一、半導體芯片封裝材料有哪些
材料和設(she)備是半導體(ti)產(chan)業(ye)的基石,一(yi)代技術依(yi)(yi)賴(lai)于一(yi)代工(gong)藝(yi),一(yi)代工(gong)藝(yi)依(yi)(yi)賴(lai)于一(yi)代材料和設(she)備來實現,半導體(ti)芯片的封裝材料主要有:
1、封裝基板
封裝(zhuang)基(ji)板可為芯片提(ti)供電連(lian)接、保護、支撐、散(san)熱、組(zu)裝(zhuang)等功能,可實現多(duo)引腳化(hua),縮(suo)小封裝(zhuang)產品體積、改善電性能及散(san)熱性、超(chao)高密度或多(duo)芯片模(mo)塊化(hua)等效果(guo)。
2、封裝框架
封裝框(kuang)(kuang)架包括框(kuang)(kuang)架本(ben)體、位(wei)于框(kuang)(kuang)架本(ben)體上的(de)基島、連(lian)接(jie)基島和框(kuang)(kuang)架本(ben)體的(de)支撐腳(jiao)、連(lian)接(jie)框(kuang)(kuang)架本(ben)體上與(yu)(yu)基島外圍(wei)的(de)引腳(jiao),框(kuang)(kuang)架本(ben)體上設有若干金屬導電片,引腳(jiao)與(yu)(yu)金屬導電片電性連(lian)接(jie),以實現全部或部分引腳(jiao)之間的(de)短接(jie)。
3、塑封料
塑封料的作用在于提供結構和機(ji)械(xie)(xie)支撐,保護(hu)電(dian)子元器件(jian)不受環境的損害(機(ji)械(xie)(xie)沖擊、水汽、溫度等(deng)),維持電(dian)路絕緣性。
4、線材
線(xian)材方面主要(yao)是(shi)金(jin)線(xian)和(he)銅(tong)線(xian),目前金(jin)線(xian)已經因為高成本,慢慢被踢出消費類芯片封裝測試(shi)產品(pin)市場;替而代之(zhi)的是(shi)銅(tong)線(xian)、合金(jin)線(xian)等(deng)。
5、膠材
包括間接材料的藍膜(mo)、UV膜(mo),還(huan)有銀膠、DAF膜(mo)等。
二、半導體封裝設備有哪些
除(chu)了材料(liao)以外,半(ban)導體(ti)芯片的封裝還需(xu)要(yao)(yao)用(yong)到專門的半(ban)導體(ti)封裝設(she)備,主(zhu)要(yao)(yao)包括:
1、減薄機
由于制造工(gong)(gong)藝的(de)要求(qiu),對(dui)晶(jing)片的(de)尺寸精度(du)(du)(du)、幾(ji)何精度(du)(du)(du)、表(biao)面潔凈度(du)(du)(du)以(yi)及表(biao)面微(wei)晶(jing)格結構提出(chu)很高要求(qiu)。因此在(zai)幾(ji)百道工(gong)(gong)藝流程(cheng)(cheng)中(zhong)只能(neng)采(cai)用一(yi)定(ding)(ding)厚度(du)(du)(du)的(de)晶(jing)片在(zai)工(gong)(gong)藝過程(cheng)(cheng)中(zhong)傳(chuan)遞、流片。通常在(zai)集成電(dian)路封裝前,需要對(dui)晶(jing)片背(bei)面多余(yu)的(de)基體材料去除一(yi)定(ding)(ding)的(de)厚度(du)(du)(du)。這一(yi)工(gong)(gong)藝過程(cheng)(cheng)稱之為晶(jing)片背(bei)面減(jian)薄(bo)工(gong)(gong)藝,對(dui)應裝備就是(shi)晶(jing)片減(jian)薄(bo)機。減(jian)薄(bo)機是(shi)通過減(jian)薄(bo)/研磨的(de)方式對(dui)晶(jing)片襯底進行減(jian)薄(bo),改善芯片散(san)熱效果,減(jian)薄(bo)到一(yi)定(ding)(ding)厚度(du)(du)(du)有利于后期(qi)封裝工(gong)(gong)藝。
2、劃片機
劃(hua)(hua)片(pian)機(ji)包括砂(sha)輪(lun)劃(hua)(hua)片(pian)機(ji)和激光劃(hua)(hua)片(pian)機(ji)兩(liang)類。其中(zhong),砂(sha)輪(lun)劃(hua)(hua)片(pian)機(ji)是綜(zong)合了水氣(qi)電(dian)(dian)、空(kong)氣(qi)靜壓高(gao)速(su)主軸、精密(mi)機(ji)械(xie)傳(chuan)動、傳(chuan)感器(qi)及自動化(hua)控(kong)制等技術的(de)精密(mi)數控(kong)設備。主要用于硅集成(cheng)電(dian)(dian)路,發光二極管,鈮酸(suan)鋰,壓電(dian)(dian)陶瓷,砷化(hua)鎵,藍寶石(shi),氧(yang)化(hua)鋁,氧(yang)化(hua)鐵,石(shi)英,玻璃,陶瓷,太陽能電(dian)(dian)池片(pian)等材料的(de)劃(hua)(hua)切加工。
激光(guang)(guang)(guang)劃(hua)片機(ji)是利用(yong)高(gao)(gao)能(neng)激光(guang)(guang)(guang)束照(zhao)射(she)在工(gong)件(jian)表面,使被(bei)照(zhao)射(she)區域局(ju)部熔(rong)化(hua)、氣化(hua)、從(cong)而達到(dao)劃(hua)片的目(mu)的。因激光(guang)(guang)(guang)是經專用(yong)光(guang)(guang)(guang)學系統(tong)聚焦后成為(wei)一(yi)個非(fei)常小(xiao)的光(guang)(guang)(guang)點,能(neng)量(liang)密度高(gao)(gao),因其加(jia)工(gong)是非(fei)接觸式的,對工(gong)件(jian)本身無機(ji)械沖壓力,工(gong)件(jian)不易變形。熱影響極小(xiao),劃(hua)精(jing)度高(gao)(gao),廣泛應(ying)用(yong)于太陽能(neng)電池板、薄金屬片的切割和劃(hua)片。
3、測試機
測(ce)(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)機是檢測(ce)(ce)(ce)(ce)芯(xin)片(pian)(pian)功(gong)(gong)能和(he)性(xing)能的專用設備。測(ce)(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)時,測(ce)(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)機對(dui)待測(ce)(ce)(ce)(ce)芯(xin)片(pian)(pian)施加輸(shu)(shu)入信(xin)號,得到(dao)輸(shu)(shu)出信(xin)號與預(yu)期值(zhi)進行比較,判(pan)斷(duan)芯(xin)片(pian)(pian)的電性(xing)性(xing)能和(he)產品功(gong)(gong)能的有效性(xing)。在CP、FT檢測(ce)(ce)(ce)(ce)環(huan)節內(nei),測(ce)(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)機會(hui)分(fen)(fen)別將結(jie)果(guo)傳輸(shu)(shu)給探針臺和(he)分(fen)(fen)選機。當探針臺接收到(dao)測(ce)(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)結(jie)果(guo)后(hou),會(hui)進行噴墨操(cao)作(zuo)以標記出晶圓上有缺(que)損的芯(xin)片(pian)(pian);而當分(fen)(fen)選器接收到(dao)來自測(ce)(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)機的結(jie)果(guo)后(hou),則會(hui)對(dui)芯(xin)片(pian)(pian)進行取舍和(he)分(fen)(fen)類。
4、分選機
分選設(she)備(bei)應用于芯(xin)(xin)片封裝之后的(de)FT測(ce)試(shi)(shi)環節,它是提供芯(xin)(xin)片篩選、分類功(gong)能的(de)后道測(ce)試(shi)(shi)設(she)備(bei)。分選機負責將輸入的(de)芯(xin)(xin)片按照系統(tong)設(she)計的(de)取放方式(shi)運輸到測(ce)試(shi)(shi)模(mo)塊完成電路壓測(ce),在此步驟內(nei)分選機依據測(ce)試(shi)(shi)結(jie)果對(dui)電路進行取舍和分類。分選機按照系統(tong)結(jie)構可以分為三大類別,即(ji)重力(li)式(shi)(Gravity)分選機、轉塔式(shi)(Turret)分選機、平移拾取和放置式(shi)(PickandPlace)分選機。
5、探針機
探(tan)(tan)針(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)臺用于晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)加工(gong)(gong)之(zhi)后、芯片封裝工(gong)(gong)藝之(zhi)前的(de)CP測試(shi)環節,負責晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)的(de)輸送與定位(wei),使晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)上的(de)晶(jing)(jing)粒依次與探(tan)(tan)針(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)接觸并逐個測試(shi)。探(tan)(tan)針(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)臺的(de)工(gong)(gong)作(zuo)流程為:通過載片臺將晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)移動(dong)到晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)相(xiang)(xiang)機(ji)(ji)下→通過晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)相(xiang)(xiang)機(ji)(ji)拍攝(she)晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)圖像,確定晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)位(wei)置→將探(tan)(tan)針(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)相(xiang)(xiang)機(ji)(ji)移動(dong)到探(tan)(tan)針(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)卡下,確定探(tan)(tan)針(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)頭位(wei)置→將晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)移動(dong)到探(tan)(tan)針(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)卡下→通過載片臺垂直方(fang)向(xiang)運動(dong)實現對針(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)。