半導(dǎo)體封裝工藝介紹

1、Introduction of IC Assembly Process IC封裝工藝簡介封裝工藝簡介 艾艾 IC Process Flow Customer 客客 戶戶 IC Design IC設(shè)計設(shè)計 Wafer Fab 晶圓制造晶圓制造 Wafer Probe 晶圓測試晶圓測試 Assembly 除了除了BGA和和CSP外，其他外，其他Package都會采用都會采用Lead Frame， BGA采用的是采用的是Substrate； Raw Material in Assembly(封裝封裝 原材料原材料) 【Gold Wire】焊接金線焊接金線 實現(xiàn)芯片和外部引線框架的電性和物實現(xiàn)芯片和外

2、部引線框架的電性和物 理連接；理連接； 金線采用的是金線采用的是99.99%的高純度金；的高純度金； 同時，出于成本考慮，目前有采用銅同時，出于成本考慮，目前有采用銅 線和鋁線工藝的。優(yōu)點是成本降低，線和鋁線工藝的。優(yōu)點是成本降低， 同時工藝難度加大，良率降低；同時工藝難度加大，良率降低； 線徑?jīng)Q定可傳導(dǎo)的電流；線徑?jīng)Q定可傳導(dǎo)的電流；0.8mil， 1.0mil，1.3mils，1.5mils和和2.0mils； Raw Material in Assembly(封裝封裝 原材料原材料) 【Mold Compound】塑封料塑封料/環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂 主要成分為：環(huán)氧樹脂及各種添加劑（固化劑，改

3、性劑，脫主要成分為：環(huán)氧樹脂及各種添加劑（固化劑，改性劑，脫 模劑，染色劑，阻燃劑等）；模劑，染色劑，阻燃劑等）； 主要功能為：在熔融狀態(tài)下將主要功能為：在熔融狀態(tài)下將Die和和Lead Frame包裹起來，包裹起來， 提供物理和電氣保護，防止外界干擾；提供物理和電氣保護，防止外界干擾； 存放條件：零下存放條件：零下5保存，常溫下需回溫保存，常溫下需回溫24小時；小時； Raw Material in Assembly(封裝封裝 原材料原材料) 成分為環(huán)氧樹脂填充金屬粉末（成分為環(huán)氧樹脂填充金屬粉末（Ag）；）； 有三個作用：將有三個作用：將Die固定在固定在Die Pad上；上； 散熱作用，

4、導(dǎo)電作用；散熱作用，導(dǎo)電作用； -50以下存放，使用之前回溫以下存放，使用之前回溫24小時小時； 【Epoxy】銀漿銀漿 Typical Assembly Process Flow FOL/前段前段 EOL/中段中段 Plating/電鍍電鍍 EOL/后段后段 Final Test/測試測試 FOL Front of Line前段工藝前段工藝 Back Grinding 磨片磨片 Wafer Wafer Mount 晶圓安裝晶圓安裝 Wafer Saw 晶圓切割晶圓切割 Wafer Wash 晶圓清洗晶圓清洗 Die Attach 芯片粘接芯片粘接 Epoxy Cure 銀漿固化銀漿固化 Wi

5、re Bond 引線焊接引線焊接 2nd Optical 第二道光檢第二道光檢 3rd Optical 第三道光檢第三道光檢 EOL FOL Back Grinding背面減薄背面減薄 Taping 粘膠帶粘膠帶 Back Grinding 磨片磨片 De-Taping 去膠帶去膠帶 將從晶圓廠出來的將從晶圓廠出來的Wafer進行背面研磨，來減薄晶圓達到進行背面研磨，來減薄晶圓達到 封裝需要的厚度（封裝需要的厚度（8mils10mils）；）； 磨片時，需要在正面（磨片時，需要在正面（Active Area）貼膠帶保護電路區(qū)域）貼膠帶保護電路區(qū)域 同時研磨背面。研磨之后，去除膠帶，測量厚度；同

6、時研磨背面。研磨之后，去除膠帶，測量厚度； FOL Wafer Saw晶圓切割晶圓切割 Wafer Mount 晶圓安裝晶圓安裝 Wafer Saw 晶圓切割晶圓切割 Wafer Wash 清洗清洗 將晶圓粘貼在藍膜（將晶圓粘貼在藍膜（Mylar）上，使得即使被切割開后，不會散落；）上，使得即使被切割開后，不會散落； 通過通過Saw Blade將整片將整片Wafer切割成一個個獨立的切割成一個個獨立的Dice，方便后面的，方便后面的 Die Attach等工序；等工序； Wafer Wash主要清洗主要清洗Saw時候產(chǎn)生的各種粉塵，清潔時候產(chǎn)生的各種粉塵，清潔Wafer； FOL Wafer

7、Saw晶圓切割晶圓切割 Wafer Saw Machine Saw Blade(切割刀片切割刀片)： Life Time：9001500M； Spindlier Speed：3050K rpm： Feed Speed：3050/s; FOL 2nd Optical Inspection二光二光 檢查檢查 主要是針對主要是針對Wafer Saw之后在顯微鏡下進行之后在顯微鏡下進行Wafer的外觀檢查，是否有的外觀檢查，是否有 出現(xiàn)廢品出現(xiàn)廢品。 Chipping Die 崩崩 邊邊 FOL Die Attach 芯片粘接芯片粘接 Write Epoxy 點銀漿點銀漿 Die Attach 芯片粘

8、接芯片粘接 Epoxy Cure 銀漿固化銀漿固化 Epoxy Storage： 零下零下50度存放；度存放； Epoxy Aging： 使用之前回溫，除使用之前回溫，除 去氣泡；去氣泡； Epoxy Writing： 點銀漿于點銀漿于L/F的的Pad 上，上，Pattern可選可選； FOL Die Attach 芯片粘接芯片粘接 芯片拾取過程：芯片拾取過程： 1、Ejector Pin從從wafer下方的下方的Mylar頂起芯片，使之便于頂起芯片，使之便于 脫離藍膜；脫離藍膜； 2、Collect/Pick up head從上方吸起芯片，完成從從上方吸起芯片，完成從Wafer 到到L/F的

9、運輸過程；的運輸過程； 3、Collect以一定的力將芯片以一定的力將芯片Bond在點有銀漿的在點有銀漿的L/F 的的Pad上，具體位置可控；上，具體位置可控； 4、Bond Head Resolution： X-0.2um；Y-0.5um；Z-1.25um； 5、Bond Head Speed：1.3m/s； FOL Die Attach 芯片粘接芯片粘接 Epoxy Write： Coverage 75%; Die Attach： Placement99.95%的高純的高純 度的錫（度的錫（Tin），為目前普遍采用的技術(shù)，符合），為目前普遍采用的技術(shù)，符合 Rohs的要求；的要求； Tin

10、-Lead：鉛錫合金。：鉛錫合金。Tin占占85%，Lead占占 15%，由于不符合，由于不符合Rohs，目前基本被淘汰；，目前基本被淘汰； EOL Post Annealing Bake（電（電 鍍退火）鍍退火） 目的：目的： 讓無鉛電鍍后的產(chǎn)品在高溫下烘烤一段時間，目的在于讓無鉛電鍍后的產(chǎn)品在高溫下烘烤一段時間，目的在于 消除電鍍層潛在的晶須生長（消除電鍍層潛在的晶須生長（Whisker Growth）的問題）的問題; 條件：條件： 150+/-5C; 2Hrs； 晶須晶須 晶須，又叫晶須，又叫 Whisker，是指錫，是指錫 在長時間的潮濕環(huán)在長時間的潮濕環(huán) 境和溫度變化環(huán)境境和溫度變化

11、環(huán)境 下生長出的一種須下生長出的一種須 狀晶體，可能導(dǎo)致狀晶體，可能導(dǎo)致 產(chǎn)品引腳的短路產(chǎn)品引腳的短路。 EOL Trim&Form（切筋成型）（切筋成型） Trim：將一條片的：將一條片的Lead Frame切割成單獨的切割成單獨的Unit（IC）的過程；）的過程； Form：對：對Trim后的后的IC產(chǎn)品進行引腳成型，達到工藝需要求的形狀，產(chǎn)品進行引腳成型，達到工藝需要求的形狀， 并放置進并放置進Tube或者或者Tray盤中；盤中； EOL Trim&Form（切筋成型）（切筋成型） Cutting Tool& Forming Punch Cutting Die Stripper Pad Forming Die 1 2 3 4 EOL Final Visual Inspection（第四