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文档简介

IntroductionofICAssemblyProcess

IC封装工艺简介艾ICProcessFlowCustomer客户ICDesignIC设计WaferFab晶圆制造WaferProbe晶圆测试Assembly&TestIC封装测试SMTIC组装ICPackage(IC的封装形式)Package--封装体:指芯片(Die)和不同类型的框架(L/F)和塑封料(EMC)形成的不同外形的封装体。ICPackage种类很多,可以按以下标准分类:按封装材料划分为:金属封装、陶瓷封装、塑料封装按照和PCB板连接方式分为:PTH封装和SMT封装按照封装外型可分为:SOT、SOIC、TSSOP、QFN、QFP、BGA、CSP等;ICPackage(IC的封装形式)

按封装材料划分为:

金属封装陶瓷封装塑料封装金属封装主要用于军工或航天技术,无商业化产品;陶瓷封装优于金属封装,也用于军事产品,占少量商业化市场;塑料封装用于消费电子,因为其成本低,工艺简单,可靠性高而占有绝大部分的市场份额;ICPackage(IC的封装形式)按与PCB板的连接方式划分为:

PTHSMTPTH-PinThroughHole,通孔式;SMT-SurfaceMountTechnology,表面贴装式。目前市面上大部分IC均采为SMT式的SMTICPackage(IC的封装形式)按封装外型可分为:SOT、QFN

、SOIC、TSSOP、QFP、BGA、CSP等;决定封装形式的两个关键因素: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;其中,CSP由于采用了FlipChip技术和裸片封装,达到了

芯片面积/封装面积=1:1,为目前最高级的技术;封装形式和工艺逐步高级和复杂ICPackage(IC的封装形式)

QFN—QuadFlatNo-leadPackage四方无引脚扁平封装SOIC—SmallOutlineIC小外形IC封装TSSOP—ThinSmallShrinkOutlinePackage薄小外形封装QFP—QuadFlatPackage四方引脚扁平式封装BGA—BallGridArrayPackage球栅阵列式封装CSP—ChipScalePackage芯片尺寸级封装ICPackage

Structure(IC结构图)TOPVIEWSIDEVIEWLeadFrame

引线框架GoldWire

金线DiePad

芯片焊盘Epoxy

银浆MoldCompound环氧树脂RawMaterialinAssembly(封装原材料)【Wafer】晶圆……RawMaterialinAssembly(封装原材料)【LeadFrame】引线框架提供电路连接和Die的固定作用;主要材料为铜,会在上面进行镀银、

NiPdAu等材料;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都会采用LeadFrame,

BGA采用的是Substrate;RawMaterialinAssembly(封装原材料)【GoldWire】焊接金线实现芯片和外部引线框架的电性和物

理连接;金线采用的是99.99%的高纯度金;同时,出于成本考虑,目前有采用铜

线和铝线工艺的。优点是成本降低,

同时工艺难度加大,良率降低;线径决定可传导的电流;0.8mil,

1.0mil,1.3mils,1.5mils和2.0mils;RawMaterialinAssembly(封装原材料)【MoldCompound】塑封料/环氧树脂主要成分为:环氧树脂及各种添加剂(固化剂,改性剂,脱

模剂,染色剂,阻燃剂等);主要功能为:在熔融状态下将Die和LeadFrame包裹起来,

提供物理和电气保护,防止外界干扰;存放条件:零下5°保存,常温下需回温24小时;RawMaterialinAssembly(封装原材料)成分为环氧树脂填充金属粉末(Ag);有三个作用:将Die固定在DiePad上;

散热作用,导电作用;-50°以下存放,使用之前回温24小时;【Epoxy】银浆TypicalAssemblyProcessFlowFOL/前段EOL/中段Plating/电镀EOL/后段FinalTest/测试FOL–FrontofLine前段工艺BackGrinding磨片WaferWaferMount晶圆安装WaferSaw晶圆切割WaferWash晶圆清洗DieAttach芯片粘接EpoxyCure银浆固化WireBond引线焊接2ndOptical第二道光检3rdOptical第三道光检EOLFOL–BackGrinding背面减薄Taping粘胶带BackGrinding磨片De-Taping去胶带将从晶圆厂出来的Wafer进行背面研磨,来减薄晶圆达到

封装需要的厚度(8mils~10mils);磨片时,需要在正面(ActiveArea)贴胶带保护电路区域

同时研磨背面。研磨之后,去除胶带,测量厚度;FOL–WaferSaw晶圆切割WaferMount晶圆安装WaferSaw晶圆切割WaferWash清洗将晶圆粘贴在蓝膜(Mylar)上,使得即使被切割开后,不会散落;通过SawBlade将整片Wafer切割成一个个独立的Dice,方便后面的

DieAttach等工序;WaferWash主要清洗Saw时候产生的各种粉尘,清洁Wafer;FOL–WaferSaw晶圆切割WaferSawMachineSawBlade(切割刀片):LifeTime:900~1500M;

SpindlierSpeed:30~50Krpm:FeedSpeed:30~50/s;FOL–2ndOpticalInspection二光检查主要是针对WaferSaw之后在显微镜下进行Wafer的外观检查,是否有出现废品。ChippingDie

崩边FOL–活Die戒Att纲ach芯片粘阿接Wri习te光Epo拦xy点银浆Die携Atta消ch芯片粘匙接Epox旬yCu颠re银浆固化Epo驻xy用St袋ora照ge:

零下50度存放泰;Epox吉yA借ging:

使用或之前回温溉,除去气膛泡;Epo雷xy奸Wr霉iti禾ng:

点银傍浆于L/F的Pad上,Pat迷ter炒n可选;FOL烈–D甘ie喜Att撑ach芯片粘宿接芯片拾取庙过程:1、Eje嫁cto概rP结in从wafe长r下方的Myla蔑r顶起芯尽片,使感之便于似脱离竭蓝膜;2、Coll顶ect/赌Pick环up叮head从上方吸旨起芯片,丑完成从Waf略er到L/F的运输过说程;3、Col现lec唉t以一定的见力将芯片Bon印d在点有育银浆的L/F的Pad上,具兔体位置键可控;4、Bon弃dH润ead晒Re钻sol漠uti祥on:X-0嫁.2u戏m;Y-0痕.5u灿m;Z-1.均25um;5、Bon义dH犹ead决Sp驴eed:1.3稼m/s;FOL女–D授ie宋Att滨ach芯片粘接Epo昌xy族Wri令te:Cove受rage访>75顶%;Die惜Atta座ch:Pla搏cem箱ent柜<0.巧05m元m;FOL凯–E完pox纱yC违ure银浆固倾化银浆固化始:175°床C,1个小时;N2环境,邮防止氧趟化:Die根Atta螺ch质量检查刚:Die扰Sh日ear(芯片剪炕切力)www.野1ppt隐.comComp追any败LogoFOL–柏Wir翁eBo号ndin轻g引线焊窄接利用高纯砖度的金线干(Au)、铜版线(Cu)或铝线叠(Al)把Pad和Lead通过焊弓接的方侮法连接很起来。Pad是芯片极上电路欢的外接送点榨,Lea回d是Lead篮Fra斜me上的树连接点臂。W/B是封装刚工艺中掉最为关科键的一惑部工艺什。FOL–捆Wir垦eBo究ndin底g引线焊皱接Key拾Wo味rds:Cap穿ill芬ary:陶瓷劈启刀。W/B工艺中顽最核心饮的一个Bon碌din遣gT誉ool,内部为耐空心,中俩间穿上金冷线,并分殖别在芯片揭的Pad和Lea博dF押ram办e的Lea迈d上形成第疫一和第二覆焊点;EFO:打火杆到。用于在台形成第一朗焊点时的妇烧球。打则火杆打火慕形成高温核,将外露翻于Cap筛ill僵ary前端的倒金线高筒温熔化砖成球形毙,以便宵在Pad上形成第溜一焊点(Bon雪dB竹all);Bon周dB袜all:第一焊悟点。指金笛线在Cap的作用下持,在Pad上形成的最焊接点,衰一般为一妖个球形;Wed市ge:第二焊传点。指金注线在Cap的作用下怠,在Lea叛dF标ram韵e上形成缎的焊接币点,一浸般为月岁牙形(塑或者鱼像尾形)跌;W/B四要素饱:压力图(Forc滤e)、超基声(USG幅Powe渡r)、时间结(Tim离e)、温勒度(Tem典per泰atu萌re);FOL–洗Wir围eBo标ndin村g引线焊接陶瓷的Cap病ill阴ary内穿金线销,并且在EFO的作用下窑,高温烧铁球;金线在Cap施加的一维定压力和房诚超声的作显用下,形尊成Bond熄Bal碰l;金线在Cap施加的荒一定压进力作用饿下,形听成Wed县ge;FOL悔–W病ire顿Bo临ndi霜ng引线焊接EFO打火杆浑在磁嘴酒前烧球Cap下降到艘芯片的Pad上,加For触ce和Powe谦r形成第一巧焊点Cap牵引金侨线上升Cap运动轨迹亮形成良好专的Wire南Loo售pCap下降到Lea珍dF忌ram课e形成焊接Cap侧向划娃开,将霜金线切咸断,形填成鱼尾Cap上提,完户成一次动锯作FOL–叶Wir熟eBo记ndin柔g引线焊墙接Wir牢eB负ond的质量麦控制:Wir惑eP替ull、Stit逗ch回Pull(金线誓颈部和晨尾部拉堡力)Bal挥lS自hea溪r(金球推盘力)Wire源Loo跃p(金线弧膜高)Bal春lT尼hic赏kne乔ss(金球厚康度)Cra辉ter容Te斯st(弹坑耍测试)Int家erm取eta参lli质c(金属间洲化合物测谨试)SizeThi圣ckn阵essFOL重–3狗rd事Opt广ica袋lI农nsp滚ect姜ion三光检查检查Die殿At童tac枝h和Wire编Bon祥d之后有无趋各种废品EOL碎–E良nd孩of司Lin月e后段工轨艺Mol咽din绵g注塑EOLLas著er耻Mar调k激光打拦字PMC高温固化De-壤fla箩sh/Plat无ing去溢料/电镀Tri伪m/F戚orm切筋/成型4th颤Op治tic镰al第四道光艘检Ann泛eal肆ing电镀退季火Not写e:Just互For居TSS炭OP/S馒OIC/连QFP泄pack炊ageEOL–荣Mol脆ding(注塑团)为了防止草外部环境锹的冲击,常利用EMC把Wire煮Bon思ding完成后的榴产品封装豪起载来的滤过程,并全需要加热工硬化。Bef挖ore秧Mo质ldi敌ngAft睬er傅Mol胃din殿gEOL–怖Mol钞ding(注塑际)Mol历din恨gT朗ool(模具位)EMC(塑封件料)为尺黑色块译状,低榨温存储猾,使用越前需先宿回温。贩其特棋性为:伴在高温亡下先处关于熔融碑状态,颜然后会芦逐渐硬楚化,最嫁终成型首。Mold誓ing参数:Mold扮ing凳Temp:175键~18牙5°C;Clam崇pPr越essu犹re:300条0~4腥000般N;Tra纱nsf辫er乏Pre廉ssu易re:1000叮~150妨0Psi;Tran悠sfer古Tim偏e:5~15挨s;Cure践Tim很e:60~谊120家s;Cav抹ityL/FL/FEOL滥–M工old抗ing(注塑妹)Mold仔ing厅Cycl摊e-L/F置于模具鸡中,每个Die位于Cav滥ity中,模舅具合模虚。-块状EMC放入模魄具孔中-高温下,EMC开始熔化蜡,顺着轨胃道流向Cav涂ity中-从底部开耕始,逐渐腰覆盖芯片-完全覆盖较包裹完毕塌,成型固搏化EOL级–L中ase柔rM眨ark(激光今打字)在产品(Pac浇kag串e)的正拼面或者厕背面激第光刻字盏。内容计有:产肝品名称更,生产心日期,烫生产批准次等;Befo鸦reAft海erEOL–豆Pos省tMo嗽ldC拨ure(模后伞固化)用于Mol黑din量g后塑封料重的固化,保保护IC内部结构匪,消除内滤部应力。Cur毙eT笼emp:175节+/-根5°C;Cure派Tim般e:8Hr道sESP悄EC村Ove江n4hrsEOL霉–D肚e-f棋las剧h(去溢料听)Befo胡reAft洋er目的:De-逆fla殖sh的目的愧在于去然除Mold畅ing后在管体像周围Lea坏d之间涨多余件的溢料;伏方法:泛弱酸浸泡嘱,高压水瓶冲洗;EOL–例Pla寺ting(电镀芦)Befo海reP颈lati边ngAft弃er浅Pla粘tin扇g利用金属帐和化学的滥方法,在Lea添dfr倡ame的表面纱镀上一馋层镀层,泊以防止外现界环境的幸影响(潮么湿斑和娱热)。并像且使元器校件在PCB板上容易腔焊接及补提高导湾电性。电镀一曲般有两刺种类型好:Pb-闷Fre包e:无铅北电镀,犬采用的校是>99业.95丛%的高纯鬼度的锡担(Tin),为目穴前普遍采厚用的技术笑,符合Roh胆s的要求;Tin-驴Lead:铅锡合絮金。Tin占85%,Lea担d占15%,由于不椅符合Rohs,目前基扑本被淘汰窃;EOL险–P灾ost掉An窗nea输lin字gB虫ake(电镀长退火)目的:哑让无铅电滩镀后的产脊品在高温扑下烘烤一天段时间,展目的在于耻消除电棉镀层潜在闷的晶须生肃长(Whi锦ske悄rG万row直th)的问翁题;条件:150+锋/-5C右;2H瓦rs;晶须晶须,融又叫Whi准ske狂r,是指障锡在长当时间的横潮湿环名境和温医度变化过环境下励生长出惰的一种和须状晶盐体,可传能导致仍产品引仙脚的短剪路。EOL奶–T赵rim铺&Fo贡rm(切筋持成型)Tri补m:将一条状片的Lead兄Fra来me切割成单启独的Uni毁t(IC)的过程愈;For无m:对Trim后的IC产品进行虾引脚成型圈,达到工陷艺需要求脸的形状,停并放侧置进Tube或者Tra磁y盘中;EOL大–T路rim航&Fo质rm(切筋成矩型)Cut扬tin笼gT榨ool老&Form集ing市Punc扇hCut再tin还gD挽ieStri吸pper亡PadFor龄min读gD境ie1234EOL顷–F具ina婶lV矿isu懂al艺Ins丑pec宣tio猛n(第四道绳光检)Fina集lVi党sual扎Ins藏pect询ion-稳FVI在低倍盟放大镜殃下,对副产品外莫观进行丛检查。著主要针百对EOL工艺可您能产生尿的废品么:例如Mold船ing缺陷,秩电镀缺画陷和Trim蹈/For仪m缺陷等鱼;400-680-9696谢谢!9、静夜四要无邻,荒筒居旧业贫益。。202件3/4啦/262023争/4/2但6Wed批nes跳day撞,A她pri势l2扎6,棚202架310、雨中长黄叶树艘,灯下折白头人映。。202掠3/4州/26202敬3/4扬/26202皇3/4霸/264/26秋/202岩312感:42:钞26A越M11、以我独底沈久,愧读君相见频竭。。2023叛/4/2牵6202讽3/4歪/262023忙/4/2端6Apr-逮2326-A御pr-2复312、故人江暴海别,几朝度隔山川汽。。2023尚/4/2良6202锣3/4趴/26202骗3/4匹/26Wedn衫esda狸y,A铲pril经26,告202顶313、乍见翻包疑梦,相洋悲各问年签。。2023众/4/2币6202域3/4飘/262023今/4/2丽6202狱3/4叶/264/2位6/2期02314、他乡脉生白发肺,旧国躬见青山绪。。26四笑月20浩23202吴3/4称/262023杏/4/2富6202移3/4麦/2615、比不了惑得就不比中,得不到秃的就不要绿。。。四月2棍3202须3/4泻/262023纷/4/2辰62023驾/4/2杂64/2消6/2蛾02316、行动出留成果,工歇作出财富足。。2023迫/4/2但62023刃/4/2券626A俯pril音202健317、做前,差能够环视住四周;做亲时,你只皆能或者最全好沿着以煎脚为起点胸的射线向苦前。。202半3/4已/26202聚3/4梨/262023列/4/2茂6202抄3/4坊/269、没有失滑败,只有把暂时停止杏成功!。2023坊/4/2肃6202货3/4侨/26Wed灵nes歌day傍,A泥pri待l2洲6,猫202锋310、很多扣事情努案力了未欣必有结柜果,但弊是不努约力却什脉么改变券也没有凡。。202受3/4业/262023镇/4/2惜6202扬3/4淡/264/2北6/2暮023满12宫:42顾:26楼AM11、成功疗就是日俱复一日稳那一点挂点小小服努力的龄积累。暖。202哑3/4惹/262023乡丰/4/2关6202室3/4自/26Apr丈-2326-A课pr-2伟312、世间成焰事,不求浇其绝对圆材满,留一祸份不足,犬可得无限截完美。。202念3/4身/26202训3/4涉/26202谣3/4扶/26Wed馅nes躬day霉,A纺pri俭l2伟6,俱202群313、不知香浪积寺,数均里入云峰染。。202甲3/4缺/26202咐3/4页/262023痒/4/2探62023稍/4/2卖64/26贤/202播314、意志坚葱强的人能仁把世界放榨在手中像臣泥块一样岗任意揉捏绝。26旨四月被202歉3202赔3/4惭/26202忆3/4颠/26202刘3/4啊/2615、楚塞三曲湘接,荆垂门九派通去。。。四月短232023放/4/2吊62023衣/4/2扰62023挺/4/2盗64/26调/202姻316、少年十滋五二十时留,步行夺无得胡马骑镜。。2023裳/4/2伶6202热3/4返/2626忘Apr登

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