芯片封裝的目的(The purpose of chip packaging):
芯片上的IC管芯被切割以進(jìn)行管芯間連接,通過(guò)引線鍵合連接外部引腳,然后進(jìn)行成型,以保護(hù)電子封裝器件免受環(huán)境污染(水分、溫度、污染物等);保護(hù)芯片免受機(jī)械沖擊;提供結(jié)構(gòu)支撐;提供電絕緣支撐保護(hù)。它可以更輕松地連接到PCB板上。
目的Purpose:
Make the wafer to suitable thickness for the package
將芯片制作成適合封裝的厚度
Machine |
Disco(DFG8540) |
Material |
UVTape |
Control |
DIWaferResistivity |
VacuumPressure |
|
Check |
WaferRoughness |
WaferWarpage |
|
WaferThickness |
|
VisualInspection |
放入晶圓 Wafer Mount:
目的Purpose:
Combine the wafer with Dicing tape onto the frame for die sawing
將晶圓片與切割帶裝在框架上進(jìn)行模切
鋸晶圓 Wafer Saw:
目的Purpose:
Make the wafer to unit can pick up by die bonder
使晶圓片單元能被粘片機(jī)拾取(吸?。?p style="max-width:100%;color:rgba(0,0,0,.9);font-family:'system-ui', '-apple-system', BlinkMacSystemFont, 'Helvetica Neue', 'PingFang SC', 'Hiragino Sans GB', 'Microsoft YaHei UI', 'Microsoft YaHei', Arial, sans-serif;letter-spacing:.544px;white-space:normal;background-color:rgb(255,255,255);text-align:center;margin-bottom:0px;">
Machine |
Disco(DFD4360/DAD3350) |
Material |
SawBlade |
Control |
DIWaterResistivity(+CO2) |
Sawing/CleaningParameter |
|
Check |
KerfChippingWidth |
VisualInspection |
BD和SD的流程區(qū)別 Process difference between BD and SD:
SDBG:
質(zhì)量控制 Quality Control
上芯Die Attach:
目的Purpose:
Pick up the die and attach it on the lead frame by epoxy
吸取芯片,用環(huán)氧樹(shù)脂將其附在引線框上
Machine |
ESEC/ASM |
Material |
Epoxy/Leadframe |
Control |
BondingParameter |
Collect/NeedleHeight |
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Check |
EpoxyThickness/DieTilt |
BondingPosition/DieShear |
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VisualInspection |
芯片連接方法 Die attach method:
Eutectic, Epoxy, soft solder, DAF
共晶,環(huán)氧,軟釬料,DAF
粘著劑的工藝流程:
質(zhì)量控制Quality Control:
空洞不良:焊料裝片單個(gè)空洞面積大于3%芯片面積,累計(jì)空洞面積大于8%芯片面積Solder paste 裝片單個(gè)空洞面積大于5%芯片面積,累計(jì)空洞面積大于10%芯片面積
環(huán)氧固化 Epoxy cure:
目的Purpose:
Solidify the epoxy after D/A 固化環(huán)氧樹(shù)脂后D/A
固化烤爐箱Oven
烤箱內(nèi)Inside
引線鍵合Wire Bonding:
目的 Purpose:
Use ultrasonic, force , temp, time to connect the bond pad with lead frame by gold/copper/Silver/Aluminium wire.
采用超聲波、力、溫度、時(shí)間等方法,將焊盤(pán)與引線框通過(guò)金/銅/銀/鋁導(dǎo)線連接。
球鍵合Ball Bonding
焊線焊頭動(dòng)作步驟分解:
1? 焊頭在打火高度( 復(fù)位位置 )
2?焊頭由打火高度下降到第一焊點(diǎn)搜索高度
3?第一焊點(diǎn)接觸階段
4?第一焊點(diǎn)焊接階段
5?完成第一點(diǎn)壓焊后, 焊頭上升到反向高度
6?反向距離
7?焊頭上升到線弧高度位置
8?搜索延遲
9?XYZ 移向第二壓點(diǎn)搜索高度
10?第二焊點(diǎn)接觸階段
11?第二壓點(diǎn)焊接階段
12?焊頭在尾絲高度
13?拉斷尾絲
14?金球形成,開(kāi)始下一個(gè)壓焊過(guò)程
楔鍵合 Wedge Bonding
The difference between Ball Bonding and Wedge Bonding
球焊Ball Bonding和鍵合Wedge Bonding的區(qū)別
1、在一定溫度下,在超聲發(fā)生器作用下,通過(guò)焊能頭使電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械振動(dòng),帶動(dòng)金球、銅球與鋁層產(chǎn)生塑型形變,形成良好的牢度。(在形成球時(shí)需要用氫氮混合氣體避免銅線氧化)
2、鍵合又叫鍥形焊,是因?yàn)樗膲狐c(diǎn)象鍥形(三棱鏡)。在常溫下,鋁絲通過(guò)換能頭及劈刀的機(jī)械振動(dòng),與鋁層粘合在一起。它的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)產(chǎn)生化合物。
質(zhì)量控制 Quality Control:
Wire Offset 0
Wire Offset 45
Wire Offset 55
Wire Offset 65
BSOB BALL
最佳BSOB效果
FAB過(guò)大,BASE參數(shù)過(guò)小
BASE參數(shù)過(guò)大
正常
BALL過(guò)大,STICH BASE參數(shù)過(guò)小
BALL過(guò)小,STICH BASE參數(shù)過(guò)大
正常
BSOB 2nd stich不良
好
不好
好
不好
球形不良:球徑大小不良,<2倍焊絲直徑或>4倍 焊絲直徑;特殊情況(壓區(qū)尺寸小于常規(guī) 情況)下,球徑<焊區(qū)單邊邊長(zhǎng)的70%或>焊區(qū)單邊邊長(zhǎng)為不良;
球厚度不良:壓扁變形,球厚度<30%焊線直徑或球厚度>70%焊線直徑為不良
二焊點(diǎn)不良:第二焊點(diǎn)根部有撕裂或隱裂現(xiàn)象
弧度不良:焊絲與芯片,引線框及其他焊絲的最短距離<2倍焊絲直徑
IMC Check
成型 Molding:
目的 Purpose:
Seal the product with EMC to prevent die, gold wire from being damaged, contaminated and oxygenic.
用電磁兼容性(EMC)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行密封,以防止模具、金線被損壞、污染和氧化。
EMC為黑色塊狀,低溫存儲(chǔ),使用前需先回溫。其特性在高溫下先處于熔融狀態(tài),然后會(huì)逐漸硬化,最終成型
Machine |
TOWA/ASM |
Material |
Compound |
Control |
MoldTemp;Clamppressure |
Transferpressure/time;Curetime |
|
Check |
BodyThickness/WireCurvature |
Void/Delamination |
|
VisualInspection |
After Mold
質(zhì)量控制Quality Control:
孔洞
內(nèi)部氣泡
缺角
上下錯(cuò)位
溢膠
弧度不良:焊線沖歪率大于20%
碰線不良:線與線的距離小于2倍線徑、斷線、接觸芯片或外引腳
C-SAM 檢查
后成型固化 Post Mold Cure:
固化烤箱Oven
后固化目的:提高材料的交聯(lián)密度;緩釋制造應(yīng)力。
后固化溫度:通常在175度左右(接近Tg溫度,分子鏈相對(duì)松弛;催化劑的活性較高。)
后固化時(shí)間:4-8H,通常恒溫6H(后固化烘箱溫度均勻性;后固化烘箱的升溫速度。)
Machine |
C-Sun |
Material |
NA |
Control |
Curetemp. |
Curetime |
|
Check |
Profile |
激光打標(biāo)Laser Marking:
目的 Purpose:
Provide a permanent identification on product body
在芯片產(chǎn)品的本體上刻印上永久性標(biāo)識(shí)
去除垃圾De-junk:
目的 Purpose:
Remove the dam-bar of leadframe
移除拆卸引線框的阻尼條
去除飛邊 De-flash:
目的 Purpose:
Remove the residue of EMC around the package body and lead
清除封裝本體和引線周?chē)腅MC殘留物
毛刺飛邊是指封裝過(guò)程中塑封料樹(shù)脂溢出,貼帶毛邊,引線毛刺等飛邊毛刺現(xiàn)象
控制項(xiàng)目:軟化時(shí)間,軟化液溫度;電解電流,電解液濃度;高壓水壓力,傳送速度
電鍍 Plating:
Purpose:
To plating Sn on the lead which will mount on board pad.
利用金屬和化學(xué)的方法,在框架表面鍍上一層鍍層,以防止外界環(huán)境的影響(潮濕和熱),并使元器件在PCB板上容易焊接及提高導(dǎo)電性。
電鍍兩種類(lèi)型:
Pb—Free:無(wú)鉛電鍍,錫(Tin)的純度>99.95%,符合Rohs的要求;
Tin-Lead:鉛錫合金。Tin占85%,Lead占15%,由于不符合Rohs,目前基本被淘汰。
(電鍍退火)Baking after plating:
目的:讓無(wú)鉛電鍍后的產(chǎn)品在高溫下烘烤一段時(shí)間,以便消除電鍍層潛在的錫須生長(zhǎng)(Whisker Growth)的問(wèn)題。
條件:150+/-5C;2Hrs
晶須(Whisker),是指錫在長(zhǎng)時(shí)間的潮濕環(huán)境和溫度變化的環(huán)境下生長(zhǎng)出的一種須狀晶體,可能導(dǎo)致產(chǎn)品引腳的短路。
質(zhì)量控制Quality Control:
外觀檢查
鍍層厚度量測(cè)
可焊性測(cè)試Solderability test
Preconditioning: Steam aging 93℃+3℃/-5℃, 8 hrs
Solder dip: SnAgCu 245℃±5℃, 5±0.5s
solder coverage≥95%
修形Trim Form:
Purpose:
Remove the tie-bar and lead-frame and form products to units from strips, fill them into tubes and then pass to next process.
拆下拉桿和引線框架,將帶材成型成件,裝入管材,然后進(jìn)入下一道工序。
質(zhì)量控制 Quality Control:
外觀檢查
外形尺寸量測(cè):
包裝 Packing:
目的 Purpose:
Protect the product in the circulation process, convenient storage and transportation
保護(hù)產(chǎn)品在流通過(guò)程中,方便儲(chǔ)運(yùn)
審核編輯 :李倩
-
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原文標(biāo)題:Wafer晶圓半導(dǎo)體工藝介紹
文章出處:【微信號(hào):半導(dǎo)體封裝工程師之家,微信公眾號(hào):半導(dǎo)體封裝工程師之家】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
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