集成电路芯片封装技术 第二章 封装工艺流程

第二章封装工艺流程前课回顾1.微电子封装技术发展的驱动力有哪些方面？2.微电子封装技术发展对封装的要求体现在哪里？IC发展+电子整机发展+市场驱动=微电子技术产业

封装工艺流程概述主要内容

芯片切割

芯片贴装

芯片互连

成型技术

去飞边毛刺

上焊锡

切筋成型与打码封装工艺流程概述

芯片封装始于IC晶圆完成之后，包括IC晶圆的粘片固化、互连、成型固化、切筋成形、引线电镀、打码等主要过程。封装工艺流程IC芯片获得通常需经过两个过程：IC制造和芯片封装其中，IC制造属于集成电路制造工艺领域，通常两过程在不同的企业或地区进行：分工协作国际化增强。芯片测试常在IC制造工艺线上进行，并将有缺陷产品进行标记，以便芯片封装阶段自动剔除不合格芯片。封装工艺流程概述芯片封装的流程又通常分两个阶段：1）封装材料成型之前的工艺步骤称为前段操作2）材料成型之后的工艺步骤称为后段操作其中，前段操作所需的环境洁净度要求高于后段操作，但随着芯片的复杂化和微型化，整体操作环境要求均得到了提高。封装流程分段封装工艺流程—芯片切割当前，晶圆片尺寸不断加大，8英寸和12英寸晶圆使用越来越广泛，为了保证硅圆片质量，圆片厚度相应增加，给芯片切割带来了难度。封装工艺流程—芯片切割以薄型小外形尺寸封装（TSOP）为例，晶圆片电路层厚度为300um，晶圆片厚度为900um,电路层制作完成后，需要对硅片进行背面减薄。问题：

一定厚度衬底材料的作用？常用的硅片减薄技术有哪几种？硅片的划片（芯片切割）的操作步骤？何谓”先划片后减薄”技术和“减薄划片”技术？封装工艺流程—芯片贴装芯片贴装（DieMount）又称芯片粘贴，是将IC芯片固定于封装基板或引脚架承载座上的工艺过程。芯片应贴装到引脚架的中间焊盘上，焊盘尺寸要与芯片大小相匹配，大小不匹配会产生什么现象？芯片贴装方式主要有四种：共晶粘贴法、焊接粘贴法、导电胶粘贴法和玻璃胶粘贴法。封装工艺流程—芯片贴装方法粘结方式技术要点技术优缺点共晶粘贴法金属共晶化合物：扩散预型片和芯片背面镀膜高温工艺、CTE失配严重，芯片易开裂焊接粘结法锡铅焊料合金反应背面镀金或镍，焊盘淀积金属层导热好，工艺复杂，焊料易氧化导电胶粘结法环氧树脂（填充银）化学结合芯片不需预处理粘结后固化处理或热压结合热稳定性不好，吸潮形成空洞、开裂玻璃胶粘结法绝缘玻璃胶物理结合上胶加热至玻璃熔融温度成本低、去除有机成分和溶剂需完全实例：共晶芯片粘贴法封装工艺流程—芯片互连芯片互连是指将芯片焊区与电子封装外壳的I/O引线或基板上的金属布线焊区相连接，实现芯片功能的制造技术。芯片互连的常见方法包括引线键合（又称打线键合）技术（WB）、载带自动键合技术（TAB）和倒装芯片键合技术（FCB）三种。其中，FCB又称为C4—可控塌陷芯片互连技术。是微系统封装的基础技术和专有技术WB中，引线过长引起短路，压焊过重引起引线损伤、芯片断裂，压焊过轻或芯片表面膨胀会导致虚焊等。TAB和FCB中，芯片凸点高度不一致，点阵凸点与基板的应力不匹配也会引起基板变形、焊点失效。封装工艺流程—芯片互连即：将芯片与引线框架包装起来。金属封装、塑料封装、陶瓷封装等；塑料封装最常用方式，占90%的市场。塑料封装的成型技术包括：转移成型技术（主要方法）喷射成型技术预成型技术封装材料成型技术封装材料成型技术塑料等高分子聚合物是当前使用较多的封装成型材料，塑料材料通常分为热固性聚合物和热塑性聚合物两种。热固性和热塑性聚合物的区别？

热塑性聚合物：聚合物分子间以物理力聚合而成，加热时可熔融，并能溶于适当溶剂中。热塑性聚合物受热时可塑化，冷却时则固化成型，并且可反复进行。热固性聚合物：低温时聚合物是塑性或流动的，当加热到一定温度时，聚合物分子发生交联反应，形成刚性固体，并不能反复加热使之塑性流动，不可回收利用。当前使用的封装材料多为高分子聚合材料，以塑料封装为例，成型技术主要包括以下几种：[1]转移成型技术（TransferMolding）热固性塑料转移成型工艺是将“热流道注塑”和“压力成型”组合工艺。传统热流道注塑成型中，熔体腔室中保持一定的温度，在外加压力作用下塑封料进入芯片模具型腔内，获得一定形状的芯片外形。封装材料成型技术封装材料转移成型过程1、芯片及完成互连的框架置于模具中；2、将塑封料预加热后放入转移成型机转移罐中；3、在一定温度和转移成型活塞压力作用下，塑封料注射进入浇道，通过浇口进入模具型腔；4、塑封料在模具内降温固化，保压后顶出模具进一步固化。喷射成型工艺是将混有引发剂和促进剂的两种聚酯分别从喷枪两侧喷出，