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先进封装与传统半导体封装主要工艺流程详细描述、对比和芯片封装清洗介绍

合明科技 👁 1871 Tags:传统芯片封装技术芯片封装清洗介绍芯片清洗剂

一、传统半导体封装主要工艺流程详细描述

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传统半导体封装工艺主要包括多个步骤,这些步骤共同确保了半导体元件的正常工作以及与外部电路的有效连接。以下是根据给定搜索结果的详细描述:

1. 前道晶圆制造 (Front-End)

前道晶圆制造是半导体制造过程中的第一步,它涉及到从整块硅圆片开始,通过多次重复的制膜、氧化、扩散等工序,制造出三极管、集成电路等半导体元件及电极。这个过程还包括了照相制版和光刻等工序,最终形成所需的元器件特性。

2. 后道封装测试 (Back-End)

后道封装测试是半导体制造过程的另一重要步骤,它主要包括芯片的封装、测试及成品入库。在这个过程中,从硅圆片分切好的单个芯片开始,进行装片、固定、键合联接、塑料灌封、引出接线端子、按印检查等工序,最终形成完整的封装体。

3. 背面减薄

在集成电路封装前,需要对晶圆背面多余的基体材料进行去除,这一过程称为晶圆背面减薄工艺。这个步骤对于后续的工艺流程至关重要,因为它影响到晶片的尺寸精度、几何精度、表面洁净度等。

4. 晶圆切割

根据晶圆工艺制程及客户产品需求,一片晶圆通常由几百至数万颗小芯片组成。晶圆上的Dice之间有着40um-100um不等的间隙区分,此间隙被称为划片街区。为了将小芯片分离成单颗Dice,就需要采用切割的工艺进行切割分离。

5. 晶圆贴装

晶圆贴装的目的是将切割好的晶圆颗粒用银膏粘贴在引线框架的晶圆庙上,用粘合剂将已切下来的芯片贴装到引线框架的中间燥盘上。通常是使用环氧(或聚酰亚胺)作为填充物以增加粘合剂的导热性。

6. 引线键合

引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。这个步骤使用的金线一端烧成小球,再将小球键合在第一焊点。

7. 塑封

塑封过程分为加热注塑和成型两个阶段。在这个过程中,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。

8. 测试

封装完成后进行的测试环节是确保芯片性能和可靠性的关键步骤。通过测试检查芯片是否符合标准要求,确保其在实际应用中的稳定性和性能。

以上仅为传统半导体封装的主要工艺流程,实际操作中还涉及到更多的细节和质量控制措施。这些步骤共同保证了半导体元件的质量和性能,使其能够在各种电子设备中发挥应有的作用。

二、先进封装与传统半导体封装的对比

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技术发展与封装形式

传统封装

传统封装技术自三极管直插时期开始发展,其过程包括将晶圆切割成晶粒,然后将晶粒贴合到基板架的小岛上,接着通过导线连接晶片的接合焊盘与基板的引脚,最后用外壳进行保护。典型封装方式有DIP、SOP、TSOP、QFP等。

先进封装

先进封装技术是指那些较新型的封装方式,包括但不限于倒装(FlipChip)、凸块(Bumping)、晶圆级封装(Wafer-level package, WLP)、2.5D封装(interposer, RDL)3D封装(TSV)等。

技术优势与发展趋势

传统封装

传统封装在诞生之初只有WLP, 2.5D封装和3D封装几种选择,近年来,先进封装的发展呈爆炸式向各个方向发展,而每个开发相关技术的公司都将自己的技术独立命名注册商标,如台积电的InFO、CoWoS,日月光的FoCoS,AmkorSLIM、SWIFT等。尽管很多先进封装技术只有微小的区别,大量的新名词和商标被注册,导致行业中出现大量的不同种类的先进封装,而其诞生通常是由客制化产品的驱动。

先进封装

先进封装在技术上具有明显的优势,例如提高加工效率、设计效率以及减少设计成本。以晶圆级封装为例,产品生产以圆片形式批量生产,可以利用现有的晶圆制备设备,封装设计可以与芯片设计一次进行。这将缩短设计和生产周期,降低成本。此外,先进封装还提高了封装效率,降低了产品成本。随着后摩尔定律时代的到来,传统封装已经不再能满足需求。传统封装的封装效率(裸芯面积/基板面积)较低,存在很大的改良空间。相比之下,先进封装以更高效率、更低成本、更好性能为驱动。

结论

综上所述,先进封装与传统半导体封装在技术发展、优势以及应用趋势方面存在显著差异。随着科技的进步和市场需求的变化,先进封装技术将继续推动半导体行业向着更高集成度、更高效率和更低成本的方向发展。

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三、芯片封装清洗介绍

合明科技研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要,一旦选定,就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种,可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气,通电后发生电化学迁移,形成树枝状结构体,造成低电阻通路,破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层,在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物,还有粒状污染物,例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等,这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物,到底哪些才是最备受关注的呢?助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中,它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分,焊后必然存在热改性生成物,这些物质在所有污染物中的占据主导,从产品失效情况来而言,焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素,离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降,松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大,严重者导致开路失效,因此焊后必须进行严格的清洗,才能保障电路板的质量。

合明科技运用自身原创的产品技术,满足芯片封装工艺制程清洗的高难度技术要求,打破国外厂商在行业中的垄断地位,为芯片封装材料全面国产自主提供强有力的支持。

推荐使用合明科技水基清洗剂产品。

 

 


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