半導(dǎo)體封裝工藝介紹

IntroductionofICAssemblyProcessIC封裝工藝簡介,艾,ICProcessFlow,Customer客戶,ICDesignIC設(shè)計(jì),WaferFab晶圓制造,WaferProbe晶圓測試,Assembly除了BGA和CSP外，其他Package都會采用LeadFrame，BGA采用的是Substrate；,RawMaterialinAssembly(封裝原材料),【GoldWire】焊接金線,實(shí)現(xiàn)芯片和外部引線框架的電性和物理連接；金線采用的是99.99%的高純度金；同時(shí)，出于成本考慮，目前有采用銅線和鋁線工藝的。優(yōu)點(diǎn)是成本降低，同時(shí)工藝難度加大，良率降低；線徑?jīng)Q定可傳導(dǎo)的電流；0.8mil，1.0mil，1.3mils，1.5mils和2.0mils；,RawMaterialinAssembly(封裝原材料),【MoldCompound】塑封料/環(huán)氧樹脂,主要成分為：環(huán)氧樹脂及各種添加劑（固化劑，改性劑，脫模劑，染色劑，阻燃劑等）；主要功能為：在熔融狀態(tài)下將Die和LeadFrame包裹起來，提供物理和電氣保護(hù)，防止外界干擾；存放條件：零下5保存，常溫下需回溫24小時(shí)；,RawMaterialinAssembly(封裝原材料),成分為環(huán)氧樹脂填充金屬粉末（Ag）；有三個(gè)作用：將Die固定在DiePad上；散熱作用，導(dǎo)電作用；-50以下存放，使用之前回溫24小時(shí)；,【Epoxy】銀漿,TypicalAssemblyProcessFlow,FOL/前段,EOL/中段,Plating/電鍍,EOL/后段,FinalTest/測試,FOLFrontofLine前段工藝,BackGrinding磨片,Wafer,WaferMount晶圓安裝,WaferSaw晶圓切割,WaferWash晶圓清洗,DieAttach芯片粘接,EpoxyCure銀漿固化,WireBond引線焊接,2ndOptical第二道光檢,3rdOptical第三道光檢,EOL,FOLBackGrinding背面減薄,Taping粘膠帶,BackGrinding磨片,De-Taping去膠帶,將從晶圓廠出來的Wafer進(jìn)行背面研磨，來減薄晶圓達(dá)到封裝需要的厚度（8mils10mils）；磨片時(shí)，需要在正面（ActiveArea）貼膠帶保護(hù)電路區(qū)域同時(shí)研磨背面。研磨之后，去除膠帶，測量厚度；,FOLWaferSaw晶圓切割,WaferMount晶圓安裝,WaferSaw晶圓切割,WaferWash清洗,將晶圓粘貼在藍(lán)膜（Mylar）上，使得即使被切割開后，不會散落；通過SawBlade將整片Wafer切割成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的Dice，方便后面的DieAttach等工序；WaferWash主要清洗Saw時(shí)候產(chǎn)生的各種粉塵，清潔Wafer；,FOLWaferSaw晶圓切割,WaferSawMachine,SawBlade(切割刀片)：LifeTime：9001500M；SpindlierSpeed：3050Krpm：FeedSpeed：3050/s;,FOL2ndOpticalInspection二光檢查,主要是針對WaferSaw之后在顯微鏡下進(jìn)行Wafer的外觀檢查，是否有出現(xiàn)廢品。,ChippingDie崩邊,FOLDieAttach芯片粘接,WriteEpoxy點(diǎn)銀漿,DieAttach芯片粘接,EpoxyCure銀漿固化,EpoxyStorage：零下50度存放；,EpoxyAging：使用之前回溫，除去氣泡；,EpoxyWriting：點(diǎn)銀漿于L/F的Pad上，Pattern可選；,FOLDieAttach芯片粘接,芯片拾取過程：1、EjectorPin從wafer下方的Mylar頂起芯片，使之便于脫離藍(lán)膜；2、Collect/Pickuphead從上方吸起芯片，完成從Wafer到L/F的運(yùn)輸過程；3、Collect以一定的力將芯片Bond在點(diǎn)有銀漿的L/F的Pad上，具體位置可控；4、BondHeadResolution：X-0.2um；Y-0.5um；Z-1.25um；5、BondHeadSpeed：1.3m/s；,FOLDieAttach芯片粘接,EpoxyWrite：Coverage75%;,DieAttach：Placement99.95%的高純度的錫（Tin），為目前普遍采用的技術(shù)，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；,EOLPostAnnealingBake（電鍍退火）,目的：讓無鉛電鍍后的產(chǎn)品在高溫下烘烤一段時(shí)間，目的在于消除電鍍層潛在的晶須生長（WhiskerGrowth）的問題;條件：150+/-5C;2Hrs；,晶須,晶須，又叫Whisker，是指錫在長時(shí)間的潮濕環(huán)境和溫度變化環(huán)境下生長出的一種須狀晶體，可能導(dǎo)致產(chǎn)品引腳的短路。,EOLTrim&Form（切筋成型）,Trim：將一條片的LeadFrame切割成單獨(dú)的Unit（IC）的過程；Form：對Trim后的IC產(chǎn)品進(jìn)行引腳成型，達(dá)到工藝需要求的形狀，并放置進(jìn)Tube或者Tray盤中；,EOLTrim&Form（切筋成型）,CuttingTool&FormingPunch,CuttingDie,StripperPad,FormingDie,1,2,3,4,EOLFinalVisualInspection（第四道光檢）,FinalVisualInspecti