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半導體–IC封裝製程介紹.
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1
半導體–IC封裝製程介紹
2
目錄IC封裝介紹-封裝四大功能-封裝流程圖封裝製程步驟-晶圓切割-黏晶-銲線-封膠-檢測與印字結語
3
IC封裝介紹IC全名是IntegratedCircuit,就是積體電路。
IC封裝是將加工完成之晶圓經切割後之晶粒,以塑膠、陶磁、金屬等材料披覆,以達保護晶粒避免受到外界污染及易於裝配應用,並達到晶片與電子系統間之電性連接、實體支撐及散熱之效果。
半導體元件的製作可分成兩段的製造程序,前一段是先製造元件的核心─晶片,稱為晶圓製造;後一段是將晶中片加以封裝成最後產品,稱為「IC封裝製程」,又可細分成晶圓切割、黏晶、銲線、封膠、印字、剪切成型等加工步驟。
參考資料:
4
封裝四大功能電力傳送:電子產品電力之傳送必須經過線路之連接方可達成,IC封裝即具有此功能。
訊號傳送:外界輸入的訊號,需透過封裝層線路的 傳送以達正確的位置。
熱的去除:IC封裝的材料之導熱功能,將傳遞所產 生的熱量去除,使IC晶片可在工作溫度下(約<85℃),不致因過熱而毀損。
電路保護:IC封裝可適當的保護,亦避免精細的積 體線路受到污染的可能性。
參考資料:
5
IC封裝流程圖參考資料:
6
封裝製程步驟1.2.3.4.依封裝材質不同各有所異,大致上分為下列四大步驟:晶圓固定晶圓切割紫外線照射黏晶導線架銲接銲線與封膠2.電鍍3.剪切/成型檢測與印字4.參考資料:
7
晶圓切割(Dicing)晶圓切割最主要的目的是將晶圓上已完成的電路晶片分離。
一般來說,所需的晶片厚度約50μm,可是晶圓在製作過程中為使機械強度維持在一定程度之上,隨著晶圓尺寸越大,厚度也相對提高。
所以在切割之前須先以背磨機將多餘部分磨掉,再將晶圓背面貼上膠帶,置於框架上,之後才能進行切割動作。
參考資料:
8
黏晶(DieMount)黏晶之目的為將一顆顆之晶粒置於導線架上並以銀膠(epoxy)黏著固定。
黏晶完成後之導線架則經由傳輸設備送至彈匣(magazine)內,以送至下一製程進行銲線。
參考資料:
9
銲線(WireBond)銲線乃是將晶粒上的接點以極細的金線(18~50μm)連接到導線架之內引腳,進而藉此將IC晶粒之電路訊號傳輸至外界。
首先將金線之端點燒結成小球,而後將小壓銲在第一銲點上。
接著依設計好之路徑拉金線,最後將金線壓銲在第二銲點上,同時並拉斷第二銲點與鋼嘴間之金線,而完成一條金線之銲線動作。
接著便又結成小球開始下一條金線之銲線動作。
第一銲點第二銲點成品參考資料:
10
封膠封膠之主要目的為防止濕氣由外部侵入、以機械方式支持導線、內部產生熱量之去除及提供能夠手持之形體。
其過程為將導線架置於框架上並預熱(Mold)封膠之主要目的為防止濕氣由外部侵入、以機械方式支持導線、內部產生熱量之去除及提供能夠手持之形體。
其過程為將導線架置於框架上並預熱,再將框架置於壓模機上的構裝模上,再以樹脂充填並待硬化。
目的:防止濕氣等由外部侵入。
以機械方式支持導線。
有效將內部產生之熱排出外部。
參考資料:
11
(Inspection/Marking)檢測與印字(Inspection/Marking)印字乃將字體印於構裝完的膠體之上,其目的在於註明商品之規格及製造者等資訊。
印字的方式有下列幾種:轉印式:使用轉印頭,從字模上沾印再印字在膠體上。
雷射刻印方式:使用雷射直接在膠體上刻印。
參考資料:
12
結語半導體在日常所需佔的比例只會增加而不會減少,相對IC封裝的需求會相對提高,技術也會逐漸成熟,讓產品不只有輕、薄、短、小、新、速、價廉及環保等需求,各家廠商紛紛崛起,使得封裝測試技術面臨多樣化發展。
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