封装-测试工艺教育资料

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1、1/54 封装测试工艺教育资料封装测试工艺教育资料封装测试工艺教育资料封装测试工艺教育资料 2/54 封装形式封装形式封装形式封装形式 IC PKG 插入实装形插入实装形 表面实装形表面实装形 DIP：DIP、SHD SSIP、ZIP PGA FLAT PACK：SOP、QFP、 CHIP CARRIER：SOJ、QFJ、 LCC、TAB BGA、CSP IC CARD COB 其他其他 3/54 PGA CSP TBGA PBGA QFP TSOPSOJDIP LOGIC MEMORY 外形尺寸减少外形尺寸减少 腿数增加腿数增加 封装形式的发展封装形式的发展封装形式的发展封装形式的发展 4/

2、54 封装形式 管腿数量 封装尺寸 管腿间距外形图功 能 PKG厚度 重 量 7p-2.54mm0.51g 8p-2.54mm2.80mm0.47g 9p-2.54mm0.59g 20p375mil 1.27mm2.50mm 0.48g 20p300mil 1.27mm1.55mm 0.28g 26p300mil 1.27mm0.75g 40p400mil 1.27mm1.6g 26p300mil 1.27mm0.8g 28p400mil 1.27mm1.1g 42p400mil 1.27mm1.7g TSOP (64M) 54p400mil0.8mm存贮器 1.00mm 0.54g QFP4

3、4p 10X10 (mm2) 0.8mm 计算机外 围电路 2.7mm0.54g 2.60mm 2.60mm SSIP SOP SOJ (4M) SOJ (16M) 线性 放大 遥 控 存贮器 存贮器 SGNEC现有封装形式现有封装形式SGNEC现有封装形式现有封装形式 5/54 1994199619951997199819992000 4M SDRAM 26pin SOJ Pitch: 1.27 Lead width:0.45 Thickness: 2.60 20pin SOP Pitch: 1.27 Lead width:0.40 Thickness: 2.60 16M SDRAM 42p

4、in SOJ Pitch: 1.27 Lead width:0.45 Thickness: 2.60 64M SDRAM 54pin TSOP Pitch: 0.80 Lead width:0.32 Thickness: 1.00 44pin QFP Pitch: 0.80 Lead width:0.40 Thickness: 2.70 组装技术指标:组装技术指标: Pitch: 1.270.80 Thichness: 2.601.00 组装技术指标:组装技术指标: Pitch: 1.270.80 Thichness: 2.601.00 SGNEC组立发展历程组立发展历程SGNEC组立发展历程

5、组立发展历程 7,8,9pin SSIP Pitch:2.54 Lead width:0.50 6/54 组立流程组立流程组立流程组立流程 粘片粘片 封入封入 键合键合 划片划片 电镀电镀 打印打印 选别选别 成形成形 SSIP切筋切筋 打印打印 选别选别 电镀电镀 SOP切筋切筋 打印打印 成形成形 选别选别 LD 电镀电镀 TSOP 成形成形 分离分离 切筋切筋 电镀电镀 成形成形 选别选别 打印打印 QFP LD 7/54 划片工艺划片工艺划片工艺划片工艺 划片工序是将已扩散完了形成芯片单元的大圆片进行分割分离。 从划片工艺上区分有：全切和半切两种 全切：将大圆片划透。适用于比较大的芯片

6、，是目前最流行的划 片工艺。 半切：在划片作业中，不将大圆片划透，留有 划片工序是将已扩散完了形成芯片单元的大圆片进行分割分离。 从划片工艺上区分有：全切和半切两种 全切：将大圆片划透。适用于比较大的芯片，是目前最流行的划 片工艺。 半切：在划片作业中，不将大圆片划透，留有120um180um的余 量，适用于较小的芯片。 从设备上区分有：金刚石划片刀划片，和激光划片两种。由于激 光划片设备昂贵，金刚石划片刀划片是目前较 为流行的。 的余 量，适用于较小的芯片。 从设备上区分有：金刚石划片刀划片，和激光划片两种。由于激 光划片设备昂贵，金刚石划片刀划片是目前较 为流行的。 8/54 半切作业流程

7、半切作业流程半切作业流程半切作业流程 贴膜贴膜 划片划片 裂片裂片 PMM 大圆片大圆片 划片刀划片刀 大圆片大圆片 圆环 膜 圆环 膜 大圆片大圆片 芯片芯片 压力辊 断裂 压力辊 断裂 将大圆片放置在膜上， 以利于拿取、大圆片的 固定、及粘片作业。 利用金刚石划片刀将大 圆片划开。 在芯片的背面移动压力 辊，使芯片受力未划部分 裂开。 对已划片完了的制品进 行外观检查，不良品进 行墨水打点。 将大圆片放置在膜上， 以利于拿取、大圆片的 固定、及粘片作业。 利用金刚石划片刀将大 圆片划开。 在芯片的背面移动压力 辊，使芯片受力未划部分 裂开。 对已划片完了的制品进 行外观检查，不良品进 行墨

8、水打点。 9/54 大圆片大圆片 划片刀划片刀 大圆片大圆片 圆环 膜 圆环 膜 大圆片大圆片 UV灯灯 芯片芯片 全切作业流程全切作业流程全切作业流程全切作业流程 贴膜贴膜 划片划片 UV PMM 将大圆片放置在将大圆片放置在UV膜 上，以利于拿取、大圆 片的固定、及粘片作业。 利用金刚石划片刀将大圆 片划开。 通过 膜 上，以利于拿取、大圆 片的固定、及粘片作业。 利用金刚石划片刀将大圆 片划开。 通过UV灯对灯对UV膜的作 用，将 膜的作 用，将UV膜与芯片间的粘 度降低，以利于芯片的取 下。 对已划片完了的制品进行 外观检查，不良品进行墨 水打点。 膜与芯片间的粘 度降低，以利于芯片的

9、取 下。 对已划片完了的制品进行 外观检查，不良品进行墨 水打点。 10/54 划片刀划片刀划片刀划片刀 接合剂接合剂 金刚石颗粒金刚石颗粒 划片刀的选择 根据制品划片槽的宽度、大 圆片的厚度、划片槽的表面 状态选择不同的划片刀 划片刀参数： 刃长、刃宽、金刚石颗粒尺 寸、颗粒密度、接合剂种类 划片刀的选择 根据制品划片槽的宽度、大 圆片的厚度、划片槽的表面 状态选择不同的划片刀 划片刀参数： 刃长、刃宽、金刚石颗粒尺 寸、颗粒密度、接合剂种类 刃宽 刃长 刃宽 刃长 龙骨龙骨 11/54 划片外观检查划片外观检查划片外观检查划片外观检查 划伤 缺损 崩齿 粘污 划伤 缺损 崩齿 粘污 划伤是

10、由于芯片表面接触到异物如：镊子，造成芯片内部的划伤是由于芯片表面接触到异物如：镊子，造成芯片内部的Al布线受到损伤， 造成短路或断路，而引起不良。 缺损是由于芯片的边缘受到异物、或芯片之间的撞击，造成芯片的边缘缺损， 当缺损到达芯片内部时，就会破坏 布线受到损伤， 造成短路或断路，而引起不良。 缺损是由于芯片的边缘受到异物、或芯片之间的撞击，造成芯片的边缘缺损， 当缺损到达芯片内部时，就会破坏AL布线或活性区，引起不良。 由于大圆片为 布线或活性区，引起不良。 由于大圆片为Si单晶体，在划片时就不可避免的形成崩齿，崩齿的大小与划片 刀的种类有关，当崩齿很大时，就会成为缺损。 粘污就是异物附着在

11、芯片表面，如： 单晶体，在划片时就不可避免的形成崩齿，崩齿的大小与划片 刀的种类有关，当崩齿很大时，就会成为缺损。 粘污就是异物附着在芯片表面，如：Si屑，会造成内部短路，或可靠性受到影 响。 屑，会造成内部短路，或可靠性受到影 响。 扩散扩散 在扩散工序产生的不良，如：图形不完整、在扩散工序产生的不良，如：图形不完整、P/W针迹异常等不良，也要在针迹异常等不良，也要在 PMM工序予以去除。工序予以去除。 12/54 1.划片刀型号：崩齿、划伤、裂纹、划片刀本身的寿命。划片刀型号：崩齿、划伤、裂纹、划片刀本身的寿命。 2.划片刀转速：崩齿、缺损。划片刀转速：崩齿、缺损。 3.划片速度：划片轨迹

12、、崩齿、缺损。划片速度：划片轨迹、崩齿、缺损。 4.划片方式：划片方式有向上、向下两种模式，对芯片表面及背 面的崩齿（缺损）情况有影响。 划片方式：划片方式有向上、向下两种模式，对芯片表面及背 面的崩齿（缺损）情况有影响。 5.划片刀高度：芯片背面划片刀高度：芯片背面Si屑的发生、背面崩齿的情况有影响。屑的发生、背面崩齿的情况有影响。 6.纯水流量：芯片表面纯水流量：芯片表面Si屑粘污的发生情况有影响。屑粘污的发生情况有影响。 划片参数划片参数划片参数划片参数 13/54 粘片工艺粘片工艺粘片工艺粘片工艺 粘片就是将芯片固定在某一载体上的过程。 共晶合金法：芯片背面和载体之间在高温及压力的作用

13、下形成共晶 合金，实现连接及固定的方法。 树脂粘接：芯片背面及载体之间，通过含有大量 粘片就是将芯片固定在某一载体上的过程。 共晶合金法：芯片背面和载体之间在高温及压力的作用下形成共晶 合金，实现连接及固定的方法。 树脂粘接：芯片背面及载体之间，通过含有大量Ag颗粒的环氧树脂 作为粘着剂，而达到固定的作用方法。 胶带粘接：芯片表面与载体之间通过胶带的粘接，达到固定的作业 方法。 颗粒的环氧树脂 作为粘着剂，而达到固定的作用方法。 胶带粘接：芯片表面与载体之间通过胶带的粘接，达到固定的作业 方法。 粘片的要求：一定的机械强度 良好的欧姆接触（共晶、银浆） 良好的散热性能 稳定的化学性能 粘片的要

14、求：一定的机械强度 良好的欧姆接触（共晶、银浆） 良好的散热性能 稳定的化学性能 14/54 粘片工艺的比较粘片工艺的比较粘片工艺的比较粘片工艺的比较 缺点缺点 优点优点 工艺工艺 速度慢 成本高 温度高 键合工序易发生 不良 速度慢 成本高 温度高 键合工序易发生 不良 速度慢 成本高 温度高，需 速度慢 成本高 温度高，需N2保护保护 欧姆、热阻大欧姆、热阻大 封装尺寸小封装尺寸小良好的欧姆、热阻 接触 机械强度高 良好的欧姆、热阻 接触 机械强度高 速度快 成本低 温度低 适合大生产 速度快 成本低 温度低 适合大生产 胶带粘片胶带粘片共晶粘片共晶粘片银浆粘片银浆粘片 15/54 共晶合

15、金法示意图共晶合金法示意图共晶合金法示意图共晶合金法示意图 芯片芯片 Au或其他合金材或其他合金材 L/F小岛小岛 首先在首先在L/F小岛上放置小岛上放置Au或其 他合金片，（或预先在小岛表 面、大圆片背面金型烝金处理。 然后在其上面放置芯片，在高 温及压力的作业下，形成共 晶，达到芯片固着的目的。 或其 他合金片，（或预先在小岛表 面、大圆片背面金型烝金处理。 然后在其上面放置芯片，在高 温及压力的作业下，形成共 晶，达到芯片固着的目的。 16/54 银浆粘片示意图银浆粘片示意图银浆粘片示意图银浆粘片示意图 滴银浆放置芯片滴银浆放置芯片 银浆瓶 滴嘴 小岛 芯片 银浆瓶 滴嘴 小岛 芯片 1

16、7/54 胶带粘片与传统粘片的比较胶带粘片与传统粘片的比较胶带粘片与传统粘片的比较胶带粘片与传统粘片的比较 芯片芯片 银浆银浆 小岛小岛 引线腿引线腿 胶带胶带 金线金线 18/54 Chip stage 吸嘴吸嘴 VCC UV膜 芯片 膜 芯片 引现框架引现框架 大圆片大圆片提取提取放到芯片台放到芯片台粘接粘接 压着头压着头 胶带粘片示意图胶带粘片示意图胶带粘片示意图胶带粘片示意图 19/54 芯片的提取芯片的提取芯片的提取芯片的提取 芯片芯片 顶起装置 顶针 膜 顶起装置 顶针 膜 吸 嘴 吸 嘴 VCC 膜 膜 顶起装置 顶针 吸嘴 顶起装置 顶针 吸嘴 芯片芯片 VCC 表面吸着型吸嘴提取示意图表面吸着型吸嘴提取示意图 优点：适应品种多 不会造成芯 片缺损 缺点：芯片表面粘 污、划伤易 发生， 需定期更换 优点：适应品种多 不会造成芯 片缺损 缺点：芯片表面粘 污、划伤易 发生， 需定期更换 20/54 角锤型吸嘴提取示意图角锤型吸嘴提取示意图 膜膜 吸 嘴 吸 嘴 芯片 顶起装置 芯片 顶起装置