《IC封装流程》PPT课件.ppt

概述概述概述概述ICICICIC的一般特点的一般特点的一般特点的一般特点超小型超小型高可靠性高可靠性价格便宜价格便宜ICICICIC的弱点的弱点的弱点的弱点耐热性差耐热性差抗静电能力差抗静电能力差ICICICIC的分类的分类的分类的分类ICIC单片单片ICIC混合混合ICIC双极双极ICICMOS ICMOS IC模拟模拟ICIC数字数字ICIC模拟模拟ICIC数字数字ICIC FLOW CHART FLOW CHART磨片磨片划片划片装片装片键合键合塑封塑封电镀电镀打印打印测试测试包装包装仓检仓检出货出货切筋切筋/打弯打弯一一.磨片磨片磨片的目的意义磨片的目的意义磨片的目的意义磨片的目的意义1)1)去掉圆片背后的氧化物，保证芯片焊接时良好的粘接性。去掉圆片背后的氧化物，保证芯片焊接时良好的粘接性。2)2)消除圆片背后的扩散层，防止寄生结的存在。消除圆片背后的扩散层，防止寄生结的存在。3)3)使用大直径的圆片制造芯片时，由于片子较厚，需使用大直径的圆片制造芯片时，由于片子较厚，需要减薄才能满足划片，压焊和封装工艺的要求。要减薄才能满足划片，压焊和封装工艺的要求。4)4)减少串联电阻和提高散热性能，同时改善欧姆接触。减少串联电阻和提高散热性能，同时改善欧姆接触。磨片方法分类和特点磨片方法分类和特点磨片方法分类和特点磨片方法分类和特点划片的分类和特点划片的分类和特点划片的分类和特点划片的分类和特点二二.划片划片划片的方式划片的方式划片的方式划片的方式半自动切割方式半自动切割方式全自动切割方式全自动切割方式贴片贴片划片洗净及干燥划片洗净及干燥裂片裂片引伸引伸装片装片贴片贴片划片洗净及干燥划片洗净及干燥装片装片三三.装片工程装片工程什么叫装片什么叫装片什么叫装片什么叫装片?装片就是把芯片装配到管壳底座或框架上去。装片就是把芯片装配到管壳底座或框架上去。常常用的方法有树脂粘结，共晶焊接，铅锡合金焊接等用的方法有树脂粘结，共晶焊接，铅锡合金焊接等。装片装片框架框架银浆银浆芯片芯片将芯片装到框架上将芯片装到框架上(用银浆粘接用银浆粘接)引脚引脚树脂粘接法树脂粘接法树脂粘接法树脂粘接法:它采用环氧，聚酰亚胺，酚醛，聚胺树脂及硅树脂作为粘接它采用环氧，聚酰亚胺，酚醛，聚胺树脂及硅树脂作为粘接剂，加入银粉作为导电用，再加入氧化铝粉填充料，导热就剂，加入银粉作为导电用，再加入氧化铝粉填充料，导热就好。我们采用的就是树脂粘接法，粘接剂称为银浆好。我们采用的就是树脂粘接法，粘接剂称为银浆。装片的要求装片的要求装片的要求装片的要求:要求芯片和框架小岛（要求芯片和框架小岛（Bed)Bed)的连接机械强度高，导热和导电的连接机械强度高，导热和导电性能好，装配定位准确，能满足自动键合的需要，能承受键性能好，装配定位准确，能满足自动键合的需要，能承受键合或封装时可能有的高温，保证器件在各种条件下使用有良合或封装时可能有的高温，保证器件在各种条件下使用有良好的可靠性。好的可靠性。(3).(3).校正台将芯片的角度进行校正校正台将芯片的角度进行校正。(4).(4).装片头将芯片由校正台装到框架的小岛上，装片过程结束装片头将芯片由校正台装到框架的小岛上，装片过程结束。(2).(2).抓片头浆芯片从圆片上抓到校症台上。抓片头浆芯片从圆片上抓到校症台上。装片过程的介绍装片过程的介绍装片过程的介绍装片过程的介绍:动作过程动作过程:(1)(1)银浆分配器在框架的小岛上点好银浆银浆分配器在框架的小岛上点好银浆。競寞競寞芯片芯片簿膜簿膜吸嘴吸嘴抓片头抓片头校正台校正台圆片圆片簿膜簿膜装片头装片头框架框架银浆分银浆分配器配器图示过程图示过程:四四.键合过程键合过程键合的目的键合的目的键合的目的键合的目的为了使芯片能与外界传送及接收信号，就必须在为了使芯片能与外界传送及接收信号，就必须在芯片的接触电极与框架的引脚之间，一个一个对芯片的接触电极与框架的引脚之间，一个一个对应地用键合线连接起来。这个过程叫键合应地用键合线连接起来。这个过程叫键合。框架内引脚芯片接处电极键合引线对键合引线的要求对键合引线的要求对键合引线的要求对键合引线的要求键合用的引线对焊接的质量有很大的影响。尤其对键合用的引线对焊接的质量有很大的影响。尤其对器件的可靠性和稳定性关系很大。器件的可靠性和稳定性关系很大。理想的引线材料应具有如下特点理想的引线材料应具有如下特点:能与半导体材料形成低电阻欧姆接触能与半导体材料形成低电阻欧姆接触化学性能稳定，不会形成有害的金属间化合物化学性能稳定，不会形成有害的金属间化合物 与半导体材料接合力强与半导体材料接合力强。使用金线的理由使用金线的理由使用金线的理由使用金线的理由(1)金的延展性好，塑封品断线现象没有金的延展性好，塑封品断线现象没有。(2)金的化学性能稳定，抗拉强度高，容易加工成细丝金的化学性能稳定，抗拉强度高，容易加工成细丝。弹性小，在键合过程中能保持一定的几何形状弹性小，在键合过程中能保持一定的几何形状。可塑性好，容易实现键合可塑性好，容易实现键合。键合过程示意图键合过程示意图键合过程示意图键合过程示意图对准键对准键合区合区键合键合拉出拉出引线引线对准对准引脚引脚键合键合拉断拉断金丝金丝烧球烧球热压金丝球焊示意图热压金丝球焊示意图6574321热超声金丝球焊的意义热超声金丝球焊的意义热超声金丝球焊的意义热超声金丝球焊的意义(1)借助超声波的能量，可以使芯片和劈刀的加热温度降低借助超声波的能量，可以使芯片和劈刀的加热温度降低。(2)由于温度降低，可以减少金铝间的金属化合物的产生，从由于温度降低，可以减少金铝间的金属化合物的产生，从而提高键合强度，降低接触电阻而提高键合强度，降低接触电阻。(3)能键合不能耐能键合不能耐300 以上高温的器件以上高温的器件。(4)键合压力，超声功率可以降低一些键合压力，超声功率可以降低一些。(5)有残余的钝化层或有轻微氧化的铝压点也能键合有残余的钝化层或有轻微氧化的铝压点也能键合。金丝热压金丝热压热超声金丝球焊热超声金丝球焊芯片温度芯片温度:330350劈刀温度劈刀温度:165芯片温度芯片温度:125300劈刀温度劈刀温度:125165键合品质的评价方法键合品质的评价方法键合品质的评价方法键合品质的评价方法ABCDE(1)拉断强度试验拉断强度试验:LL/2(2)金球剥离强度试验金球剥离强度试验:五五.塑封工程塑封工程ICIC密封的目的密封的目的密封的目的密封的目的密封是为了保护器件不受环境影响（外部冲击，密封是为了保护器件不受环境影响（外部冲击，热及水伤）而能长期可靠工作。热及水伤）而能长期可靠工作。ICIC密封的要求密封的要求密封的要求密封的要求1.气密性要求气密性要求:(1)气密性封装气密性封装:钎焊，熔焊，压力焊和玻璃熔封四种（军工产品）钎焊，熔焊，压力焊和玻璃熔封四种（军工产品）(2)非气密性封装：胶粘法和塑封法（多用于民用器件）非气密性封装：胶粘法和塑封法（多用于民用器件）2.器件的受热要求器件的受热要求:即对塑封温度的要求即对塑封温度的要求3.器件的其他要求器件的其他要求:必须能满足筛选条件或环境试验条件，如振动，冲必须能满足筛选条件或环境试验条件，如振动，冲击，离心加速度，检漏压力以及高温老化等的要求击，离心加速度，检漏压力以及高温老化等的要求。4.器件使用环境及经济要求器件使用环境及经济要求:密封腔体内的水分的主要来源密封腔体内的水分的主要来源密封腔体内的水分的主要来源密封腔体内的水分的主要来源:1.封入腔体内的气体中含有水分封入腔体内的气体中含有水分。2.管壳内部材料吸附的水分管壳内部材料吸附的水分。3.封盖时密封材料放出的水分封盖时密封材料放出的水分。4.储存期间，通过微裂纹及封接缺陷渗入的水分储存期间，通过微裂纹及封接缺陷渗入的水分。降低密封腔体内部水分的主要途径降低密封腔体内部水分的主要途径降低密封腔体内部水分的主要途径降低密封腔体内部水分的主要途径:1.采取合理的预烘工艺采取合理的预烘工艺。2.避免烘烤后的管壳重新接触室内大气环境（否则会上升到避免烘烤后的管壳重新接触室内大气环境（否则会上升到1000PPM以上以上。3.尽量降低保护气体的湿度尽量降低保护气体的湿度。塑封为什么属于非气密性封装塑封为什么属于非气密性封装塑封为什么属于非气密性封装塑封为什么属于非气密性封装?因为塑封材料本身有一定的透水性，它们因为塑封材料本身有一定的透水性，它们与金属界面的密着力也较差，与金属的膨与金属界面的密着力也较差，与金属的膨胀系数也不匹配胀系数也不匹配。因此塑料封装不属于全密因此塑料封装不属于全密封封装。封封装。但采用最佳塑封工艺可改善塑封器件的可靠性。但采用最佳塑封工艺可改善塑封器件的可靠性。塑封材料的要求塑封材料的要求塑封材料的要求塑封材料的要求:1.与器件及框架的粘附力较好与器件及框架的粘附力较好。2.必须由高纯度材料组成，特别是离子型必须由高纯度材料组成，特别是离子型不纯物要极少不纯物要极少。3.吸水性，透湿率要低吸水性，透湿率要低。4.热膨胀系数要高，导热率要低热膨胀系数要高，导热率要低。5.成型收缩率和内部应力要小成型收缩率和内部应力要小。6.成型，硬化时间要短，脱模性要好成型，硬化时间要短，脱模性要好。7.流动性及充填好，飞边少流动性及充填好，飞边少。使用塑封封装的理由使用塑封封装的理由使用塑封封装的理由使用塑封封装的理由:1.工艺简单，便于大量生产，成本低工艺简单，便于大量生产，成本低。2.工作温度较低工作温度较低3.芯片事先加了保护性钝化膜。芯片事先加了保护性钝化膜。4.塑封材料符合封装的要求。塑封材料符合封装的要求。六六.切筋工程切筋工程切筋的目的切筋的目的切筋的目的切筋的目的:把塑封后的框架状态的制品分割成一个一个的把塑封后的框架状态的制品分割成一个一个的IC切筋的方式切筋的方式切筋的方式切筋的方式:(1)同时加工式同时加工式(2）顺送式加工式顺送式加工式切筋的过程切筋的过程切筋的过程切筋的过程(以以以以SDIP24SDIP24为例为例为例为例):):侧面图侧面图(剖面图剖面图)平面图平面图冲塑冲塑切筋切筋切脚切脚打弯打弯冲塑冲塑切筋切筋切脚切脚打弯打弯切吊筋切吊筋