IC封装制程介绍基本
電 鍍 設 備
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➢切筋/成型
傳統IC封裝製程
利用機械模具,將引腳間金屬連接桿和引線框切除,使 外腳與內部線路成單一通路。將已切筋后的料件引腳, 以連續沖模的方式將之彎曲成所要求之形狀。
成型機
Trim & Form
引腳形狀
海鷗型 插入型
J型
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傳統IC封裝製程
➢電性測試
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傳統IC封裝製程
➢印碼
在產品的表面刻(印)上廠商LOGO,產品名稱,生產日期,生產批次等.
鐳射刻字 (laser)
油墨印碼 (ink)
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傳統IC封裝製程
➢包裝-出貨
Tray 盤
管 裝
卷 帶
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Thank You
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粘 片前
點膠
粘片
粘片完成
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➢焊線
傳統IC封裝製程
用金線、銅線、或鋁線把 Pad和 Lead通過焊接的方法連接起來。
焊線前
焊線
焊線后
實物圖
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傳統IC封裝製程
➢焊線過程分解
瓷嘴Capillary
EFO打火桿烧球
Cap在芯片的Pad上 Cap牽引金線上升 加力和超聲波焊球
Cap運動軌跡形 成弧度
Cap下降到Lead 焊接
基片型封裝(高級):BGA
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常見IC封裝結構
➢Lead frame封裝
Die 晶片
Bonding wire 焊線
Molding compound 封膠
Leadframe 引綫架
Plating 鍍層
Die attach material (silver paste) 贴晶材料(銀膠)
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常見IC封裝結構
傳統IC封裝製程介紹
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大綱
IC封裝技術基礎 IC封裝分類 常見IC封裝結構 IC封裝發展趨勢 傳統IC封裝製程
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IC封裝技術基礎
➢電子封裝層級
Wafer
Chip
Board
PC
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IC封裝技術基礎
➢IC封裝的作用
分配電源:将电能傳遞到相應位置 傳遞信號:提供与外部相連的I/O接口 傳導熱量:提供散熱途徑 機械支撐:抵抗物理破壞,保護結構 環境保護:防止化學侵蝕,維持器件可靠性
焊線 wire bond
塑封 mold
去膠-電鍍-成型-測試 Deflash-plating-form-test
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刻字-包裝 mark/Packag
傳統IC封裝製程
➢IC结构图
TOP VIEW
SIDE VIEW
➢晶圓的製造
矽棒
切割
矽片
製作電路
傳統IC封裝製程
➢晶圓研磨切割
研磨: 將晶圓進行背面研磨,以減薄晶圓達到封裝需要的厚度。
➢Direct FET封裝結構
➢LFPAK封裝
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常見IC封裝結構
➢QFP封裝&QFN封裝
QFP封裝
Quad Flat Package
QFN封裝
Quad Flat Non-lead Package
Bond wire
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常見IC封裝結構
➢FBGA封裝 & FC-BGA封裝
FBGA封裝
Fine-pitch Ball Grid Array
磨片時,須在正面(Active Area)貼膠帶以保護電路區域。
切割: 將晶圓背面貼在藍膜(Mylar)上,使之被切割開后也不會散落;
通過Saw Blade將整片晶圓切割成一個個獨立的單元; 切割的同時不停地用去離子水沖洗,以清除粉塵碎屑。
研磨
點測
切割
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➢粘片
傳統IC封裝製程
芯片粘貼在點有銀漿的引線架的Pad上
➢IC封裝分類
{插入型:SIP, ZIP, DIP
பைடு நூலகம்據貼裝方法
表面贴裝型:SOP, QFP, BGA, CSP
{塑料封装:消費電子,占整體封裝的90%
據封裝材料 陶瓷封装:散熱性好,氣密性封装,價格高
金屬封装:高可靠性(軍用)
{導綫架型(傳統封裝): PDIP, SOP, TSOP, QFP
據引腳陣型
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IC封裝技術基礎
➢主要封裝材料
晶片:硅 架構支撐:引線框架,PCB基板 芯片粘貼:環氧樹脂,銀膠 鍵合線:金/銅/鋁/合金線 封裝體:塑封模料,陶瓷,金屬殼
Si
Leadframe
Silver paste Gold wire Molding compound
硅
引線架
銀膠
金線
塑封化合物
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IC封裝分類
Cap將金線切斷 形成魚尾
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Cap上提 完成一次動作
➢塑封
注塑前
傳統IC封裝製程
EMC(塑封料)為黑色塊狀,低溫存儲,使用前需先解凍。 在高溫下處於熔融狀態,然後會逐漸硬化,最終成型。
注塑機
注塑后
Molding Cycle:
L/F置于模具中 EMC放入模孔中
高温下EMC 开始熔化
从底部开始 18逐渐覆盖芯片
FC-BGA封裝
Flip-chip Ball Grid Array
注: LSI -large scale integration
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IC封裝發展趨勢
➢IC封裝發展趨勢
功能更多,可靠性更好 輕、薄、短、小
能耗更小,更環保
更便宜
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傳統IC封裝製程
➢傳統封裝流程
晶圓切割 die saw
粘晶 die bond
填充完毕固化
傳統IC封裝製程
➢去溢膠 採用弱酸浸泡、高壓水沖洗方法,去除注塑後在管體周圍及
引腳之間的溢料。
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➢電鍍
傳統IC封裝製程
利用金屬和化學的方法,在Leadframe的表面鍍上一層鍍層,以 防止外界環境的影響(潮濕和熱) 。並且使元器件在PCB版上 容易焊接。無鉛電鍍符合Rohs的要求,為目前普遍採用的技術。 鉛錫合金電鍍不符合Rohs ,基本已被淘汰。