第二章
封装材料成型技术
• • • • ① ② ③
即：将芯片与引线框架包装起来。 金属封装、塑料封装、陶瓷封装等； 塑料封装最常用方式，占90%的市场。 塑料封装的成型技术包括： 转移成型技术 （主要方法） 喷射成型技术 预成型技术
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封装材料成型技术
塑料等高分子聚合物是当前使用较多的封装成型材料， 塑料等高分子聚合物是当前使用较多的封装成型材料， 塑料材料通常分为热固性聚合物和热塑性聚合物两种。 塑料材料通常分为热固性聚合物和热塑性聚合物两种。 热固性和热塑性聚合物的区别？ 热固性和热塑性聚合物的区别？ 热塑性聚合物：聚合物分子间以物理力聚合而成，加热 时可熔融，并能溶于适当溶剂中。热塑性聚合物受热时可 塑化，冷却时则固化成型，并且可反复进行。 热固性聚合物：低温时聚合物是塑性或流动的， 热固性聚合物：低温时聚合物是塑性或流动的，当加热 到一定温度时，聚合物分子发生交联反应，形成刚性固体， 到一定温度时，聚合物分子发生交联反应，形成刚性固体， 并不能反复加热使之塑性流动，不可回收利用。 并不能反复加热使之塑性流动，不可回收利用。
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封装工艺流程—切筋成型 封装工艺流程 切筋成型 切筋成型其实是两道工序：切筋和打弯，通 常同时完成。 切筋工艺，是指切除框架外引脚之间的堤坝 （dam bar）及在框架带上连在一起的地方； 打弯工艺则是将引脚弯成一定的形状，以适 合装配的需要。
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第二章 封装工艺流程
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前课回顾
1.微电子封装技术发展的驱动力有哪些方面？ 1.微电子封装技术发展的驱动力有哪些方面？ 微电子封装技术发展的驱动力有哪些方面
IC发展+电子整机发展+市场驱动= IC发展+电子整机发展+市场驱动=微电子技术产业 发展
2.微电子封装技术发展对封装的要求体现在哪里？ 2.微电子封装技术发展对封装的要求体现在哪里？ 微电子封装技术发展对封装的要求体现在哪里
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封装工艺流程—芯片互连 封装工艺流程 芯片互连 • WB中，引线过长引起短路，压焊过重引起引线损 伤、芯片断裂，压焊过轻或芯片表面膨胀会导致虚 焊等。 • TAB和FCB中，芯片凸点高度不一致，点阵凸点与 TAB FCB 基板的应力不匹配也会引起基板变形、焊点失效。
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成本低、 上胶加热至玻璃熔 成本低、去除有机成 分和溶剂需完全 融温度
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第二章
实例： 实例：共晶芯片粘贴法
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封装工艺流程—芯片互连 封装工艺流程 芯片互连
第二章 是微系统封装的 基础技术和专有技术
芯片互连是指将芯片焊区与电子封装外壳的 I/O引线或基板上的金属布线焊区相连接，实现芯 片功能的制造技术。 芯片互连的常见方法包括引线键合（又称打线 键合）技术（WB）、载带自动键合技术（TAB）和 倒装芯片键合技术（FCB）三种。其中，FCB又称为 C4—可控塌陷芯片互连技术。
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第二章
主要内容
封装工艺流程概述 芯片切割 芯片贴装 芯片互连 成型技术 去飞边毛刺 上焊锡 切筋成型与打码
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封装工艺流程概述
芯片封装始于IC晶圆完成之后，包括IC晶圆 的粘片固化、互连、成型固化、切筋成形、引 线电镀、打码等主要过程。
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溶剂去飞边毛刺和水去飞边毛刺：
利用高压液体流冲击模块， 利用高压液体流冲击模块，利用溶剂的溶解性去除毛 刺飞边，常用于很薄毛刺的去除。 刺飞边，常用于很薄毛刺的去除。
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封装工艺流程—引脚上焊锡 封装工艺流程 引脚上焊锡 上焊锡目的： 增加保护性镀层，以增加引脚抗蚀性，并增 加其可焊性 上焊锡方法：电镀或浸锡工艺 电镀工艺:引脚清洗-电镀槽电镀电镀工艺:引脚清洗-电镀槽电镀-烘干 浸锡工艺: 去飞边-去油和氧化物-浸助焊剂-加热浸锡去飞边-去油和氧化物-浸助焊剂-加热浸锡清洗、 清洗、烘干
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第二章
封装材料成型技术
当前使用的封装材料多为高分子聚合材料， 当前使用的封装材料多为高分子聚合材料，以 塑料封装为例，成型技术主要包括以下几种： 塑料封装为例，成型技术主要包括以下几种：
[1] 转移成型技术（Transfer Molding） 转移成型技术（ ） 热固性塑料转移成型工艺是将“热流道注塑” 热固性塑料转移成型工艺是将“热流道注塑”和“压力 成型” 组合工艺。传统热流道注塑成型中， 成型” 组合工艺。传统热流道注塑成型中，熔体腔室中 保持一定的温度， 保持一定的温度，在外加压力作用下塑封料进入芯片模具 型腔内，获得一定形状的芯片外形。 型腔内，获得一定形状的芯片外形。
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封装工艺流程—打码实例 封装工艺流程 打码实例
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封装工艺流程—测试、 封装工艺流程 测试、包装 测试 测试 在完成打码工序后，所有器件都要100％进行测 ％进行测 在完成打码工序后，所有器件都要 试。这些测试包括一般的目检、老化试验和最终的 产品测试。 包装 对于连续生产流程，元件的包装形式应该方便拾 取，且不需作调整就能够应用到自动贴片机上。
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封装材料成型技术 [3] 预成型技术（Pre-Molding） 预成型技术（ ）
预成型工艺是将封装材料预先做成封装芯片外形对应 的形状，如陶瓷封装，先做好上下陶瓷封盖后， 的形状，如陶瓷封装，先做好上下陶瓷封盖后，在两封盖 间高温下采用硼硅酸玻璃等材料进行密封接合。 间高温下采用硼硅酸玻璃等材料进行密封接合。
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封装工艺流程—去飞边毛刺 封装工艺流程 去飞边毛刺
毛刺飞边去除工艺：
介质去毛刺飞边：研磨料和高压空气一起冲洗模块， 介质去毛刺飞边：研磨料和高压空气一起冲洗模块， 研磨料在去除毛刺的同时，可将引脚表面擦毛， 研磨料在去除毛刺的同时，可将引脚表面擦毛，有助于后 续上锡操作。 续上锡操作。
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封装材料转移成型过程 芯片及完成互连的框架置于模具中； 1、芯片及完成互连的框架置于模具中； 将塑封料预加热后放入转移成型机转移罐中； 2、将塑封料预加热后放入转移成型机转移罐中； 3、在一定温度和转移成型活塞压力作用下，塑封 在一定温度和转移成型活塞压力作用下， 料注射进入浇道，通过浇口进入模具型腔； 料注射进入浇道，通过浇口进入模具型腔； 4、塑封料在模具内降温固化，保压后顶出模具进 塑封料在模具内降温固化， 一步固化。 一步固化。
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封装材料成型技术 喷射成型技术（ Molding） [2] 喷射成型技术（Inject Molding）
喷射成型工艺是将混有引发剂和促 喷射成型工艺是将混有引发剂和促 的两种聚酯分别从喷枪两侧喷出， 进剂的两种聚酯分别从喷枪两侧喷出 进剂的两种聚酯分别从喷枪两侧喷出， 同时将塑封料树脂由喷枪中心喷出，使 同时将塑封料树脂由喷枪中心喷出， 其与引发剂和促进剂均匀混合， 其与引发剂和促进剂均匀混合，沉积到 模具型腔内，当沉积到一定厚度时， 模具型腔内，当沉积到一定厚度时，用 辊轮压实，使纤维浸透树脂，排除气泡， 辊轮压实，使纤维浸透树脂，排除气第二章
封装工艺流程—去飞边毛刺 封装工艺流程 去飞边毛刺 毛刺飞边是指封装过程中塑封料树脂溢出、贴 带毛边、引线毛刺等飞边毛刺现象。随着成型模具 设计和技术的改进，毛刺和飞边现象越来越少。 封装成型过程中，塑封料可能从模具合缝处渗 出来，流到外面的引线框架上，毛刺不去除会影响 后续工艺。
一定厚度衬底材料的作用？ 一定厚度衬底材料的作用？ 常用的硅片减薄技术有哪几种？ 常用的硅片减薄技术有哪几种？ 硅片的划片（芯片切割）的操作步骤？ 硅片的划片（芯片切割）的操作步骤？ 何谓”先划片后减薄 技术和 减薄划片”技术 技术？ 何谓 先划片后减薄”技术和“减薄划片 技术？ 先划片后减薄 技术和“
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封装工艺流程—芯片切割 封装工艺流程 芯片切割
当前，晶圆片尺寸不 断加大，8英寸和12英寸 晶圆使用越来越广泛，为 了保证硅圆片质量，圆片 厚度相应增加，给芯片切 割带来了难度。
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封装工艺流程—芯片切割 封装工艺流程 芯片切割 以薄型小外形尺寸封装（TSOP）为例，晶圆 片电路层厚度为300um，晶圆片厚度为900um,电路 层制作完成后，需要对硅片进行背面减薄。 问题：
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封装流程分段
芯片封装的流程又通常分两个阶段： 芯片封装的流程又通常分两个阶段： 1）封装材料成型之前的工艺步骤称为前段操作 2）材料成型之后的工艺步骤称为后段操作 其中，前段操作所需的环境洁净度要求高于后段操 其中， 作，但随着芯片的复杂化和微型化，整体操作环境要求 但随着芯片的复杂化和微型化， 均得到了提高。 均得到了提高。
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封装工艺流程—芯片贴装 封装工艺流程 芯片贴装 芯片贴装（Die Mount）又称芯片粘贴，是将 IC芯片固定于封装基板或引脚架承载座上的工艺 过程。 芯片应贴装到引脚架的中间焊盘上，焊盘 尺寸要与芯片大小相匹配，大小不匹配会产生什 么现象？ 芯片贴装方式主要有四种：共晶粘贴法、焊接 粘贴法、导电胶粘贴法和玻璃胶粘贴法。
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封装工艺流程—打弯工艺 封装工艺流程 打弯工艺
对于打弯工艺，最主要的问题是引脚变形。对于PTH装 配，由于引脚数较少且较粗，基本没有问题。对SMT装配来 讲，尤其是高引脚数目框架和微细间距框架器件，一个突 出的问题是引脚的非共面性（lead non Coplanarity）。