集成电路、IC芯片的封装流程

时间:2022-12-01 17:29:58 点击:
汉芯国科为介绍集成电路封装相关内容,主要内容为封装作用与常见的封装工序

我们知道,集成电路是指采用一定的工艺,把一个电路中所需的三极管、二极管、电阻、电容、电感等元器件及导线互连在一起,制作在一小块或几小块陶瓷、玻璃或半导体晶片上,然后封装在一起,成为一个能够实现一定电路功能的微型电子器件或部件,那么封装,是集成电路关键的一环。

一、集成电路封装作

1.连接性:连接的作用是将芯片的电极和外界的电路连通。引脚用于和外界电路连通,金线则将引脚和芯片的电路连接起来。载片台用于承载芯片,环氧树脂粘合剂用于将芯片粘贴在载片台上,引脚用于支撑整个器件,而塑封体则起到固定及保护作用。

2.支撑性:支撑有两个作用,一是支撑芯片,将芯片固定好便于电路的连接,二是封装完成以后,形成一定的外形以支撑整个器件、使得整个器件不易损坏。

3.保护性:半导体芯片的生产车间都有非常严格的生产条件控制,恒定的温度(230±3℃)、恒定的湿度(50±10%)、严格的空气尘埃颗粒度控制(一般介于1K到10K)及严格的静电保护措施,裸露的芯片只有在这种严格的环境控制下才不会失效。但是,我们所生活的周围环境完全不可能具备这种条件,低温可能会有-40℃、高温可能会有60℃、湿度可能达到100%,如果是汽车产品,其工作温度可能高达120℃以上,为了要保护芯片,所以我们需要封装。

4.稳定性:任何封装都需要形成一定的稳定性,这是整个封装工艺中最重要的衡量指标。原始的芯片离开特定的生存环境后就会损毁,需要封装。芯片的工作寿命,主要决于对封装材料和封装工艺的选择。



二、集成电路常见的封装流

芯片封装制造通常是由封装测试厂来生产测试,过程中有许多步骤会重复交叉进行,不同的芯片一般加工顺序及工艺都有所区别,传统半导体封装的工序如下:

1.晶圆切割:首先将晶片用薄膜固定在支架环上,这是为了确保晶片在切割时被固定住,然后把晶圆根据已有的单元格式被切割成一个一个很微小的颗粒,切割时需要用去离子水冷却切割所产生的温度,而本身是防静电的。

2.晶圆粘贴:晶圆粘贴的目的将切割好的晶圆颗粒用银膏粘贴在引线框架的晶圆上,用粘合剂将已切下来的芯片贴装到引线框架的中间焊盘上。通常是环氧(或聚酰亚胺)用作为填充物以增加粘合剂的导热性。

3.金线键合:金线键合的目的是将晶圆上的键合压点用极细的金线连接到引线框架上的内引脚上,使得晶圆的电路连接到引脚。通常使用的金线的一端烧成小球,再将小球键合在第一焊点。然后按照设置好的程序拉金线,将金线键合在第二焊点上。



4.塑封:将完成引线键合的芯片与引线框架置于模腔中,再注入塑封化合物环氧树脂用于包裹住晶圆和引线框架上的金线。这是为了保护晶圆元件和金线。塑封的过程分为加热注塑,成型二个阶段。塑封的目的主要是:保护元件不受损坏;防止气体氧化内部芯片;保证产品使用安全和稳定。

5.激光打印:激光打印是用激光射线的方式在塑封胶表面打印标识和数码。包括制造商的信息,器件代码,封装日期,可以作为识别和可追溯性。

6.切筋打弯:将原来连接在一起的引线框架外管脚切断分离,并将其弯曲成设计的形状,但不能破坏环氧树脂密封状态,并避免引脚扭曲变形,将切割好的产品装入料管或托盘便于转运。

7.检验:检查产品的外观是否能符合设计和标准。常见的的测试项目包括:打印字符是否清晰、正确,引脚平整性、共面行,引脚间的脚距,塑封体是否损伤、电性能及其它功能测试等。

我们拥有完成的封装流程,封装产品以低噪声放大器、VCO压控振荡器、限幅器、LTCC高低通滤波器、功分器合成器为主,同时承接先进系统封装(SiP系统级封装)定制解决方案,为高端设备制造商提供核心竞争力的高性能、高质量产品,产品广泛应用于广播、通信、电台、蜂窝无线、有线电视、卫星通信、医疗设备、仪器测量等。

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