IC封装制程介绍基本
芯片封装工艺过程简介
SMT SMT
Company Logo
IC Package （IC的封装形式）
• 按封装外型可分为：
SOT 、QFN 、SOIC、TSSOP、QFP、BGA、CSP等；
封装形式和工艺逐步高级和复杂
• 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；
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；
EFO：打火杆。用于在形成第一焊点时的烧球。打火杆打火形成高温， 将外露于Capillary前端的金线高温熔化成球形，以便在Pad上形成第一 焊点（Bond Ball）；
IC 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等；
IC Package （IC的封装形式）
• 按封装材料划分为：
FOL– Wire Bonding 引线焊接
※利用高纯度的金线（Au） 、铜线（Cu）或铝线（Al）把 Pad 和 Lead通过焊接的方法连接起来。Pad是芯片上电路的外接 点，Lead是 Lead Frame上的 连接点。 W/B是封装工艺中最为关键的一部工艺。
FOL– Wire Bonding 引线焊接
Wafer Mount 晶圆安装
Wafer Saw 晶圆切割
4.封装流程介绍
入出料主要是将导线架 （ Lead Frame）由物料 盘 ） （Magazine）送上输送架 ） （Bar or Bridge）进入模具 ） 内做冲切；在机台中， 内做冲切；在机台中，入出 料机构的夹具动作大多以气 压作动。 压作动 magazine
F/S入料机构和D/T的入料机构大致相同，均以 F/S入料机构和D/T的入料机构大致相同， 入料机构和D/T的入料机构大致相同 magazine作为入料盒 至于出料方式，D/T为 作为入料盒， magazine作为入料盒，至于出料方式，D/T为 magazine， F/S工作行程最后均将IC从导线架 工作行程最后均将IC magazine，而F/S工作行程最后均将IC从导线架 上取出所以，出料机构总共分为二个部份： 上取出所以，出料机构总共分为二个部份： 1.Tray盘 2.Tube管 1.Tray盘 2.Tube管
固化后取出。 固化后取出。
Epoxy Molding Compound
IC塑胶封装材料为热固性环氧树脂 塑胶封装材料为热固性环氧树脂 塑胶封装材料为 (EMC)其作用为填充模穴 其作用为填充模穴(Cavity) 其作用为填充模穴 将导线架(L/F)完全包覆，使銲线好 完全包覆， 将导线架 完全包覆 的芯片有所保护。 的芯片有所保护。
Tie Bar
4.成型（Forming） 4.成型（Forming） 成型 的目的： 的目的：
将已去框（ 将已去框（Singulation） ） Package之Out Lead以连 之 以连 续冲模的方式， 续冲模的方式，将产品脚 弯曲成所要求之形状。 弯曲成所要求之形状。
海 鸥 型 引 脚 插 入 型
Heat Slug Attach
Molding
MD(封胶 封胶) 封胶 (Molding)
IC封装产品及制程简介
Bus bar
Signal
Signal
Signal
Signal
Bus bar tape
IC chip
Sectional View
wire
Inner Lead
tape
IC chip
Process Flow Chart, Equipment & Material
FLOW
PROCESS WAFER BACKGRINDRING
PIN PTH IC
J-TYPE P
BALL BGA
BUMPING F/C
IC Package Family
PTH IC：DIP── SIP、PDIP(CDIP)
PGA
SMD IC: SOIC ── SOP(TSOP-I、TSOP-II)、SOJ
LCC ── PLCC/CLCC
QFP ── 14×20/28×28、
LQFP)
10×10/14×14(TQFP、MQFP、 Others ── BGA、TCP、F/C
Something about IC Package Category
PTH IC：1960年代发表，至今在一些低价的电子组件上仍被广泛应用。 DIP ──美商快捷首先发表 CDIP。由于成本技术的低廉，很快成为当时主要的 封装形式；随后更衍生出 PDIP、SIP等。 PGA ──美商IBM首先发表，仅应用于早期的高阶 IC封装上，其Grid Array的 概念后来更进一步转换成为 BGA的设计概念。
EQUIPMENT SIBUYAMA-508
DIE SAW DIE ATTACH WIRE BOND MOLDING
DISCO 651
HITACHI CM200( LOC) HITACHI LM400(LOC)
集成电路封装制程知识
集成电路封装制程知识
集成电路的制造包括芯片制造、芯片封装、测试三个制程。
目前本公司只进行芯片封装和测试两个制程，封装的制程如下：
1.划片
这道工序是将晶圆贴在蓝膜上，并将晶圆切割成芯粒。
2.粘片
这道工序是为了使芯片和框架之间形成一个良好的欧姆接触。
3.压焊
这道工序是为了将粘片完成后的芯片，使其芯片内引线和框架外引线用金丝键合在一起，从而使内外引脚连接起来。
4.塑封
这道工序是为了将压焊完成后的芯片进行包装，确保芯片和外界保持清洁、无干扰。
5.打印
这道工序是为了将塑封好的产品进行打印标识，使人明白这电路的型号和规格。
6.冲溢料
这道工序是为了除去管脚之间的塑封溢料及连筋，使电路更美观整洁。
7.喷砂
这道工序是为了将产品表面的油渣、生刺和溢料去除，以达到电镀的技术要求。
8.电镀
这道工序是将产品的引脚表面镀上一层纯锡，以提高其抗氧化性并增加其导电性。
9.冲切
这道工序是电镀好的产品冲切成单个的成形品。
10.测试
这道工序是测试产品的电性参数，将合格品和不合格品分开，防止电性不良产品出货。
其它还有：外检、编带、包装等辅助工序。
IC芯片封装流程
IC芯片封装流程1.晶圆切割：首先，将制造好的晶圆裸片进行切割，切割成单独的芯片。
切割过程中需要考虑芯片之间的间距和切割质量，以避免芯片损坏或出现毛刺。
2.封装设计：在IC芯片封装之前，需要根据芯片的性能和封装要求进行封装设计。
封装设计包括尺寸、引脚布局、引脚间距等等。
设计师需要根据芯片的功能和使用环境来确定适合的封装类型。
3.封装厂封装：封装厂按照封装设计的要求，使用专用设备将晶圆裸片按照封装形式进行封装。
封装方式有多种，常见的有表面贴装技术（SMT）、插件封装（DIP）、引脚网格阵列（BGA）、球栅阵列（LGA）等。
4.焊接：芯片封装完成后，需要将芯片与电路板进行焊接，使芯片与电路板的引脚相连。
焊接方式有手工焊接和自动焊接两种，常见的焊接方法有焊锡、热风熔融等。
5.测试：在完成焊接后，需要对已封装好的芯片进行测试，以确保芯片的功能正常。
测试方式有功能测试、电气特性测试、可靠性测试等，通过测试可以排除不良品，并对芯片性能进行评估。
6.封装尺寸精加工：封装尺寸精加工是指在封装过程中，对封装材料进行精细加工，以确保封装尺寸与设计要求一致。
这包括精细研磨、切削、去除残渣等工艺。
7.清洗：在封装完成后，需要进行清洗，将封装过程中产生的灰尘、残渣等清除，以保证芯片的清洁度和可靠性。
8.包装：最后，对封装好的芯片进行包装，通常采用保护性的塑料或金属封装盒。
在包装过程中，需要考虑芯片的稳定性、避免静电电荷等问题。
同时，还需要在包装上标示芯片的相关信息，以便于识别和使用。
总结：IC芯片封装是将晶圆裸片进行封装，以保护芯片并提供便于使用的接口。
封装流程包括晶圆切割、封装设计、封装厂封装、焊接、测试、尺寸精加工、清洗和包装等环节。
通过这些环节，可以将制造好的芯片晶圆转化为成品，并确保芯片的品质和性能。
IC芯片封装流程
IC芯片封装流程
IC芯片封装是指将制造好的芯片封装到封装材料中，以保护芯片的外部环境，提供电气连接，同时方便印刷线路板上插装既提供电气连接，又一定程度上可以增强集成块的可靠性和寿命。
IC芯片封装流程通常包括以下几个步骤：
1.芯片背面处理：首先对芯片背面进行处理，用特殊的涂覆剂或胶水将芯片与封装物质粘接在一起，同时提供固定和导电的功能。
2.粘接芯片：将芯片放置在封装模具的基座上，使芯片与基座的位置对齐，并使用紫外线或热处理适当加热固化。
3.排列焊点：将封装胶水涂覆到芯片的金属焊盘，然后使用针或其他工具将焊线排布在合适的位置。
4.环氧封装：将芯片放置在环氧树脂中，用压力和热量实现芯片与封装物质之间的完全粘结，并确保芯片不会受到机械或温度应力的影响。
5.外观检验：对封装后的IC芯片进行外观检验，确保芯片没有明显的损坏或缺陷。
6.电性能测试：将封装好的芯片连接到测试设备，测试其电气性能，如电流、电压、频率等，以确保芯片的功能正常。
7.标识和包装：根据芯片的型号和要求，在芯片或封装材料上进行标识，然后将芯片放入适当的包装盒或袋中，并进行密封，以防止芯片受到外界环境的影响。
8.成品检验：对已封装的IC芯片进行仔细的检查和测试，确保芯片的质量符合标准，并记录相关数据。
9.存储和出货：妥善存储已封装好的IC芯片，根据客户需求，安排发货。
10.售后服务：对于客户反馈的问题进行处理，提供售后服务和技术支持。
封装流程中的每个步骤都是非常重要的，任何一个环节的失误都可能导致芯片封装质量不合格，影响芯片的可靠性和性能。
因此，封装工艺的完善和精确执行对于芯片制造厂商来说至关重要。
芯片封装基本流程及失效分析处理方法
芯片封装基本流程及失效分析处理方法一、芯片封装芯片封装的目的在于对芯片进行保护与支撑作用、形成良好的散热与隔绝层、保证芯片的可靠性，使其在应用过程中高效稳定地发挥功效。
二、工艺流程流程一：硅片减薄分为两种操作手段。
一是物理手段，如磨削、研磨等；二是化学手段，如电化学腐蚀、湿法腐蚀等，使芯片的厚度达到要求。
薄的芯片更有利于散热，减小芯片封装体积，提高机械性能等。
其次是对硅片进行切割，用多线切割机或其它手段如激光，将整个大圆片分割成单个芯片。
流程二：将晶粒黏着在导线架上，也叫作晶粒座，预设有延伸IC晶粒电路的延伸脚，用银胶对晶粒进行黏着固定，这一步骤为芯片贴装。
流程三：芯片互联，将芯片焊区与基板上的金属布线焊区相连接，使用球焊的方式，把金线压焊在适当位置。
芯片互联常见的方法有，打线键合，载在自动键合（TAB）和倒装芯片键合。
流程四：用树脂体将装在引线框上的芯片封起来，对芯片起保护作用和支撑作用。
包封固化后，在引线条上所有部位镀上一层锡，保证产品管脚的易焊性，增加外引脚的导电性及抗氧化性。
流程五：在树脂上印制标记，包含产品的型号、生产厂家等信息。
将导线架上已封装完成的晶粒，剪切分离并将不需要的连接用材料切除，提高芯片的美观度，便于使用及存储。
流程六：通过测试筛选出符合功能要求的产品，保证芯片的质量可靠性；最后包装入库，将产品按要求包装好后进入成品库，编带投入市场。
三、芯片失效芯片失效分析是判断芯片失效性质、分析芯片失效原因、研究芯片失效的预防措施的技术工作。
对芯片进行失效分析的意义在于提高芯片品质，改善生产方案，保障产品品质。
四、测试方法1、外部目检对芯片进行外观检测，判断芯片外观是否有发现裂纹、破损等异常现象。
2、X-RAY对芯片进行X-Ray检测，通过无损的手段，利用X射线透视芯片内部，检测其封装情况，判断IC封装内部是否出现各种缺陷，如分层剥离、爆裂以及键合线错位断裂等。
3、声学扫描芯片声学扫描是利用超声波反射与传输的特性，判断器件内部材料的晶格结构，有无杂质颗粒以及发现器件中空洞、裂纹、晶元或填胶中的裂缝、IC封装材料内部的气孔、分层剥离等异常情况。
ic封装工艺流程
ic封装工艺流程
《IC封装工艺流程》
IC（集成电路）封装是将芯片连接到外部引脚，并用封装材料封装芯片，以保护芯片不受外部环境影响并方便与外部系统连接的过程。
IC封装工艺流程是整个封装过程的一个重要组成
部分，它涉及到多个工序和设备，需要经过精密的操作才能完成。
下面是一个常见的IC封装工艺流程：
1. 衬底制备：首先，要准备好用于封装的衬底材料，通常是硅片或陶瓷基板。
这些衬底要经过清洗、平整化和涂覆胶水等处理。
2. 光刻：在衬底上使用光刻技术，将芯片中的元件图形和结构图案化到衬底表面。
3. 沉积：在光刻完成后，需要进行金属沉积和薄膜沉积等工艺，用以形成芯片中的导线和连接器。
4. 清洗和蚀刻：清洗和蚀刻是用来去除未用到的材料和残留物，以确保芯片的纯净度和连接的可靠性。
5. 封装：经过以上步骤，芯片的导线和连接器已经形成，接下来就是将芯片封装在保护壳中，并连接引脚，以保护芯片和方便与外部系统连接。
6. 测试：最后，需要对封装好的芯片进行测试，以确保其性能
和连接的可靠性。
IC封装工艺流程是一个复杂和精密的过程，需要经验丰富的工程师和精密的设备来完成。
随着科技的不断发展，IC封装工艺流程也在不断改进和优化，以适应不同类型的芯片和不同的应用场景。
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電 鍍 設 備
20
➢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
21
傳統IC封裝製程
➢電性測試
22
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)
23
傳統IC封裝製程
➢包裝-出貨
Tray 盤
管 裝
卷 帶
24
Thank You
25
粘 片前
點膠
粘片
粘片完成
15
➢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
16
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
6
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）
7
常見IC封裝結構
傳統IC封裝製程介紹
1
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
2
IC封裝技術基礎
➢電子封裝層級
Wafer
Chip
Board
PC
3
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
12
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
8
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
9
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
14
➢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
4
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
5
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
10
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
11
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。
19
➢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。