很多朋友对半导体芯片是如何封装的,半导体芯片封装工艺流程不是很了解,六月小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。半导体
很多朋友对半导体芯片是如何封装的,半导体芯片封装工艺流程不是很了解,六月小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。
半导体芯片封装是指利用薄膜技术和微加工技术,在框架或基板上对芯片等元件进行布局、粘贴、固定和连接,引出端子并通过塑料绝缘介质灌封固定,形成整体立体结构。这个概念定义为窄包。
广义的封装是指将封装体与基板连接固定,组装成一个完整的系统或电子器件,并保证整个系统整体性能的封装工程。结合前面两个定义构成了封装的广义概念。
半导体芯片封装目的保护半导体芯片的生产车间对生产条件的控制非常严格,恒温(2303*C),恒湿(5010%),严格的空气粉尘粒径控制(一般在1K到10K之间)和严格的静电防护措施,仅在如此严格的环境控制下,裸露的芯片才不会失效。但是,我们生活的周边环境是完全不可能有这样的条件的。
低温可达-40^C,高温可达60*C,湿度可达100%。如果是车载产品,它的工作温度可能高达120^C以上,为了保护芯片,我们需要进行封装。
2、支持支架有两个作用,一是支撑芯片,固定芯片,方便电路的连接,二是在封装完成后,形成一定的形状来支撑整个器件,使整个器件不容易损坏。3、连接连接线的作用是将芯片的电极与外部电路连接起来。
引脚用于与外部电路通信,金线将引脚连接到芯片的电路。滑台用于承载芯片,环氧树脂胶用于将芯片粘贴在滑台上,引脚用于支撑整个器件,塑料封装用于固定和保护。
4、可靠性任何封装都需要形成一定的可靠性,这是整个封装过程中最重要的措施。原芯片离开特定的生活环境后会损坏,需要封装。
芯片的工作寿命主要取决于封装材料和封装工艺的选择。半导体芯片封装工艺打包过程一般可以分为两部分。
塑料封装前的工艺步骤成为前道工序,成型后的工艺步骤成为后道工序。2、芯片封装技术基本流程硅晶圆减薄硅晶圆切割芯片贴装、芯片互连成形技术去飞边和毛刺焊带切割和成形焊接和编码工艺3、硅片背面减薄技术主要有研磨、研磨、化学机械抛光、干法抛光、电化学刻蚀、湿法刻蚀、等离子增强化学刻蚀、常压等离子刻蚀等。
4、划线后减薄:背磨前先将硅片正面切割到一定深度,再进行背磨。5、划线减薄:减薄前先用机械或化学方法切割切口,然后用研磨法减薄到一定厚度,再用ADPE腐蚀技术去除剩余加工量,实现自动化分离裸死。
6、贴片方式有四种:共晶贴法、焊贴法、导电胶贴法、玻璃胶贴法。共晶粘贴法:采用金硅合金(一般含69%Au,31%Si),363度共晶熔化反应,粘贴固定IC芯片。
7、为了获得最佳的共晶贴装方式,通常在IC芯片背面镀一层金膜或者在基板的芯片载体上植入前置芯片8、芯片互连的常用方法有引线键合、自动键合(TAB)和倒装芯片键合。9、引线键合技术包括超声波键合、热压键合和热超声键合。
10、TAB的关键技术: 1.芯片凸块制造技术2.TAB载带制造技术3.载带引线与芯片凸块内引线焊接和载带外引线焊接技术。1凸块芯片的制造工艺,形成凸块的技术:蒸镀/溅射镀膜法、电镀凸块制造法和丝网印刷制造、焊料凸块、化学镀油漆点制作法、球形凸块制作法,激光法。
12、塑料包装成型技术1 传递成型技术2 注塑成型技术3 预成型技术但最重要的技术是传递成型技术,传递技术所用的材料一般是热固性聚合物。13、芯片变薄有以下优点:芯片越薄更有利于散热;2、减小芯片封装尺寸;3、机械性能越好,硅片越薄,柔韧性越好,外力冲击产生的应力越小;4、晶圆越薄,元器件之间的连接越好线路越短,元器件的导通电阻越低,信号延迟时间越短,从而达到更高的性能;5、减少划线量,减薄后切割,可以减少划线加工量,减少芯片崩边的发生率。
14、波峰焊:波峰焊的过程包括施加助焊剂、预热并在焊波上通过PCB板,依靠表面张力和毛细管现象的共同作用将助焊剂带到PCB上电路板和元件引脚形成焊点。波峰焊是利用熔化的液态焊锡,借助泵的作用,在焊锡槽的液面上形成特定形状的焊波,将装有元器件的PCB通过特定的角度放置在输送链上,一定的渗透深度。
通过焊波实现焊点的焊接工艺。回流焊:通过在PCB焊点上预涂适量和形式的焊料,然后放置表贴元器件,再将预先分布在印制板焊盘上的锡膏重新熔化,实现表贴元器件的焊接A端子或引线与印制板焊盘之间机械和电气连接的成组或逐点焊接工艺。
15、引线键合(WB):将细金属线或金属条依次打孔在芯片和引线框架或封装基板的焊盘上,形成电路互连。引线键合技术包括超声键合、热压键合和热超声键合。
Tape Automatic Bonding (TAB):用带引线图形的金属箔线将芯片焊盘与电子封装外壳的I/O或基板上的金属布线焊盘连接起来的工艺过程。倒装芯片接合(FCB):芯片面朝下,芯片焊盘与基板焊盘直接互连的方法。
16、芯片互连:将芯片焊接区与电子封装外壳的I/O或基板上的金属布线焊接区连接起来。只有实现芯片与封装结构之间的电路连接,才能实现现有的功能。
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