電子構裝基礎概念

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1、P.1電子構裝基礎概念呂宗興內容P.21.構裝技術簡介2.IC構裝製程3.基板類型簡介4.先進IC構裝5.構裝技術之展望P.3電子構裝之定義及範圍定義：微電子技術之發展日新月異，電子零組件之尺寸不斷縮小，零組件之間必須透過高效能、高可靠性、高密度及低成本之互連(Interconnection)，才能建構成一個具有廣泛性功能及實用價值之電子產品；而建構此互連技術之相關工程技藝，被統合稱為電子構裝技術。應用產品：電腦通訊民生所需技術：電子、機械、物理、化學、材料、光學、可靠性工程、人因工程…..等多重領域之工程技術。P.4電子構裝之層級晶圓(Wafer)晶片(Chip)第一階層

2、構裝單晶片構裝多晶片模組(MCM)第三階層構裝第二階層構裝P.5電子構裝之主要功能電源供應層1.有效供應電源信號分佈層2.提供信號傳輸協助散熱保護元件3.協助排除耗熱4.保護電子組件建構人機介面Images5.建構人機介面3DGraphicsP.6常見之封裝形式PLCCDIPPlasticLeadedDualIn-LineChipCarrierPackageSOPQFPSmallOutlineQuadFlatPackPackageSOJPGASmallOutlinePinGridArrayJ-LeadPBGAPlasticballGridArrayP.7qplmm_d^nc

3、mplmP.8單晶片構裝之基本結構膠體(EpoxyMoldingCompound)晶片(Chip)金線(GoldWire)引腳(Lead)銀膠(SilverEpoxy)晶片座(DiePad)BallGridArray(BGA)結構P.9P.10面積陣列構裝之優、缺點優點：1.在一定表面積下，可提供更多之輸出/輸入接點。2.具薄型化之方便性。3.焊點間距縮小，有利於小型化。4.可使用多層基板設計，有效改善電氣特性。5.具彈性之結構設計，可有效提升散熱性能。6.易於擴充至多晶片模組領域。7.可使用較寬鬆之SMT對位精度及平整度製程要求。缺點：1.成本較傳統構裝為高。2.因

4、膠體結構之非對稱性，可靠性較傳統構裝差。晶片互連技術(ChipInterconnection)P.111.焊線接合(WireBonding)─使用金線或鋁線，以熱壓及超音波接合2.覆晶接合(FlipChipBonding)─使用錫鉛迴焊或(非)導電膠固化接合3.卷帶式接合(TAB─TapeAutomaticBonding)─使用金對金熱壓接合P.12接點數與接合技術之選擇FlipChipBonding技術種類TABWireBonding110100100010000接點數/晶片P.13單晶片構裝之演變DirectChipAttachAreaFinePitchonBoardP

5、THSMTArrayAreaArrayChipScalePacageBGAPGATCPQFPTODIP19701980199020002010P.141.構裝技術簡介2.IC構裝製程3.基板類型簡介4.先進IC構裝5.構裝技術之展望P.15IC構裝製程-前段研磨前晶圓晶片(Chip)導線架(Leadframe)研磨後晶圓WaferBacksideWaferSawingDieBondingGrinding晶片黏接晶圓背面研磨晶圓切割WireBonding銲線說明：1.研磨之主要目地，在控制適當晶片厚度以方便後續製程。2.晶片黏接主要使用材料為銀膠或其他非導電性環氧樹脂，一般需

6、後烘烤1小時以充分熟化膠體。P.16IC構裝製程-後段正極負極TransferMoldingSolderPlatingTrimming&Forming壓模成型錫鉛電鍍彎腳成型說明：1.壓模成型後，通常需1~4小時之後烘烤製程，讓膠體充分熟化。2.一般錫鉛電鍍成分比例，錫90%鉛10%。3.Trimming製程之主要目地，在去除膠渣及導線架不必要之連桿，Trimming製程有時安排於電鍍製程前。4.後段製程細分時，可包括膠體背印及正印製程。P.17塑膠IC構裝常見之破壞模式41197181.脫層(Delamination)2.金線斷裂3.金線短路4.金球脫落(liftedbo

7、nd)525.金線線弧偏移(Wiresweep)66.焊墊污染7.黏晶膠氣孔8.封裝體破裂109.晶片龜裂晶片(Die)310.晶片覆層(Passivation)龜裂11.封裝體氣孔(Moldvoid)P.18塑膠構裝之爆米花效應(Popcorneffect)吸濕氣迴焊(SolderReflow)溫度增高降溫冷卻製程加熱暴露於濕氣製程中加熱時蒸氣壓增大膠體龜裂擴至環境產生蒸氣袋膠體變形表面P.19ICPackage熱傳輸路徑P.201.構裝技術簡介2.IC構裝製程3.基板類型簡介4.先進IC構裝5.構裝技術之展望P