芯片封装工艺详解共42页
芯片封装工艺
芯片封装工艺芯片封装工艺是指将已经完成芯片制造的半导体元件进行封装，使之便于安装和使用的一项技术。
芯片封装工艺是整个半导体生产过程中的重要环节之一，它决定了芯片的可靠性、性能和成本。
在芯片封装工艺中，主要包含封装形式、封装材料、封装工艺流程等多个方面。
封装形式是芯片封装工艺的第一步。
不同的应用领域对芯片的封装形式有不同的要求，常见的封装形式包括裸片封装、晶圆级封装、卷带封装、贴片封装等。
裸片封装是将芯片直接焊接在PCB上，裸露出来，通常用于成本敏感的应用。
晶圆级封装是将多个芯片应用于一个集成电路芯片上，这样可以有效地提高集成度和减小封装尺寸。
卷带封装是将芯片放在一个带状载体上，并用可溶性胶粘在上面，可以自动化地进行封装。
贴片封装是将芯片粘贴在封装底座上，并用导电胶进行连接，适用于要求高密度和高性能的应用。
封装材料是芯片封装工艺的关键。
封装材料主要包括封装底座、导电胶、封装胶等。
封装底座是芯片固定的载体，可以是塑料、陶瓷或金属等材料。
导电胶是将芯片与封装底座之间的连接介质，它能够提供良好的电导性和机械强度。
封装胶是用于保护芯片和连接线的材料，它要具有良好的绝缘性、粘接性和耐高温性。
封装工艺流程是芯片封装工艺的核心。
封装工艺流程主要包括下料、焊接、封装、测试等多个步骤。
下料是将芯片从晶圆上切割成单个的芯片。
焊接是将芯片与封装底座进行连接，常见的焊接方式有焊锡、焊球、焊盘等。
封装是将芯片和封装底座固定在一起，并将导线与芯片连接起来。
测试是对封装好的芯片进行性能和可靠性测试，以确保芯片的质量。
芯片封装工艺的目标是实现高可靠性、高性能和低成本。
高可靠性是指芯片在运行过程中能够稳定可靠地工作，不受外界环境的影响。
高性能是指芯片具有良好的工作性能，如高速、低功耗、低噪声等。
低成本是指封装工艺能够提供高效率、低成本的生产方式，以降低芯片的制造成本。
总之，芯片封装工艺是实现芯片可靠性、性能和成本的关键环节。
随着科技的不断发展，封装工艺也在不断更新和改进，以适应更多应用场景的需求。
芯片封装详细图解通用课件
焊接方法主要有两种：热压焊接 和超声焊接。
焊接过程中需要控制温度、时间 和压力等参数，以保证焊接质量
和可靠性。
封装成型
封装成型是将已贴装和焊接好的芯片封装在保护壳内的过程。
封装材料主要有金属、陶瓷和塑料等。
成型过程中需要注意保护好芯片和引脚，防止损坏和短路。同时要保证封装质量和 外观要求。
质量检测
VS
详细描述
高性能的芯片封装需要具备低延迟、高传 输速率和低功耗等特性，以满足电子设备 在运行速度、响应时间和能效等方面的需 求。同时，高可靠性的封装能够确保芯片 在各种环境条件下稳定运行，提高产品的 使用寿命和可靠性。
多功能集成化
总结词
为了满足电子设备多功能化的需求，芯片封 装也呈现出多功能集成化的趋势。
02
芯片封装流程
芯片贴装
芯片贴装是芯片封装流程的第 一个环节，主要涉及将芯片按 照设计要求粘贴在基板上。
粘贴方法主要有三种：粘结剂 粘贴、导电胶粘贴和焊接粘贴 。
粘贴过程中需要注意芯片的方 向和位置，确保与设计要求一 致，同时要保的引脚与基板 的引脚对应焊接在一起的过程。
塑料材料具有成本低、重量轻、加工方便等优点，常用于 封装壳体和绝缘材料等。
常用的塑料材料包括聚苯乙烯、聚酯、聚碳酸酯等，其加 工工艺包括注塑成型、热压成型等。
其他材料
其他材料包括玻璃、石墨烯、碳纳米管等新型材料，具有优异的性能和广阔的应 用前景。
这些新型材料的加工工艺尚在不断发展和完善中。
05
芯片封装发展趋势
02
陶瓷材料主要包括95%Al2O3、 Al2O3-ZrO2、Al2O3-TiO2等， 其加工工艺包括高温烧结、等静 压成型和干压成型等。
金属材料
芯片封装详细图解
Company Logo
Logo
IC Package （IC的封装形式）
• QFN—Quad Flat No-lead Package 四方无引脚扁平封装 • SOIC—Small Outline IC 小外形IC封装 • TSSOP—Thin Small Shrink Outline Package 薄小外形封装 • QFP—Quad Flat Package 四方引脚扁平式封装 • BGA—Ball Grid Array Package 球栅阵列式封装 • CSP—Chip Scale Package 芯片尺寸级封装
Company Logo
Logo
Raw Material in Assembly(封装原材料)
【Mold Compound】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Lead Frame包裹起来， 提供物理和电气保护，防止外界干扰；
的Pad上，具体位置可控； 4、Bond Head Resolution：
X-0.2um；Y-0.5um；Z-1.25um； 5、Bond Head Speed：1.3m/s；
Company Logo
Logo
FOL– Die Attach 芯片粘接
Epoxy Write： Coverage >75%;
Company Logo
Logo
FOL– Wire Bonding 引线焊接
EFO打火杆在磁 Cap下降到芯片的Pad
【半导体切片】芯片封装详细图解
※ W/B是封装工艺中最为关键的一部工艺。
1ppt
Company Logo
FOL– Wire Bonding 引线焊接
Key Words：
Capillary：陶瓷劈刀。W/B工艺中最核心的一个Bonding Tool，内部为 空心，中间穿上金线，并分别在芯片的Pad和Lead Frame的Lead上形成 第一和第二焊点；
1ppt
Company Logo
EOL– Molding（注塑）
Before Molding After Molding
※为了防止外部环境的冲击，利用EMC 把Wire Bonding完成后的产品封装起 来的过程，并需要加热硬化。
1ppt
Company Logo
EOL– Molding（注塑）
L/F L/F
➢除了BGA和CSP外，其他Package都会采用Lead Frame，
BGA采用的是Substrate；
1ppt
Company Logo
Raw Material in Assembly(封装原材料)
【Gold Wire】焊接金线
➢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；
➢磨片时，需要在正面（Active Area）贴胶带保护电路区域 同时研磨背面。研磨之后，去除胶带，测量厚度；
1ppt
Company Logo
FOL– Wafer Saw晶圆切割
Wafer Mount 晶圆安装
Wafer Saw 晶圆切割
Wafer Wash 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Saw Blade将整片Wafer切割成一个个独立的Dice，方便后面的 Die Attach等工序；
芯片封装技术详解
芯片封装技术详解1、BGA(ball grid array)也称CPAC(globe top pad array carrier)。
球形触点陈列，表面贴装型封装之一。
在印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用以代替引脚，在印刷基板的正面装配LSI 芯片，然后用模压树脂或灌封方法进行密封。
也称为凸点陈列载体(PAC)。
引脚可超过200，是多引脚LSI用的一种封装。
封装本体也可做得比QFP(四侧引脚扁平封装)小。
例如，引脚中心距为1.5mm的360引脚BGA仅为31mm见方；而引脚中心距为0.5mm的304 引脚QFP 为40mm 见方。
而且BGA不用担心QFP 那样的引脚变形问题。
该封装是美国Motorola 公司开发的，首先在便携式电话等设备中被采用，随后在个人计算机中普及。
最初，BGA 的引脚(凸点)中心距为1.5mm，引脚数为225。
现在也有一些LSI 厂家正在开发500 引脚的BGA。
BGA 的问题是回流焊后的外观检查。
美国Motorola 公司把用模压树脂密封的封装称为OMPAC，而把灌封方法密封的封装称为GPAC。
2、C－(ceramic)表示陶瓷封装的记号。
例如，CDIP 表示的是陶瓷DIP。
是在实际中经常使用的记号。
3、COB(chip on board)板上芯片封装，是裸芯片贴装技术之一，半导体芯片交接贴装在印刷线路板上，芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现，并用树脂覆盖以确保可靠性。
虽然COB 是最简单的裸芯片贴装技术，但它的封装密度远不如TAB 和倒片焊技术。
4、DIP(dual in-line package)双列直插式封装。
插装型封装之一，引脚从封装两侧引出，封装材料有塑料和陶瓷两种。
欧洲半导体厂家多用DIL。
DIP 是最普及的插装型封装，应用范围包括标准逻辑IC，存贮器LSI，微机电路等。
引脚中心距2.54mm，引脚数从6 到64。
封装宽度通常为15.2mm。
有的把宽度为7.52mm和10.16mm 的封装分别称为SK－DIP(skinny dual in-line package) 和SL－DIP(slim dual in-line package)窄体型DIP。
芯片封装工艺详解培训资料
集成化
集成化是芯片封装技术的重要发展方向 。通过将多个芯片和器件集成到一个封 装体内，实现系统级集成，提高性能和 可靠性。
VS
模块化
模块化封装可以实现快速开发和批量生产 。通过模块化的封装方式，可以快速组合 和定制不同功能的芯片模块，缩短产品上 市时间。
高性能与高可靠性
高性能
随着电子设备对性能要求的不断提高，高性 能的芯片封装技术也得到了快速发展。高性 能封装可以实现更快的传输速度和更低的功 耗。
包装
将检测合格的芯片按照规定进行包装， 以保护芯片在运输和存储过程中不受 损坏，同时标明产品规格和性能参数 等信息。
03 芯片封装材料
塑封材料
塑封材料是芯片封装中常用的材料之一，主要起到保护、绝缘和固定芯片的作用。
塑封材料通常由环氧树脂、聚氨酯、硅橡胶等高分子材料制成，具有良好的电气性 能、耐热性、耐腐蚀性和机械强度。
汽车电子领域
汽车电子领域是芯片封装工艺应用的另一个重要领域，主要涉及汽车安全、自动驾驶、车联网等领域 。由于汽车电子系统对可靠性和安全性的要求非常高，因此对芯片封装工艺的要求也相应较高。
总结词：汽车电子领域对芯片封装工艺的可靠性和安全性要求极高，需要具备抗振、抗冲击、耐高温 等性能。
THANKS FOR WATCHING
异形封装与多芯片封装
异形封装
为了满足不同电子设备的特殊需求，芯片封装呈现出异形化的趋势。异形封装可以根据产品需求定制 不同形状和结构的封装体，提高产品的独特性和差异化。
多芯片封装
多芯片封装技术可以将多个芯片集成到一个封装体内，实现更高的集成度和更小的体积，同时降低成 本和提高性能。
集成化与模块化
脚与芯片之间的可靠连接。
简述芯片封装技术的基本工艺流程
简述芯片封装技术的基本工艺流程一、芯片封装技术的起始：晶圆切割。
1.1 晶圆可是芯片制造的基础啊，一大片晶圆上有好多芯片呢。
首先得把这晶圆切割开，就像把一大块蛋糕切成小块一样。
这可不能随便切，得用专门的设备，精确得很。
要是切歪了或者切坏了，那芯片可就报废了，这就好比做饭的时候切菜切坏了，整道菜都受影响。
1.2 切割的时候，设备的参数得设置得恰到好处。
就像调收音机的频率一样，差一点都不行。
这是个细致活，操作人员得全神贯注，稍有不慎就会前功尽弃。
二、芯片粘贴：固定芯片的关键步骤。
2.1 切割好的芯片得粘到封装基板上。
这就像盖房子打地基一样重要。
胶水的选择可讲究了，不能太稀，不然芯片粘不牢；也不能太稠，否则会影响芯片的性能。
这就跟做菜放盐似的，多了少了都不行。
2.2 粘贴的时候还得保证芯片的位置准确无误。
这可不像把贴纸随便一贴就行，那得精确到微米级别的。
这就好比射击，差之毫厘，谬以千里。
一旦位置不对，后续的工序都会受到影响，整个芯片封装就可能失败。
三、引线键合：连接芯片与外部的桥梁。
3.1 接下来就是引线键合啦。
这一步是用金属丝把芯片上的电极和封装基板上的引脚连接起来。
这金属丝就像桥梁一样，把芯片和外界连接起来。
这过程就像绣花一样，得小心翼翼。
3.2 键合的时候，要控制好键合的力度和温度。
力度大了，可能会把芯片或者引脚弄坏；温度不合适，键合就不牢固。
这就像打铁，火候得掌握好，不然打出来的铁制品就不合格。
四、封装成型：给芯片穿上保护衣。
4.1 然后就是封装成型啦。
用塑料或者陶瓷等材料把芯片包裹起来，这就像是给芯片穿上了一件保护衣。
这不仅能保护芯片不受外界环境的影响，还能让芯片便于安装和使用。
4.2 封装的形状和大小也有很多种，得根据不同的需求来确定。
这就像做衣服，不同的人要穿不同款式和尺码的衣服一样。
五、最后的检测：确保芯片封装质量。
5.1 封装好之后，可不能就这么完事了。
还得进行检测呢。
这检测就像考试一样，看看芯片封装有没有问题。
半导体封装工艺讲解——芯片制造流程课件PPT
Raw Material in Assembly(封装 原材料)
【Gold Wire】焊接金线
➢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；
Wafer Saw 晶圆切割
Wire Bond 引线焊接
3rd Optical 第三道光检
FOL– Back Grinding背面减薄
Taping 粘胶带
Back Grinding
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（8mils~10mils）；
Epo Storage： 零下50度存放；
Epo Aging： 使用之前回温，除 去气泡；
Epo Writing： 点银浆于L/F的Pad 上，Pattern可选；
FOL– Die Attach 芯片粘接
芯片拾取过程： 1、Ejector Pin从wafer下方的Mylar顶起芯片，使之便于
脱离蓝膜； 2、Collect/Pick up head从上方吸起芯片，完成从Wafer
Epo Write： Coverage >75%;
Die Attach： Placement<0.05mm;
FOL– Epo Cure 银浆固化
银浆固化：
175°C，1个小时； N2环境，防止氧化：
Die Attach质量检查： Die Shea装形式和工艺逐步高级和复杂