微电子组装技术基础PPT
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微电子器件基础PPT全套课件
电子管的发明
1883年，美国发明家爱迪生 （T· A· Edison，1847—1931）发现了 热的灯丝发射电荷的现象，并被称之为 “爱迪生效应”。 1897年，英国物理学家汤姆逊 （J· J· Thomson1856～1940 ）解释了 这种现象，并把带电的粒子称为“电 子”。 1904英国伦敦大学电工学教授弗莱明 （S· J· A· Fleming1849～1945）研制出检测 电波用的第一只真空二极管，从而宣告 人类第一个电子二极管的诞生。
SW uP
MPEG ROM
PCB
ROM ATM ASIC
SW
FPGA
SW
SW
SRAM ROM
uP Core
MPEG ROM
FPGA A/D Block
ATM Glue Logic
SOC
SoC Example
R O M
D R A M
CPU
DSP
FPGA
SRAM
Flash
Switch
Fabric
Al V Rc Rb in out n SiO2 E n+ p n n+ B
300 Cu Strained Si high-K metal
300 ? Strained Si high-K metal
SiO2 poly Si
SiO2 poly Si
SiO2 poly Si
The limit for oxide -0.8 nm Dielectrics with high k= HfO2, ZrO2… Polysilicon metal
2009 0.045 64G 520 620 2500 8-9 0.6-0.9 300
SMT基础知识学习
随着劳动力成本的不断上升和技术更新换代的加速，SMT行业面临着成本压力 和技术瓶颈的挑战。
机遇
随着5G、物联网、人工智能等新兴技术的快速发展，SMT行业将迎来新的发展 机遇。同时，随着绿色环保意识的提高，SMT行业将迎来更多的市场机会。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
绿色SMT的发展趋势
环保材料
随着环保意识的提高，SMT行业将更加注重使用 环保材料，减少对环境的污染。
节能减排
SMT企业将积极采取节能减排措施，降低生产过 程中的能耗和排放，实现绿色生产。
循环经济
SMT行业将推动循环经济的发展，通过废弃物回 收和再利用，减少资源浪费。
SMT行业面临的挑战与机遇
挑战
焊片
焊片是一种金属片，用于 将电子元件焊接到电路板 上，通常与焊膏配合使用。
粘胶剂和其它辅助材料
粘胶剂
粘胶剂是用于固定电子元 件在电路板上的粘合剂， 具有高粘性、耐温等特点。
清洗剂
清洗剂是用于清除焊接过 程中产生的残留物和污垢 的化学物质。
防护涂料
防护涂料是用于保护电路 板和电子元件不受环境影 响和机械损伤的涂料。
回流焊接
使用回流炉将贴装好的PCB板 加热，使焊膏熔化并完成焊接
。
检测与返修
使用检测设备对焊接好的PCB 板进行检测，对不合格的焊点
进行返修。
SMT制程中的缺陷及原因分析
焊球
由于焊膏量不足、印刷不均匀或元件 贴装位置偏差等原因导致焊接时出现 焊球。
空洞
由于焊膏量过多、印刷过厚或回流温 度不够等原因导致焊接时出现空洞。
RoHS指令
01
限制使用某些有害物质指令，限制在电子电气设备中使用某些
机遇
随着5G、物联网、人工智能等新兴技术的快速发展，SMT行业将迎来新的发展 机遇。同时，随着绿色环保意识的提高，SMT行业将迎来更多的市场机会。
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绿色SMT的发展趋势
环保材料
随着环保意识的提高，SMT行业将更加注重使用 环保材料，减少对环境的污染。
节能减排
SMT企业将积极采取节能减排措施，降低生产过 程中的能耗和排放，实现绿色生产。
循环经济
SMT行业将推动循环经济的发展，通过废弃物回 收和再利用，减少资源浪费。
SMT行业面临的挑战与机遇
挑战
焊片
焊片是一种金属片，用于 将电子元件焊接到电路板 上，通常与焊膏配合使用。
粘胶剂和其它辅助材料
粘胶剂
粘胶剂是用于固定电子元 件在电路板上的粘合剂， 具有高粘性、耐温等特点。
清洗剂
清洗剂是用于清除焊接过 程中产生的残留物和污垢 的化学物质。
防护涂料
防护涂料是用于保护电路 板和电子元件不受环境影 响和机械损伤的涂料。
回流焊接
使用回流炉将贴装好的PCB板 加热，使焊膏熔化并完成焊接
。
检测与返修
使用检测设备对焊接好的PCB 板进行检测，对不合格的焊点
进行返修。
SMT制程中的缺陷及原因分析
焊球
由于焊膏量不足、印刷不均匀或元件 贴装位置偏差等原因导致焊接时出现 焊球。
空洞
由于焊膏量过多、印刷过厚或回流温 度不够等原因导致焊接时出现空洞。
RoHS指令
01
限制使用某些有害物质指令，限制在电子电气设备中使用某些
微电子制造工艺流程PPT课件
• N-MOS电路 (1)
Metal = 金属
Gate = 栅
Metal = 金属
Source = 源
n-type
p-type
n-type
Drain = 漏
第4页/共83页
CMOS工作原理 (3)
• N-MOS电路 (2)
Gate = 栅
Source = 源
第5页/共83页
Drain = 漏
CMOS工作原理 (4)
Future PMOS Transistor
No current can flow through here!
第19页/共83页
Silicon Dioxide Silicon Nitride Future NMOS Transistor
Silicon Epi Layer PSilicon Substrate P+
Source = 源
第10页/共83页
Drain = 漏
CMOS工艺流程
1. Shallow Trench Formation
2. Well Formation 3. Gate Formation 4. Source/Drain
Formation
5. Salicide Formation 6. 1st Interconnect Layer 7. 2nd through Nth
第2页/共83页
CMOS工作原理 (1)
• 回顾录像：IC制造工艺
P-MOS
n-well
p-well
N-MOS
CMOS = Complementary Metal-Oxide-Semiconductor (Transistor) = 互补金属氧化物半导体（晶体管）
Metal = 金属
Gate = 栅
Metal = 金属
Source = 源
n-type
p-type
n-type
Drain = 漏
第4页/共83页
CMOS工作原理 (3)
• N-MOS电路 (2)
Gate = 栅
Source = 源
第5页/共83页
Drain = 漏
CMOS工作原理 (4)
Future PMOS Transistor
No current can flow through here!
第19页/共83页
Silicon Dioxide Silicon Nitride Future NMOS Transistor
Silicon Epi Layer PSilicon Substrate P+
Source = 源
第10页/共83页
Drain = 漏
CMOS工艺流程
1. Shallow Trench Formation
2. Well Formation 3. Gate Formation 4. Source/Drain
Formation
5. Salicide Formation 6. 1st Interconnect Layer 7. 2nd through Nth
第2页/共83页
CMOS工作原理 (1)
• 回顾录像：IC制造工艺
P-MOS
n-well
p-well
N-MOS
CMOS = Complementary Metal-Oxide-Semiconductor (Transistor) = 互补金属氧化物半导体（晶体管）
1[1].5 微电子技术基础
![1[1].5 微电子技术基础](https://img.taocdn.com/s3/m/94379d11e2bd960591c6771d.png)
特点：
存储信息量大 保密性能强 可以防止伪造和窃用 抗干扰能力强 可靠性高
应用举例：
作为电子证件，记录持卡人的信息，用作身份识别（如身份证、 考勤卡、医疗卡、住房卡等）
作为电子钱包（如电话卡、公交卡、加油卡等）
9
1.5 微电子技术基础
IC卡的类型(按芯片分类)
存储器卡：封装的集成电路为存储器，信息可长期保 存，也可通过读卡器改写。结构简单，使用方便。用 于安全性要求不高的场合，如电话卡、水电费卡、公 交卡、医疗卡等 （带加密逻辑的存储器卡增加了加 密电路）
IC集成度提高的规律
Moore定律：单块集成电路的集成度平均每18个月 翻一番 (Gordon E.Moore,1965年)
例：Intel微处理器集成度的发展
酷睿2双核 （2006） 291～410M晶体管 酷睿2四核 （2007） 820M 晶体管 Core i7 六核（2010） >10亿 晶体管
Intel CPU芯片工艺的进展
18
1.5 微电子技术基础
进一步提高集成度的问题与出路
问题：
线宽进一步缩小后，晶体管线条小到纳米级时，其电流微弱 到仅有几十个甚至几个电子流动，晶体管将逼近其物理极限 而无法正常工作
出路：
在纳米尺寸下，纳米结构会表现出一些新的量子现象和效应， 人们正在利用这些量子效应研制具有全新功能的量子器件， 使能开发出新的纳米芯片和量子计算机
1.5 微电子技术基础
（1）微电子技术 （2）集成电路 （3）集成电路卡及电子标签 （4）集成电路发展趋势
1
1.5 微电子技术基础
微电子技术
• 微电子技术是信息技术领域中的关 键技术，是发展电子信息产业和各项 高技术的基础 • 微电子技术的核心是集成电路技术
存储信息量大 保密性能强 可以防止伪造和窃用 抗干扰能力强 可靠性高
应用举例：
作为电子证件，记录持卡人的信息，用作身份识别（如身份证、 考勤卡、医疗卡、住房卡等）
作为电子钱包（如电话卡、公交卡、加油卡等）
9
1.5 微电子技术基础
IC卡的类型(按芯片分类)
存储器卡：封装的集成电路为存储器，信息可长期保 存，也可通过读卡器改写。结构简单，使用方便。用 于安全性要求不高的场合，如电话卡、水电费卡、公 交卡、医疗卡等 （带加密逻辑的存储器卡增加了加 密电路）
IC集成度提高的规律
Moore定律：单块集成电路的集成度平均每18个月 翻一番 (Gordon E.Moore,1965年)
例：Intel微处理器集成度的发展
酷睿2双核 （2006） 291～410M晶体管 酷睿2四核 （2007） 820M 晶体管 Core i7 六核（2010） >10亿 晶体管
Intel CPU芯片工艺的进展
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1.5 微电子技术基础
进一步提高集成度的问题与出路
问题：
线宽进一步缩小后，晶体管线条小到纳米级时，其电流微弱 到仅有几十个甚至几个电子流动，晶体管将逼近其物理极限 而无法正常工作
出路：
在纳米尺寸下，纳米结构会表现出一些新的量子现象和效应， 人们正在利用这些量子效应研制具有全新功能的量子器件， 使能开发出新的纳米芯片和量子计算机
1.5 微电子技术基础
（1）微电子技术 （2）集成电路 （3）集成电路卡及电子标签 （4）集成电路发展趋势
1
1.5 微电子技术基础
微电子技术
• 微电子技术是信息技术领域中的关 键技术，是发展电子信息产业和各项 高技术的基础 • 微电子技术的核心是集成电路技术
微组装技术简述及工艺流程及设备概述.pptx
4) 易于实现多功能。MCM可将模拟电路、数 字电路、光电器件、微波器件、传感器以及 其片式元器件等多种功能的元器件组装在一 起，通过高密度互连构成具有多种功能微电 子部件、子系统或系统。Hughes Reserch laboratory 采用三维多芯片组件技术开发 的计算机系统就是MCM实现系统级组件的 典型实例。
3.类型和特点——
通常可按MCM所用高密度多层布线基板的结构 和工艺，将MCM分为以下几个类型。
1)叠层型MCM（MCM-L，其中L为“叠层”的 英文词“Laminate”的第一个字母）也称为L 型多芯片组件，系采用高密度多层印制电路板 构成的多芯片组件，其特点是生产成本低，制 造工艺较为成熟，但布线密度不够高，其组装 效率和性能较低，主要应用于30MHz和100个 焊点/英寸2以下的产品以及应用环境不太严酷 的消费类电子产品和个人计算机等民用领域。
3)淀积型MCM（MCM-D，其中D是“淀积”的英 文名Deposition 的第一个字母），系采用高密度 薄膜多层布线基板构成的多芯片组件。其主要特 点是布线密度和组装效率高，具有良好的传输特 性、频率特性和稳定性.
微组装技术简述
张经国 1404
Байду номын сангаас
一.微组装技术内涵及其与电子组装技术的关系 1.内涵——微组装技术（micropackging technology） 是微电子组装技术（microelectronic packging technology)的简称，是新一代高级的电子组装技 术。它是通过微焊互连和微封装工艺技术，将高 集成度的IC器件及其他元器件组装在高密度多层 基板上，构成高密度、高可靠、高性能、多功能 的立体结构微电子产品的综合性高技术，是一种 高级的混合微电子技术。
微组装技术简述及工艺流程及设备课件
精度控制问题
精度控制问题
微组装技术要求零件的精度非常高，如何确保每个组件的精确位置和尺寸是微组装过程中的一大挑战 。
解决方案
采用高精度的设备和工艺，如激光加工、纳米压印等，同时加强质量检测，对不合格的零件进行修复 或替换。
生产效率问题
生产效率问题
微组装技术的复杂性和高精度要求使 得生产效率相对较低。
ERA
定义及特点
微组装技术定义 高密度组装 高可靠性 高灵活性
微组装技术是一种将微电子器件（如芯片、MEMS等）通过物 理、化学或电学方法组装到基板上，形成复杂电路和系统的技
术。
微组装技术可以实现高密度组装，将多个微电子器件组装到有 限的基板面积内，提高了电路和系统的集成度。
由于微组装技术采用可靠的物理、化学或电学方法进行连接和 固定，因此可以保证组装后的电路和系统具有高可靠性。
05
案例分析
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
案例一：某公司微组装生产线
总结词
高效、自动化、定制化
主要设备
自动拾取机、微型焊接机、芯片贴装机、烘箱、 显微镜等。
详细描述
该公司的微组装生产线采用了先进的自动化设备 和精细的工艺流程，实现了高效的生产。同时， 公司根据客户需求进行定制化生产，满足客户多 样化的需求。
技术参数
引线键合机的主要技术参数包括 金属线的直径、键合压力、加热 温度和键合速度等，这些参数需 要根据不同的芯片和基板材料进 行调整。
芯片封接机
设备功能
芯片封接机主要用于将芯片、引线和基板等部件密封在一起，以保 护电气连接不受环境影响。
工作原理
芯片封接机采用热压、超声波焊接或环氧树脂密封等技术，将芯片 、引线和基板等部件密封在环氧树脂或其他密封材料中。
PPT微电子封装技术讲义
02
金属材料的可靠性较高，能够承 受较高的温度和压力，因此在高 集成度的芯片封装中广泛应用。
高分子材料
高分子材料在微电子封装中主要用于 绝缘、密封和塑形。常见的高分子材 料包括环氧树脂、聚酰亚胺、聚四氟 乙烯等，它们具有良好的绝缘性能和 化学稳定性。
高分子材料成本较低，加工方便，因 此在低端和大规模生产中应用较广。
板级封装
1
板级封装是指将多个芯片或模块安装在同一基板 上，并通过基板与其他器件连接的系统封装类型。
2
板级封装具有制造成本低、易于维修和更换等优 点，因此在消费电子产品中应用广泛。
3
常见的板级封装类型包括双列直插式封装 （DIP）、小外形封装（SOP）、薄型小外形封 装（TSOP）等。
系统级封装
系统级封装是指将多个芯片、模块和其他元器件集成在一个封装体内，形成一个完 整的系统的封装类型。
微电子封装技术的应用领域
通信
高速数字信号处理、 光通信、无线通信等。
计算机
CPU、GPU、内存条 等计算机硬件的封装 和互连。
消费电子
智能手机、平板电脑、 电视等消费电子产品 中的集成电路封装。
汽车电子
汽车控制单元、传感 器、执行器等部件的 封装和互连。
医疗电子
医疗设备中的传感器、 控制器、执行器等部 件的封装和互连。
详细描述
芯片贴装是将微小芯片放置在基板上的过程，通常使用粘合剂将芯片固定在基板 上，以确保芯片与基板之间的电气连接。这一步是封装工艺中的关键环节，因为 芯片的正确贴装直接影响到后续的引线键合和整体封装质量。
引线键合
总结词
引线键合是将芯片的电路与基板的电路连接起来的工艺过程。
详细描述
引线键合是通过物理或化学方法将芯片的电路与基板的电路连接起来的过程。这一步通常使用金属线或带状线， 通过焊接、超声波键合或热压键合等方式将芯片与基板连接起来，以实现电气信号的传输。引线键合的质量直接 影响着封装产品的性能和可靠性。
金属材料的可靠性较高，能够承 受较高的温度和压力，因此在高 集成度的芯片封装中广泛应用。
高分子材料
高分子材料在微电子封装中主要用于 绝缘、密封和塑形。常见的高分子材 料包括环氧树脂、聚酰亚胺、聚四氟 乙烯等，它们具有良好的绝缘性能和 化学稳定性。
高分子材料成本较低，加工方便，因 此在低端和大规模生产中应用较广。
板级封装
1
板级封装是指将多个芯片或模块安装在同一基板 上，并通过基板与其他器件连接的系统封装类型。
2
板级封装具有制造成本低、易于维修和更换等优 点，因此在消费电子产品中应用广泛。
3
常见的板级封装类型包括双列直插式封装 （DIP）、小外形封装（SOP）、薄型小外形封 装（TSOP）等。
系统级封装
系统级封装是指将多个芯片、模块和其他元器件集成在一个封装体内，形成一个完 整的系统的封装类型。
微电子封装技术的应用领域
通信
高速数字信号处理、 光通信、无线通信等。
计算机
CPU、GPU、内存条 等计算机硬件的封装 和互连。
消费电子
智能手机、平板电脑、 电视等消费电子产品 中的集成电路封装。
汽车电子
汽车控制单元、传感 器、执行器等部件的 封装和互连。
医疗电子
医疗设备中的传感器、 控制器、执行器等部 件的封装和互连。
详细描述
芯片贴装是将微小芯片放置在基板上的过程，通常使用粘合剂将芯片固定在基板 上，以确保芯片与基板之间的电气连接。这一步是封装工艺中的关键环节，因为 芯片的正确贴装直接影响到后续的引线键合和整体封装质量。
引线键合
总结词
引线键合是将芯片的电路与基板的电路连接起来的工艺过程。
详细描述
引线键合是通过物理或化学方法将芯片的电路与基板的电路连接起来的过程。这一步通常使用金属线或带状线， 通过焊接、超声波键合或热压键合等方式将芯片与基板连接起来，以实现电气信号的传输。引线键合的质量直接 影响着封装产品的性能和可靠性。
《微电子技术》课件
军事
微电子技术用于制造军事设备 ，如导弹制导系统、雷达、通
信设备等。
微电子技术的发展趋势
纳米技术
随着芯片上元件尺寸的 不断缩小，纳米技术成 为微电子技术的重要发
展方向。
3D集成
通过将多个芯片垂直集 成在一起，实现更高的
性能和更低的功耗。
柔性电子
柔性电子是将电子器件 制造在柔性材料上的技 术，具有可弯曲、可折
将杂质元素引入半导体材料中的 技术。
离子注入掺杂
利用离子注入机将杂质离子注入 到半导体材料中的技术。
化学气相掺杂
利用化学气相沉积的方法，将含 有杂质元素的化合物沉积到半导
体材料中的技术。
04
集成电路设计
集成电路设计流程
需求分析
明确设计要求，分析性能指标，确定设计规 模和复杂度。
逻辑设计
根据规格说明书，进行逻辑设计，包括算法 设计、逻辑电路设计等。
《微电子技术》 ppt课件
contents
目录
• 微电子技术概述 • 微电子器件 • 微电子工艺技术 • 集成电路设计 • 微电子封装技术 • 微电子技术发展面临的挑战与机遇
01
微电子技术概述
微电子技术的定义
微电子技术是一门研究在微小 尺寸下制造电子器件和系统的 技术。
它涉及到利用半导体材料、器 件设计和制造工艺，将电子系 统集成在微小尺寸的芯片上。
02
微电子技术领域的竞争非常激烈，企业需要不断提升自身的技
术水平和产品质量，以获得竞争优势。
客户需求多样化
03
客户需求多样化，要求企业提供更加定制化的产品和服务，以
满足不同客户的需求。
新材料、新工艺的机遇
新材料的应用
微电子技术用于制造军事设备 ，如导弹制导系统、雷达、通
信设备等。
微电子技术的发展趋势
纳米技术
随着芯片上元件尺寸的 不断缩小，纳米技术成 为微电子技术的重要发
展方向。
3D集成
通过将多个芯片垂直集 成在一起，实现更高的
性能和更低的功耗。
柔性电子
柔性电子是将电子器件 制造在柔性材料上的技 术，具有可弯曲、可折
将杂质元素引入半导体材料中的 技术。
离子注入掺杂
利用离子注入机将杂质离子注入 到半导体材料中的技术。
化学气相掺杂
利用化学气相沉积的方法，将含 有杂质元素的化合物沉积到半导
体材料中的技术。
04
集成电路设计
集成电路设计流程
需求分析
明确设计要求，分析性能指标，确定设计规 模和复杂度。
逻辑设计
根据规格说明书，进行逻辑设计，包括算法 设计、逻辑电路设计等。
《微电子技术》 ppt课件
contents
目录
• 微电子技术概述 • 微电子器件 • 微电子工艺技术 • 集成电路设计 • 微电子封装技术 • 微电子技术发展面临的挑战与机遇
01
微电子技术概述
微电子技术的定义
微电子技术是一门研究在微小 尺寸下制造电子器件和系统的 技术。
它涉及到利用半导体材料、器 件设计和制造工艺，将电子系 统集成在微小尺寸的芯片上。
02
微电子技术领域的竞争非常激烈，企业需要不断提升自身的技
术水平和产品质量，以获得竞争优势。
客户需求多样化
03
客户需求多样化，要求企业提供更加定制化的产品和服务，以
满足不同客户的需求。
新材料、新工艺的机遇
新材料的应用
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热超声键合
热压键合： 热压键合焊是利用加压和加热，使得金属丝与焊区接触面的原子间达到 原子的引力范围，从而达到键合目的。
热压键合工作过程：利用微电弧使直径在25~50um的金丝端头熔化成球状，通过 送丝压头将球状端头压焊在裸芯片电极面的引线端子，形成第一键合点。然后送 丝压头提升，并向基板位置移动，在基板对应的导体端子上形成第二个键合点， 完成引线连接过程。
第二节 芯片制造工艺
芯片的制作流程如下图：
硅砂
2.1 硅锭的生产
硅砂
多晶硅
单晶硅
硅锭
1. 多晶硅生产
SiO2+2C 2000°
Si + CO2
石 英 砂
焦 炭 、 煤
工 业 用 硅
还原高纯度硅（还原炉中进行） Si+3HCl 1250°SiHCl3+H2(+SiCl4及其他产品) SiHCl3+H2
均胶机
光刻胶
硅片自动输送 轨道系统
给胶管
均胶机工作过程
硅片吸附在真空卡盘上 液态的光刻胶滴在硅片的中心
卡盘旋转，离心力的作用下光刻胶扩散开
先低速旋转0~2000 rpm，再上升到~30007000 rpm
高速旋转，光刻胶均匀地覆盖硅片表面
均胶后烘：
光刻胶里的溶剂有助于形成光刻胶薄膜，但会吸收光，也会影响粘附性 目的：去水烘烤使得硅片表面水分蒸发，提高光刻胶表面的粘附性
光刻胶层 （掩蔽层）
在尺寸大于3um的IC制造中湿法腐蚀被广泛应用
去胶：刻蚀之后，图案成为晶圆最表层永久的一部分。 作为刻蚀阻挡层的光刻胶层不再需要了，必须从表面去掉。
显影
刻蚀
去胶
显影后的晶圆
将晶圆进行切割
芯 片
第三章 元器件的互连封装技术
硅锭
晶圆
芯 片
第一节 引线键合技术
键合原理 引线键合（Wire Bonding） 是将半导体芯片焊区与电子封装外壳的I/O 引线或基板上技术布线焊区用金属细丝连接起来的工艺技术。 热压键合 引线键合 超声键合
投影曝光的优点是： ①掩模版不与晶圆片接触，掩模版利用率提高； ②对准是观察掩模版平面上的反射图像，不存在景深问题； ③掩模版上的图形通过光学投影的方法缩小，并聚焦于感光胶膜上，这样掩模 版上的图像可以比实际尺寸大得多（通常掩模版与实际图形尺寸之比为10:1）， 提高了对准精度，避免了制作微细图形的困难，也削弱了灰尘的影响。
第一键合点的形状
第二键合点形状
超声键合：
超声键合是利用超声波（60~120kHz）发生器使劈刀发生水平弹性振动， 同时施加向下的压力，劈刀在这两种力作用下带动引线在焊区金属表面迅速 摩擦，引线受能量作用发生塑性变形，在25ms内与键合区紧密接触完成焊接。
1.定位（第一次键合）
2.键合
3.定位（第2次键合） 超声法工艺流程
载带：即带状载体，是指带状绝缘薄膜上再有由覆铜箔经刻蚀而形成的引线框架， 而且芯片也要载于其上。
载带自动焊技术的内引线键合技术：内引线键合是将半导体芯片组装到TAP 载带上的技术。
内侧引线键合操作示意图
内侧引线键合好之后进行塑封，然后在封装到基板上
TAB的外引线键合技术：
完成了内引线键合并经过老化测试的载带芯片即可用于混合电路的安装，也可以 用于微电子封装的引线框架上。
前烘：
目的
去除硅表面的水分，提高光刻胶与表面的粘附性
方法
热垫板加热硅，90°~120°，1min
涂甩光刻胶
光刻胶：接收图像的介质称为光刻胶。光刻胶由三种成分构成即光敏化合物、 基本树脂和合适的有机溶剂。曝光时，光刻胶的化学结构发生变化。 正性胶：显影时曝光区域被除去 光刻胶 负性胶：显影时非曝光区域被除去
4.键合-切断
超声键合实物图
热超声键合法：
基理：利用超声机械振动带动丝与衬底上的蒸镀的膜进行摩擦，使氧化膜 破碎，纯净的金属表面相互接触，接头区的温升以及高频振动，使金属晶格 上原子处于受激活状态，发生相互扩散，实现金属键合。
第二节 载带自动焊技术
载带自动焊技术（TAB，Tape Automate Bonding）是将芯片凸点电极与载带的引线连接 ，经过切断、冲压等工艺封装而成。
涂胶、曝光、显影
显影后
刻蚀
干法刻蚀
刻蚀
湿法刻蚀
主要指利用低电压放电产生的等离子体中的离子或游离基与材料 干法刻蚀： 发生化学反应或通过轰击等物理作用而达到刻蚀的目的。
湿法刻蚀：
利用液态化学试剂或溶液通过化学反应进行刻蚀的方法。
湿法刻蚀优点： 1.应用范围广，几乎适用于所有材料 2.选择性强 3.简单易行，成本低，适用于大批量生产 缺点： 钻蚀严重（各向异向性差），难于获得精确的图形
如图给出了一个电子产品系统的总成结构
零级封装：芯片上的互连，即将从硅圆片切下来的小晶片进行连接。其连接方法有： 引线键合、载带自动键合和焊球植入。
一级封装：器件级封装，晶片经过零级封装制成集成电路所需的元件，经过一级封装 将这些元件组成集成电路的过程。
二级和三级封装：二级和三级封装就是将集成电路、阻容元件、接插件以及其他的 元器件安装在印制电路板上。
1.晶圆的制造
将硅锭进行横向切割，就可以得到单个硅片。再将单个硅片进行抛光， 即可得到符合硅锭的晶圆（wafer）。
2.氧化工艺 硅表面的二氧化硅紧紧依附在硅衬底上，其具有极高的化学稳定性和绝缘性。
二氧化硅层的作用：保护层、钝化层、电性能的隔离层等。
制备二氧化硅层的方法：热分解法、溅射法、真空蒸发法、等离子氧化法、热氧化法等， 其中用热氧化法制备的二氧化硅掩蔽能力最强，因此应用也最广泛。
正性胶
显影三个基本步骤：显影—清洗—干燥
浸入式
显影 旋转式
去离子水
滴注显影液
显影完成
甩除显影液
完成
甩干 旋转式显影过程图
去离子水清洗
刻蚀： 显影后模板的图案被刻在光刻胶膜上。刻蚀是通过光刻胶暴露区域来去掉 晶圆最表层的工艺，主要目标是将光刻掩模板上的图案精确地转移到晶圆表面 ，刻蚀后的图案就被永久的转移到晶圆表层。
第一步： 印制凸点
印制凸点是采用模板直接将焊膏印在要形成凸点的焊盘上，然后经过回流而形成凸点
用模板将焊膏印在焊盘上
凸点下金属层
回流形成焊球
焊膏
第二、三步：芯片与基板对准并加热连接
第四步：在芯片与基板之间填充树脂并固化
完成凸点与基板的互连后，芯片靠凸点阵列固定在基板上，实际的固定面积比芯片的面积 要小得多，因而结合强度并不高。在芯片与基板的缝隙中注入有机胶，然后使之固化， 一方面增大了芯片与基板的连接面积，提高了两者的结合强度，另一方面对凸点也起到了 保护的作用。
1100° Si+3HCl
多晶硅
2.直拉法生产单晶硅 如图所示为直拉单晶的原理图
图二 硅锭 直拉法把装在坩埚内的多晶硅熔融后用一块硅单晶(常称仔晶或晶种)引导，慢慢 提起，出坩埚部分凝固后就成硅单晶体(它的硅原子排列方向与仔晶相同)。当把 坩埚内的多晶硅熔体全部提出后，一根硅单晶棒就拉成了。
2.2 芯片制造过程
3.光刻 光刻是在光的作用下，使图像从母板向另一种介质转移的过程。 母板就是光刻板，是一种由透光区和不透光区组成的玻璃板。 光刻基本步骤如下： 硅片处理 涂胶 曝光 显影 坚膜 刻蚀 去胶 前烘 涂甩光刻胶 均胶后烘
光刻流程图
硅片处理： 主要是将硅片进行清洗。
去除沾污 目的 去除微粒 减少针孔和其他缺陷 提高光刻胶黏附性
第二章 芯片设计与制造工艺
集成电路
集成电路：是利用微细加工技术，将成百上千乃至上万个电子元件及其互连线， 按照一定规律，全部制作在一块微小的半导体硅片上。
硅圆
集成电路
第一节 集成电路芯片的设计过程
当前集成电路的设计流程如下：
系统描述
设计验证
功能设计
模拟与仿真
逻辑设计
芯片制造
电路设计
测试和封装
物理设计
第一章：电子制造概述
一、电子制造
定义：电子制造是指电子产品从硅片开始到产品系统的物理实现过程。 如下图所示：
圆形包含的部分又称为电子封装（ Electronic Packaging ）
电子封装指的是按照电路图将裸芯片、陶瓷等物质制造成芯片、元件、板卡、电路板， 最终组装成电子产品的整个过程。
二、电子产品总成结构的分级
投影曝光的缺点是对环境要求特别高，微小的振动都会影响曝光精度，另外光路 系统复杂，对物镜成像能力要求很高。
投影曝光成像原理
曝光模拟图
显影：
显影是指把掩模板上的图案复制到光刻胶上。晶圆完成对准和曝光后， 器件或电路的图形就以已曝光和未曝光的形式记录在光刻胶层上，显影技术 用化学反应分解未聚合光刻胶使图案显影。
对于用于微电子封装的引线框架，在生产线上连续安装载带芯片的电子产品， 可使用外引线压焊机将卷绕的载带芯片连续进行外引线焊接，焊接时应用切断 装置再在每一个焊点外沿引线和除PI支撑架以外的部分切断并焊接。
切断，冲压成型
安装 热压键合
热压键合压头
外侧引线键合操作
第三节 倒装芯片技术
倒装芯片（Flip Chip）技术是芯片以凸点阵列结构与基板直接互连的一种方法。将芯片 用引线键合的方式与基板互连时，芯片的面是朝上的，这通常认为是正装形式，而倒装 芯片与正装形式相反，芯片的面朝下与基板上的焊区互连。
缺点：
1.芯片上要制作凸点，增加了工艺难度和成本。 2.焊点检查困难。 3.使用底部填充要求一定的固化时间。 4.使倒装焊同各材料间的匹配所产生的应力问题属化层上制作钎料合金凸点
芯片面向下与基板上的金属化层对准
加热是钎料合金熔化，形成连接
在芯片与基板之间填充树脂并固化