半导体封装工艺介绍.ppt

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1、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

2、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

3、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—

4、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ICPackageStructure(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

5、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,

6、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DieP

7、ad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T

8、aping粘胶带BackGrinding磨片De-Taping去胶带将从晶圆厂出来的Wafer

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