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1、IntroductionofICAssemblyProcessIntroductionofICAssemblyProcess半导体封装工艺简介半导体封装工艺简介半导导体ProcessFlowCustomer客户ICDesignIC设计WaferFab晶圆制造WaferProbe晶圆测试Assembly&Test半导体封装测试SMTIC组装半导体Package（半导体的封装形式）Package-封装体：指芯片（Die）和不同类型的框架（LF）和塑封料（EMC）形成的不同外形的封装体。半导体Package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
2、方式分为：PTH封装和SMT封装按照封装外型可分为：SOT、SOIC、TSSOP、QFN、QFP、BGA、CSP、TO等；半导体Package（半导体的封装形式）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；半导体Package（半导体的封装形式）按与PCB板的连接方式划分为：PTHSMTPTH-PinThroughHole通孔式；SMT-SurfaceMountTechnology，表面贴装式。目前市面上大部分半导体
3、均采为SMT式的SMT半导体Package（半导体的封装形式）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半导体Package（半导体的封装形式）QFNQuadFlatNo-leadPackage四方无引脚扁平封装SOICSmallOutlineIC小外形IC封装TSSOPThinSmallShrink
4、OutlinePackage薄小外形封装QFPQuadFlatPackage四方引脚扁平式封装BGABallGridArrayPackage球栅阵列式封装CSPChipScalePackage芯片尺寸级封装半导体PackageStructure（半导体结构图）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
5、料为铜，会在上面进行镀银、NiPdAu等材料；LF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)【Wire】键合丝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，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；RawMaterialinAss
6、embly(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DiePad上；散热作用，导电作用；-50以下存放，使用之前回温24小时；【Epoxy】银浆焊料TypicalAssemblyProcessFlowFOL前段EOL中段Plating电镀EOL后段F
7、inalTest测试FOLFrontofLine前段工艺BackGrinding磨片WaferWaferMount晶圆贴膜WaferSaw晶圆划片WaferWash划片后清洗DieAttach芯片装片EpoxyCure银浆固化WireBond引线键合2ndOptical第二道光检3rdOptical第三道光检EOLFOLBackGrinding背面减薄Taping粘胶带BackGrinding磨片De-Taping去胶带将从晶圆厂出来的Wafer进行背面研磨，来减薄晶圆达到封装需要的厚度（8mils10mils）；磨片时，需要在正面（ActiveArea）贴胶带保护电路区域同时研磨背面。研磨之
8、后，去除胶带，测量厚度；FOLWaferSaw晶圆划片WaferMount晶圆贴膜WaferSaw晶圆划片WaferWash划片后清洗将晶圆粘贴在蓝膜（Mylar）上，使得即使被切割开后，不会散落；通过SawBlade将整片Wafer切割成一个个独立的Dice，方便后面的DieAttach等工序；WaferWash主要清洗Saw时候产生的各种粉尘，清洁Wafer；FOLWaferSaw晶圆划片WaferSawMachineSawBlade(切割刀片)：LifeTime：9001500M；SpindlierSpeed：3050Krpm：FeedSpeed：3050sFOL2ndOpticalIn
9、spection二光检查主要是针对WaferSaw之后在显微镜下进行Wafer的外观检查，是否有出现废品。ChippingDie崩边FOLDieAttach芯片装片WriteEpoxy点银浆焊料DieAttach芯片装片EpoxyCure银浆固化EpoxyStorage：零下50度存放；EpoxyAging：使用之前回温，除去气泡；EpoxyWriting：点银浆于LF的Pad上，Pattern可选；FOLDieAttach芯片装片芯片拾取过程：1、EjectorPin从wafer下方的Mylar顶起芯片，使之便于脱离蓝膜；2、CollectPickuphead从上方吸起芯片，完成从Wafer
10、到LF的运输过程；3、Collect以一定的力将芯片Bond在点有银浆的LF的Pad上，具体位置可控；4、BondHeadResolution：X-0.2um；Y-0.5um；Z-1.25um；5、BondHeadSpeed：1.3ms；FOLDieAttach芯片装片EpoxyWrite：Coverage75%DieAttach：Placement99.95%的高纯度的锡（Tin），为目前普遍采用的技术，符合Rohs的要求；Tin-Lead：铅锡合金。Tin占85%，Lead占15%，由于不符合Rohs，目前基本被淘汰；EOLPostAnnealingBake（纯锡固化）目的：让无铅电镀后的
11、产品在高温下烘烤一段时间，目的在于消除电镀层潜在的晶须生长（WhiskerGrowth）的问题条件：150+-5C2Hrs；晶须晶须，又叫Whisker，是指锡在长时间的潮湿环境和温度变化环境下生长出的一种须状晶体，可能导致产品引脚的短路。EOLLaserMark（打印）在产品（Package）的正面或者背面激光刻字。内容有：产品名称，生产日期，生产批次等；BeforeAfterEOLTrim&（切筋成型）Trim：将一条片的LeadFrame切割成单独的Unit（IC）的过程；：对Trim后的IC产品进行引脚成型，达到工艺需要求的形状，并放置进Tube或者Tray盘中；EOLTrim&（切筋成型）CuttingTool&ingPunchCuttingDieStripperPadingDie1234EOLFinalVisualInspection（第四道光检）FinalVisualInspection-FVI在低倍放大镜下，对产品外观进行检查。主要针对EOL工艺可能产生的废品：例如Molding缺陷，电镀缺陷和Trim缺陷等；TheEndThankYou！IntroductionofICAssemblyProcessIntroductionofICAssemblyProcess
