相沉积或物理气相沉积,将不同材料层沉积在芯片表面,如金属、绝缘体或半导体层。
7.重复沉积和刻蚀:通过多次沉积和刻蚀的循环,制造多层电路元件。
8.清洗和干燥:在制造过程的各个阶段,对芯片进行清洗和干燥处理,以去除残留的化学物质。
9.磊晶:通过化学气相沉积,制造晶圆上的单晶层,通常为外延层。
10.接触制作:通过光刻和金属沉积技术,在芯片表面创建电阻或连接电路。
11.温度处理:在高温下对芯片进行退火和焙烧,以改善电子器件的性能。
12.筛选和测试:对芯片进行电学和物理测试,以确认是否符合规格。
后端工艺(封装):1.芯片粘接:将芯片粘接在支架上,通常使用导电粘合剂。
2.导线焊接:使用焊锡或焊金线将芯片上的引脚和触点连接到封装支架上的焊盘。
3.封装材料:将芯片用封装材料进行保护和隔离。
常见的封装材料有塑料、陶瓷和金属。
4.引脚连接:在封装中添加引脚,以便在电子设备中连接芯片。
5.印刷和测量:在封装上印刷标识和芯片参数,然后测量并确认封装后的器件性能。
施敏半导体器件物理与工艺 pdf 施敏半导体器件物理与工艺pdf:详细解析半导体器件的物理性质和制程技术 施敏半导体器件物理与工艺pdf是一本系统地介绍半导体器件物理性质和制程技术的文档。
本文将以一个逐步思考的方式,详细描述半导体器件的物理性质和制程技术,并通过举例来加深理解。
本文具有清晰的结构,包括前言、主体部分和总结,以确保读者能够全面了解半导体器件的物理性质和制程技术。
第一部分:半导体器件的物理性质 在本部分,我们将首先介绍半导体器件的基本概念和性质。
我们将从半导体材料的能带结构开始,解释导电性差异的原因以及控制电流的机制。
我们将详细讨论pn结的形成、载流子注入和扩散,并介绍不同类型的半导体器件如二极管、晶体管和场效应晶体管。
此外,我们还将介绍半导体器件的基本特性,如电流-电压特性和频率响应特性。
第二部分:半导体器件的制程技术 在本部分,我们将重点讨论半导体器件的制程技术。
我们将详细描述半导体器件的制造过程,并重点介绍光刻、扩散、蚀刻和沉积等关键制程步骤。
我们将解释每个制程步骤的原理、方法和影响因素,并提供实际例子来说明。
此外,我们还将讨论半导体器件的封装技术和测试技术,以确保器件的可靠性和性能。
第三部分:半导体器件物理与工艺的联系 在本部分,我们将探讨半导体器件物理性质与制程技术的密切联系。
我们将详细说明物理性质如材料的能带结构、载流子注入和扩散是如何影响制程技术的选择和结果的。
我们还将介绍如何通过物理性质的优化来改进器件的性能,并讨论不同制程参数对器件性能的影响。
通过本文的详细解析,我们可以深入了解半导体器件的物理性质和制程技术。
我们了解了半导体器件的基本概念和性质,以及其在电流控制和信号放大中的重要作用。
我们还学习了半导体器件的制程技术,以及如何根据物理性质来改进器件的制程过程。
通过这些知识,我们能够更好地设计、制造和测试半导体器件,以满足不同应用领域的需求。
总结起来,施敏半导体器件物理与工艺pdf通过清晰的结构、逐步思考的方式,详细描述了半导体器件的物理性质和制程技术。
一、介绍半导体封装技术半导体封装技术是将芯片和其它元件封装在一起,以保护芯片不受外界影响,并便于安装和使用的技术。
其主要步骤包括前固化、粘合、后固化、切割等。
二、半导体封装技术后固化工艺的重要性后固化工艺是半导体封装技术中不可或缺的一部分,它直接影响到封装件的质量和性能。
掌握后固化工艺流程至关重要。
三、半导体封装技术后固化工艺流程介绍1. 探针测试在封装过程中,需要对芯片进行探针测试,以确保其正常工作。
探针测试是一种非常关键的测试工艺,可发现芯片的问题,保证最终封装件的质量。
2. 后固化材料选择选择合适的后固化材料对封装件的性能至关重要。
适合的后固化材料能够增强封装件的耐热性、防潮性和绝缘性能,提高其可靠性。
3. 后固化温度和时间控制后固化的温度和时间对封装件的性能影响很大。
合理的固化温度和时间能够确保封装件在使用过程中不会出现老化、断裂等问题。
4. 后固化工艺监控通过对后固化工艺进行监控和调整,可以确保封装件的质量稳定。
监控指标包括固化温度、时间、环境湿度等。
及时发现问题并进行调整,是保证封装件质量的重要手段。
5. 器件存放和包装封装件固化后,需要进行适当的存放和包装,以防止其受潮和污染。
良好的存放和包装措施可以有效延长封装件的使用寿命。
四、结语后固化工艺流程对半导体封装技术起着至关重要的作用,只有严格控制后固化工艺流程,才能保证封装件的质量和性能。
希望本文对您了解半导体封装技术后固化工艺流程有所帮助。
后固化工艺是半导体封装技术的重要环节,它不仅影响到封装件的质量和性能,还直接关系到整个封装过程的稳定性和可靠性。
在半导体封装行业中,后固化工艺流程是一个至关重要的部分。
接下来,我们将更详细地讨论后固化工艺流程的相关内容。
1. 后固化温度和时间的控制后固化的温度和时间是确保封装件质量稳定的关键参数。
在后固化的过程中,需要对温度和时间进行严格的控制和监测。
通常情况下,固化的温度和时间会根据所使用的后固化材料和封装件的具体要求而有所不同。
尊敬的读者:以下是有关半导体封装后固化工艺流程的介绍:一、工艺流程概述1. 半导体封装后固化工艺,是指将封装好的半导体芯片在制程结束后,通过一系列步骤使其达到固化状态,以保证产品的稳定性和可靠性。
2. 固化工艺流程主要包括固化剂的选择、固化工艺参数的确定、固化设备的配置和工艺的优化等环节。
二、固化剂的选择1. 固化剂是固化工艺流程中的关键因素之一,其选择直接影响到产品的性能和质量。
2. 固化剂应具有良好的流动性、可溶性和高温稳定性,以确保在固化过程中能够充分覆盖芯片表面并形成均匀的固化层。
3. 固化剂还应具有较高的硬度和耐腐蚀性,以保障产品在使用过程中不易受到外界环境的损害。
三、固化工艺参数的确定1. 固化工艺参数包括固化温度、时间、压力等关键参数,其确定需要进行大量的实验和分析工作。
2. 固化温度应根据固化剂的特性和半导体芯片的材料选取合适的范围,并通过实验确定最佳数值。
3. 固化时间需结合固化剂的固化速度和芯片的尺寸进行合理设置,以确保固化层能够充分固化而不产生裂纹。
4. 固化压力影响固化过程中固化剂的流动和薄膜的形成,需根据具体工艺条件合理调整。
四、固化设备的配置1. 固化设备是固化工艺流程中的重要工具,其配置应考虑到生产的规模和产品的特性。
2. 固化设备需具备良好的温度控制能力和压力控制能力,同时还应具备自动化程度高、稳定性好的特点。
3. 固化设备还需具备较好的兼容性,能够适应不同封装结构和封装材料的需求。
五、工艺的优化1. 在固化工艺的实际应用中,不断优化工艺是提高产品质量和生产效率的关键。
2. 通过不断的实验研究和数据分析,找出固化工艺中的瓶颈和问题,采取相应的改进措施,以确保固化工艺流程的稳定和可靠。
3. 还需要不断地引入新的技术和材料,以提高固化工艺的效率和降低生产成本。
总结:以上是半导体封装后固化工艺流程的介绍,固化工艺对于半导体产品的质量和可靠性具有至关重要的作用,需要在实际生产中严格控制各个环节,不断进行优化和改进,以确保产品能够达到预期的性能和寿命要求。
半导体制造工艺Zhang.2008.6.4 Tel: 622131 / 49半导体发展史1. 60年前,第一只晶体管在贝尔实验室诞生,从此人类步入了飞速发展的电子时代。
2. 50年前,第一块集成电路在TI公司诞生,从此我们进入了微电子时代。
3. 40年前,仙童公司出走的“8叛逆”中的诺依斯、摩尔和葛罗夫创立了Intel公司,来自仙童公司的另一位员工C.Sporck 则创立了AMD。
他们的创业引发了自硅谷席卷全球的高科技创业热潮!4. 30年前(1978年2月16日),芝加哥的Ward Christiansen和Randy Seuss开发出第一个计算机的公告牌系统,成为普及Internet的启明星,人类从此进入互联网时代。
5. 现在,3G、移动视频、GPS、高清电视、RFID… 数不清的高科技梦想要实现,所依靠的都是半导体技术的发展!“世界上没有哪一个工业,像半导体产业一样充满创新和变革。
”2 / 49半导体制造过程分类− 前段(Front End)制程晶圆处理制程(Wafer Fabrication;简称 Wafer Fab)、晶圆针测制程(Wafer Probe);− 后段(Back End)封装(Packaging)、测试制程(Final Test)3 / 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−清洗−检验−包装4 / 495 / 49封装测试过程6 / 49半导体器件封装概述1. 半导体组装技术(Assembly technology)的提高主要体现在它的封装型式(Package)不断发展。
2. 通常所指的组装(Assembly)可定义为:利用膜技术及微细连接技术将半导体芯片(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部分连接以便引出接线引脚,并通过可塑性绝缘介质灌封固定,构成整体立体结构的工艺技术。
3. 从三极管时代的插入式封装以及20世纪80年代的表面贴装式封装,发展到现在的模块封装,系统封装等等。
4. 驱动半导体封装形式不断发展的动力是其价格和性能。
低价格要求在原有的基础上降低成本,这样材料用得越少越好,一次性产出越大越好。
高性能要求产品寿命长,能耐高低温及高湿度等恶劣环境。
半导体生产厂家时时刻刻都想方设法降低成本和提高性能。
7 / 49封装的作用1. 封装(Package)对于芯片来说是必须的,也是至关重要的。
封装也可以说是指安装半导体集成电路芯片用的外壳,它不仅起着保护芯片和增强导热性能的作用,而且还是沟通芯片内部世界与外部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。
因为芯片必须与外界隔离,以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降,保护芯片表面以及连接引线等;同时通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匹配,这样就能缓解由于热等外部环境的变化而产生的应力以及由于芯片发热而产生的应力,从而可防止芯片损坏失效。
3. (2)电气连接。
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,从而便于实装操作。
4.5. (3)标准规格化。
规格通用功能是指封装的尺寸、形状、引脚数量、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,相关的生产线及生产设备都具有通用性。
8 / 49封装的分类半导体(包括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,包括芯片面积与封装面积之比越来越接近于1,适用频率越来越高,耐温性能越来越好,引脚数增多,引脚间距减小,重量减小,可靠性提高,使用更加方便等等。
封装(Package)可谓种类繁多,而且每一种封装都有其独特的地方,即它的优点和不足之处,当然其所用的封装材料、封装设备、封装技术根据其需要而有所不同。
根据材料分类根据所用的材料来划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封装的分类根据外形、尺寸、结构分类按封装的外形、尺寸、结构分类可分为引脚插入型、表面贴装型和高级封装。
DIP CSPBGAPGAQFNZIP MCMSOP10 / 4911 / 49什么是半导体封装测试?如从封装测试的定义概念来讲,应该说:半导体的生产首先是芯 片的生产,如二极管,三极管,集成电路,都是先芯片的生产,然后是为 了加装引脚连接,为了保护脆弱芯片的机械强度而进行的包封,这个 工艺过程叫封装,然后为了剔除不合格品而进行按标准的各种测量 和筛选,这个工艺过程叫测试.如下图:客户 需求芯片 设计持续下单芯片 生产包装 出货制造分部生产车间成品 测试芯片 封装晶圆IQC晶圆盒晶圆晶圆检查测量仪器12 / 4913 / 49晶圆测试晶圆测试系统晶圆14 / 49研磨研磨目的:将晶圆研磨到符合封裝形式及客戶要求的厚度. 作业流程:待磨片晶圆正面贴胶膜贴胶膜机将胶膜贴在晶已完成贴胶膜圆的正面上,再依照晶圆尺寸将胶膜切割下來.15 / 49已完成贴胶膜研磨机作业未磨片已磨片将晶圆背面(非作用區)以磨砂轮粗/細磨兩道程序,研磨至所需厚度.已完成研磨的晶圓16 / 4917 / 49贴膜划片划片目的:将贴片后的晶圓,用划片机将晶圆中相连的晶粒切割分开,使其成为单独的晶粒。
作业流程:貼片完成晶圓貼片机作业将铁圈,晶圓放置于贴膜机上后把胶膜贴在晶圆的背面上完成撕胶膜晶圓18 / 49貼片完成晶圓划片机作业划片机划片完成晶圓用划片机将贴片完成后的晶圓,以划片刀将晶粒切割分开.19 / 4920 / 4921 / 49粘片粘片目的:从划片后的晶圆中把单独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。
物料和辅助工具:顶针银胶吸嘴划片后晶圆引线框架22 / 4923 / 4924 / 4925 / 49未粘片框架粘片机作业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. 完成粘片的框架26 / 49焊线焊线目的:利用金线/铜线/铝线连接晶片与引线框架的焊垫,使其连接.(焊线是影响IC封装制程良率最重要的工序)物料和辅助工具:焊嘴金线未焊线框架27 / 4928 / 4929 / 4930 / 4931 / 4932 / 49完成粘片和烘烤焊线机作业焊线机焊线完成品33 / 49模压模压目的:将完成焊线制程的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。
(模压是后段制程的关键工序)物料和辅助工具:模具作业树脂清模树脂脱模树脂焊线完成品34 / 4935 / 4936 / 49待模压物料模压机作业模压完成品37 / 49后固化后固化目的: 脱模后,再经过烘烤 2~6 小時使胶体充分硬化,增加胶体的強度以保护IC 。
设备:烤箱38 / 49去溢料去溢料目的:经过药水的软化后,采用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干净. 在脚仔出的溢料物料和辅助工具: 软化药水等去溢料设备39 / 49电镀电镀目的: 保护露在胶体外部的引线框架免于被氧化,并提供良好的PCB板焊接之界面,以及良好的导电性与外观。
药水:A.电解去胶槽药水B.铜化研槽药水C.預浸槽药水电镀机器D.电镀槽药水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烘干烘干目的:防止锡须生长,造成引脚间短路.使镀层更加均匀. 设备:烤箱41 / 49切筋(DFNP2x5)切筋目的:将整片引线框架切断成为单个IC。
材料和模具:完成电镀框架模具42 / 49未成型材料切筋机作业切筋机切筋完成品43 / 49切割(DFNWB2x2) 切割目的:将整片引线框架切割成为单个IC。
材料和刀具:44 / 49未成型材料切割机作业切割机切割完成品45 / 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,以判定材料是否符合规格及要求,并对测试完成的材料加以分类和良品的封带,不良品则集中于不良品盒內。
成品打标目的:根据客户的要求利用激光在胶体表面印字,使得产品便于识别区分。
材料:待测试打标产品包装材料46 / 49未测试打标材料测试打标机作业测试打标完成品47 / 49产品包装包装目的: 把最终完好的产品装入防静电袋内,并进行抽真空处理, 然后依照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.材料:48 / 49The End谢谢!49 / 49。