电子封装工艺设备
电力电子器件封装工艺流程
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在进行电力电子器件封装之前，需要做好充分的准备。
电子封装设备考核试卷
B.注塑温度
C.注塑速度
D.模具温度
11.以下哪些技术可以用于电子封装过程中的锡球排列？（）
A.静电吸附
B.机械手排列
C.液态喷射
D.真空吸取
12.在电子封装设备中，以下哪些设备可能用到传感器？（）
A.焊线机
B.超声波焊接机
C.真空镀膜机
D.封装测试机
13.以下哪些因素会影响电子封装的成本？（）
A.设备的自动化程度
B.设备的精度
C.操作人员的技能水平
D.环境温度
8.电子封装设备中的焊线机主要采用哪种送丝方式？（）
A.挤压送丝
B.拉丝送丝
C.飞丝送丝
D.滚丝送丝
9.以下哪种材料不适合作为电子封装的焊料？（）
A. SnAgCu焊料
B. SnPb焊料
C. AuSn焊料
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱD. Al焊料
10.下列哪个因素会影响电子封装设备的生产质量？（）
10.电子封装设备中的超声波焊接机，其焊接原理是利用超声波在材料界面上产生的____效应来实现焊接。
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.电子封装设备中的焊线机，其送丝装置的稳定性不会影响焊接质量。（）
2.真空镀膜机在电子封装中可以涂覆任意厚度的膜层。（）
9. AuSn焊料因其高昂的成本，不适用于大规模电子封装生产。（√）
10.电子封装设备在运行前，无需进行电气安全检查。（）
五、主观题（本题共4小题，每题5分，共20分）
1.请简述电子封装设备中焊线机的工作原理及其在电子封装中的作用。
2.描述真空镀膜机在电子封装中的应用，并说明其操作过程中需要注意的安全问题。
封装工艺及设备
分辨率 μm
较高
性能 精度 线宽 μm μm
较高 较窄
样品要求
切深 μm
样品材料
样品 大小
样品 厚度μm
浅
GaAs、 InP
≤4inch
≤100
钻石刀 划片机
一般
一般 较窄
浅
Sapphir e、GaN
≤3inch
≤100
激光 划片机
砂轮 划片机
高 一般
高
窄
较深
Sapphir e、GaN
≤3inch
≤100
56
JSM-6390性能参数
最大放大倍数
300，000 ×
高真空分辨率
加速电压
分辨率
30 kV
3.0nm
15 kV
8.0nm
1 kV
15nm
57
JSM-6390实拍示例
58
JSM-6390工作模式
工作模式： 模式比较：
△ 二次电子像模式 △ 背散射电子像模式
主要利用 分辨率
二次电子像 形貌衬度 高
Chip
4. 凸点光刻
solder ball after reflow
Chip
5. 电镀焊料
Chip
Chip
6. 去除光刻胶 7. 去除凸点外底金属
电镀焊料凸点工艺流程
Chip
8. 回流
25
电镀凸点工艺样品示例
PCB上不同尺寸倒装焊样品 在软质底板上倒装焊
26
实验室现有引线键合设备
WEST·BOND 747677E
2.1. 对准
Step
CCD OPTICS
重复步骤1-4 42
两种压印方式比较
OLED生产线设备的封装工艺及相关设备介绍
OLED生产线设备的封装工艺及相关设备介绍随着消费电子产品市场的不断发展，有机发光二极管（OLED）作为一种新型的显示技术，逐渐成为主流。
OLED显示屏具有轻薄、柔性、高对比度和快速响应等优势，因此被广泛应用于智能手机、电视、可穿戴设备及汽车显示屏等领域。
本文将介绍OLED生产线设备的封装工艺及相关设备。
一、OLED封装工艺简介OLED封装工艺是指将薄膜基板上的OLED器件封装成最终产品的过程。
它包括以下几个主要步骤：基板清洗、电极制备、有机发光层的蒸发或印刷、封装和封装测试。
其中，封装是整个过程的关键环节，它决定了OLED显示屏的可靠性、寿命和品质。
二、OLED封装设备介绍1. 清洗设备清洗设备用于清洗薄膜基板，确保其表面干净。
清洗过程主要包括物理清洗和化学清洗两个步骤。
物理清洗使用超声波或气体流等方法去除基板表面的杂质；化学清洗则采用化学溶液去除残留物。
2. 电极制备设备电极制备设备用于在薄膜基板上添加电极。
一般使用ITO（导电氧化铟锡）材料作为电极材料。
电极制备设备先将ITO材料涂刷或喷涂在基板上，然后通过高温处理将ITO与基板牢固结合。
3. 蒸发设备蒸发设备用于在电极上蒸发有机发光材料，形成有机发光层。
蒸发设备通过加热有机发光材料，使其蒸发并沉积在基板上。
这个过程需要在真空环境下进行，以确保沉积的材料质量。
4. 印刷设备印刷设备用于大规模生产OLED显示屏。
该设备通过将有机发光材料印刷到基板上，并通过卷转式加工方式实现连续生产。
印刷设备通常具有高精度的印刷头和控制系统，以确保印刷质量。
5. 封装设备封装设备用于将蒸发或印刷完成的OLED器件进行封装，以保护其免受外部环境的影响。
封装设备主要包括封装材料的加工、封装头的固定和封装过程的控制。
封装材料通常为有机硅或环氧树脂。
6. 封装测试设备封装测试设备用于对封装完成的OLED器件进行质量检验。
该设备可以检测OLED器件的亮度、均匀性、亮度衰减等参数，以确保产品的品质达到标准。
COB制作工艺流程及设备应用情况
COB制作工艺流程及设备应用情况COB (Chip on Board)制作工艺流程及设备应用情况COB制作工艺是将电子芯片(IC)直接粘贴在线路板(PCB)的表面上，然后通过线缆进行电路连接的一种封装技术。
相比于传统的封装技术，如QFP、BGA等，COB制作工艺具有尺寸小、重量轻、成本低等优势。
在COB制作过程中，需要使用到一系列设备：1.IC贴装机：IC贴装机是COB制作过程中最关键的设备之一、它用于将IC芯片精确地贴在PCB上，贴装机通过引导针、真空吸附等机械手段将IC精准地定位在PCB的特定位置上，并确保IC与PCB的电路相连。
2.热压机：在IC贴装完成后，需要使用热压机将IC芯片与PCB进行牢固的黏合。
热压机通过加热和压力的双重作用，将IC芯片与PCB上的导电胶水进行固化，从而确保芯片在使用过程中不会脱落。
3.焊接设备：在COB制作工艺中，还需要进行电路的连线焊接。
这个过程通常使用焊锡丝和焊锡炉来完成。
焊锡丝在炉子中熔化，然后通过机械移动或人工操作，将焊锡丝与芯片引脚和PCB上的焊盘连接。
4.清洗设备：在COB制作完成后，需要对PCB进行清洗，以去除焊锡残留物、胶水残留物等杂质。
清洗设备通常使用喷淋式清洗机，使用喷淋喷头将清洗液均匀地喷洒在PCB上，然后通过高压水流将杂质冲走。
以上是COB制作工艺中常用的设备，下面将介绍COB制作的工艺流程：1.PCB准备：首先，需要准备好空的PCB板，并进行表面处理，以提高黏附性和贴装质量。
2.粘贴IC芯片：使用IC贴装机将IC芯片粘贴到PCB上的特定位置。
贴装机通过引导针和真空吸附等方式，确保IC芯片的正确定位和黏附。
3.热压黏合：将贴好的IC芯片和PCB放入热压机中，通过加热和压力，将芯片与PCB的导电胶水进行牢固黏合。
4.连线焊接：使用焊锡丝和焊锡炉，将IC芯片的引脚与PCB上的焊盘进行焊接，以建立电路连接。
5.清洗：使用清洗设备对PCB进行清洗，以去除焊锡残留物、胶水残留物等杂质。
芯片封装工艺及设备
《微电子封装技术》复习提纲第一章绪论●微电子封装技术的发展特点是什么？发展趋势怎样？（P8、P9）特点：微电子封装向高密度和高I/O引脚数发展，引脚由四边引出向面阵排列发展微电子封装向表面安装式封装（SMP）发展，以适合表面安装技术（SMT）从陶瓷封装向塑料封装发展从注重发展IC芯片向先发展后道封装再发展芯片转移发展趋势：微电子封装具有的I/O引脚数更多微电子封装应具有更高的电性能和热性能微电子封装将更轻，更薄，更小微电子封装将便于安装、使用和返修微电子安装的可靠性会更高微电子封装的性能价格比会更高，而成本却更低，达到物美价廉●微电子封装可以分为哪三个层次（级别）？并简单说明其内容。
（P7）用封装外壳将芯片封装成单芯片组件和多芯片组件的一级封装，将一级封装和其他元器件一同组装到印刷电路板上的二级封装以及再将二级封装插装到母版上的三级封装硅圆片和芯片虽然不作为一个封装层次，但却是微电子封装的出发点和核心。
在IC芯片与各级封装之间，必须通过互连技术将IC芯片焊区与各级封装的焊区连接起来形成功能，也有的将这种芯片互连级称为芯片的零级封装●微电子封装有哪些功能？（P19）电源分配、信号分配、散热通道、机械支撑、环境保护●芯片粘接方法分为哪几类？粘接的介质有何不同（成分）？（P12）Au-Si合金共熔法(共晶型)Pb-Sn合金片焊接法(点锡型)导电胶粘接法(点浆型)；环氧树脂有机树脂基粘接法(点胶型)；高分子化合物●简述共晶型芯片固晶机（粘片机）主要组成部分及其功能。
1 机械传动系统2 运动控制系统3 图像识别（PR）系统4 气动/真空系统5 温控系统机械系统•目标：芯片+框架•组成部分：• 1 框架供送部分进料（框架分离）、送料、出料• 2 芯片供送部分•目标：组成部分：1 送晶装置：晶粒供送2 焊头装置3 顶针装置4 其他：温控、 气动/真空等• 3 点锡/点浆/点胶部分● 和共晶型相比，点浆型芯片固晶机（粘片机）在各组成部分及其功能的主要不同在哪里？点浆工序，进烤箱● 名词解释：取晶、固晶、焊线、塑封、冲筋、点胶取晶：以化学腐蚀的方法将晶粒从封装中取出，以利下一步拍照评估，层次去除或其他分析的进行固晶：将芯片固定在外壳底座中心，常用Au-Sb 合金（对PNP 管）共熔或者导电胶粘接固化法使晶体管的接地极与底座间形成良好的欧姆接触；对IC 芯片，还可以采用环氧树脂粘接固化法；（引脚与金属壳的隔离：玻璃）焊线：在芯片的焊区与接线柱间用热压焊机或超声焊机用Au 丝或Al 丝连接起来；接着将焊好内引线的底座移至干燥箱中操作，并通以惰性气体或N2保护芯片； 封装：最后将管帽套在底座周围的凸缘上，利用电阻熔焊法或环形平行缝焊法将管帽与底座边缘焊牢，达到密封要求。
史上最全的半导体材料工艺设备汇总
史上最全的半导体材料工艺设备汇总?据中国半导体工业协会（CSIA）的数据，2013年中国半导体销售额2508亿元，同比增长%，其中设计亿元，增长%；制造亿元，增长%；封装亿元，增长%，而进口半导体芯片为2313亿美元。
根据安邦半导体产业顾问莫大康提供的数据，在2013年中国半导体前10大制造商中，外商占4家，包括如SK、Hynix、Intel、TSMC及和舰，不包括在成都的德州仪器。
总销售额为亿元，其中4家外资为亿元，占比贡献为%。
在2013年中国前10大封装制造商中，外商占7家（未计及西安的美光），总销售额为亿元，其中外资为亿元，占比贡献为%。
半导体业如此巨大的市场，半导体工艺设备为半导体大规模制造提供制造基础，摩尔定律，给电子业描绘的前景，必将是未来半导体器件的集成化、微型化程度更高，功能更强大。
Source:中研网Source：微迷网小编为您解读半导体生产过程中的主要设备的概况。
1、单晶炉设备名称：单晶炉。
设备功能：熔融半导体材料，拉单晶，为后续半导体器件制造，提供单晶体的半导体晶坯。
主要企业（品牌）：国际：德国PVATePlaAG公司、日本Ferrotec公司、美国QUANTUMDESIGN公司、德国Gero公司、美国KAYEX 公司。
国内：北京京运通、七星华创、北京京仪世纪、河北晶龙阳光、西安理工晶科、常州华盛天龙、上海汉虹、西安华德、中国电子科技集团第四十八所、上海申和热磁、上虞晶盛、晋江耐特克、宁夏晶阳、常州江南、合肥科晶材料技术有限公司、沈阳科仪公司。
2、气相外延炉设备名称：气相外延炉。
设备功能：为气相外延生长提供特定的工艺环境，实现在单晶上，生长与单晶晶相具有对应关系的薄层晶体，为单晶沉底实现功能化做基础准备。
气相外延即化学气相沉积的一种特殊工艺，其生长薄层的晶体结构是单晶衬底的延续，而且与衬底的晶向保持对应的关系。
主要企业（品牌）：国际：美国CVDEquipment 公司、美国GT公司、法国Soitec公司、法国AS公司、美国ProtoFlex公司、美国科特·莱思科（）公司、美国AppliedMaterials公司。
半导体激光器封装工艺与设备共17页文档
封装工艺与设备-烧结
真空焊接系统
主要用途：
➢通过预成型焊片，实现芯片与管座或热 沉共晶贴片。
芯片
C-mount
Au80Sn20焊片
封装工艺与设备-金丝球焊
主要用途：
➢芯片与陶瓷金属或管座之间导电连接。
超声波金丝球焊机
C-mount
TO
封装工艺与设备-焊引线
电烙铁
铜引线
主要用途：
➢C-mount管座引线连接。
焊锡丝
助焊剂
C-mount
封装工艺与设备-目检
主要用途：
➢贴片、键合、封帽等精细观察与 测量，不良品外观异常分析。
金相显微镜
体式显微镜
封装工艺与设备-老化
直流稳压电源
主要用途：
➢激光器封装后不同温度下可靠性 测试与分析。
冷水机试
主要用途：
➢单管和裸管芯（结合探针台）P-IV曲线、光谱及远场发散角测量。
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
半导体激光器光电参数测试系统
P-I-V
光谱
远场发散角
封装工艺与设备-封帽
主要用途：
➢不同型号TO管封帽。
封帽机
Thanks！
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
半导体激光器封装工艺与设备
半导体激光器封装工艺与设备
封装工艺与设备-蒸镀
主要用途：
➢热沉蒸镀焊料； ➢陶瓷片蒸镀金属电极。
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③视觉系统：由光路、照明和摄像头组成。用于芯片自动定位和焊后检查。 ④物料传输系统：负责料条（引线框架或PCB基板）的自动操作。 ⑤上/下机箱及基座：固定支撑设备以及容纳电系控制系统和其他附件。
ห้องสมุดไป่ตู้
精选课件
电子封装工艺设备
陈仁章 机电工程学院 桂林电子科技大学
精选课件
1
精选课件
2
封装工艺与设备的关系
电子产品封装概述
精选课件
3
半导体封装技术
半导体封装技术发展的5个阶段：
精选课件
4
封装技术
将一个或多个芯片有 效和可靠地封装互连 起来，以达到： 1，提供给芯片电流 通路； 2，引入或引出芯片 上的信号； 3，导出芯片工作时 产生的热量； 4，保护和支撑芯片， 防止恶劣环境对它的 影响。
主要完成： 1，电气测试 2，参数测试
11
探针测试台的分类
用于各种半导体器件芯片的电能参数测试，用 手动控制进行器件特性分析和工艺验证分析。
在人工完成第一个芯片对准后，按程序实现 晶圆上所有芯片测试功能的测试设备。
主要包括：
1，X-Y向工作台 2，可编程承片台 3，探针卡/探针卡支架 4，打点器、探边器 5，操作手柄 6，与测试仪相连的通信接口
精选课件
5
IC发展的历程及其封装形式
厚膜IC
膜IC
（无源） 薄膜IC
混合IC
QFP
小规模IC
（HLC）
BGA 系
IC
（SSI）
有源半 导体IC
中规模IC （MSI）
大规模IC （LSI）
超大规模
统
先
CSP 封
进
FC
装
（ MCM/
（微
MCP
机
3D
电 系
双
IC（VLSI）
统
极
MEMS/MOEMS Sip/Sop) HIS
MOS
型
型 特大规模
系统级芯片
IC（ULSI）
（SoC)
）
精选课件
6
封装工艺与设备
精选课件
先进的封装设备和制造 工艺是密不可分的，没 有设备的工艺无疑是之 上谈兵，没有工艺的设 备则必然是无源之水。 设备与工艺要紧密结合 在一起。
促进
工艺
决定
设备
7
先进封装技术
精选课件
8
晶圆处理工艺设备
精选课件
精选课件
20
芯片键合机
芯片键合机的关键技术 是：整机运动控制、点 浆、芯片拾取机构以及 图像识别系统。 芯片键合设备的关键在 于高速、精确、可靠地 拾取和放置芯片。键合 头运动的精度和速度是 保证设备精度、可靠性、 一致性和效率的关键。
精选课件
21
引线键合技术
互连工艺确立芯片和外部的电气连接。半导体内部的互连方式分为引线连接和 非引线连接两种。
精选课件
15
晶圆划片工艺设备
划切刃具支撑（金刚刀支架、主轴或激光器）、Z向划切深度控制、Y向分度定 位、X向划切进给以及θ向平行调整。具备四维基本运动。
①砂轮划片机
X轴：带动被划材料快速 进入开槽划片运动。 Y轴：带动空气空气主轴 准确送进所需划切槽距。 Z轴：主轴升降，实现所 需的开槽和划片深度。 θ轴：实现所需划切角度。
微水导激光基本原理
精选课件
17
芯片互连工艺设备
精选课件
18
芯片键合技术
将芯片安装固定在封装基板或外壳上，常用的键合材料包括导电环氧树脂、金 属焊料等。分共晶键合和黏合剂键合两种方式。
共晶键合：涂敷共晶键合材料，加热、加压，并 驱动芯片往复摩擦。
黏合剂键合：涂布黏合剂，然后放置芯片，在烘 箱中加热固化，形成键合界面。
精选课件
14
晶圆减薄机关键零部件
⑴承片台 ⑵分度工作台 ⑶空气静压电主轴 ⑷磨轮进给系统 ⑸折臂机械手
研磨应力去除技术
化学机械式抛光（CMP） 湿式化学腐蚀(wet etching) 干式腐蚀(dry etching)
干式抛光(dry polishing)
目的： 去除研磨后的变质层， 使芯片的强度得到提高。
①旋转工作台磨削
（surface grinding on a rotary table）
D≤100mm，工作台4旋转做圆周 进给运动。
精选课件
13
②晶圆自旋转磨削
（wafer rotating grinding）
晶圆和磨轮绕各自的 轴回旋，磨轮垂直向 下进行纵向切入磨削。 磨轮进给系统向下运 动的速度越小，对未 加工材料破坏越小。 纵向切入：将旋转的 研削磨轮自上而下地 切入自旋的被加工物， 并研削加工至规定厚 度尺寸的研削方法。
引线连接即引线键合（wire bonding） 非引线连接分为载带自动键合（TAB）与倒装芯片（FC）两种。
TAB
WB
精选课件
FC
22
引线键合设备
主要组成部分： ①XY工作台：提供形成复杂线弧形状所需的键合面内的高速精度运动。 ②键合头：提供键合过程中垂直于键合面的运动，同时承载超声波换能器、
9
晶圆测试工艺设备
晶圆测试技术：
晶圆上芯片的探针测试，确定其功能与性能；是制造工艺中降低成 本的一种手段。
前道制芯工艺
探针测试台
晶圆背面磨 削减薄
精选课件
10
晶圆探针测试台
精选课件
即探针台，用来测 试晶圆上每个芯片 电路特性的。 通过探针卡实现芯 片上每个焊区与测 试仪的稳定连接， 由测试仪判定芯片 的好坏。
精选课件
16
②干式激光划片机
砂轮式划片具固有的划切道宽度问题，激光划片机大大减小其宽度。
③微水导激光划片机
主要优势：消除热影响区。
传统激光总会有能量残 留在划切道上，该能量的累 积和传导是造成热损伤的主 要原因。
而微水导激光因水柱的 作用，将每个脉冲残留的热 量迅速带走，不会积累在工 件上。
精选课件
CJ-5型双电测四探针测试仪
12
晶圆减薄工艺设备
主要方式：
磨削、研磨、化学机械抛光（CMP）、干式抛光（dry polishing）、电化学腐蚀 （electrochemical etching）、湿法腐蚀（wet etching）、等离子辅助化学 腐蚀（PACE）、常压等离子腐蚀（ADPE）
精选课件
19
芯片键合设备
主要组成部分： ①承片台：承载着芯片的蓝膜框架，驱动其在XY两个方向运动以便取芯。 ②点胶系统：涂覆黏合剂，分点蘸式和喷涂式。 ③键合头：完成芯片的拾取和放置，分摆臂式和直线式。 ④视觉系统：由光路、照明和摄像头组成。用于芯片自动定位。 ⑤物料传输系统：负责料条（引线框架或PCB基板）的自动操作。 ⑥上/下机箱及基座：固定支撑设备以及容纳电系控制系统和其他附件。