一、半導體芯片封裝材料有哪些
材料(liao)和設(she)備是半導體(ti)(ti)產業的基石,一(yi)(yi)(yi)代(dai)技術依賴(lai)于一(yi)(yi)(yi)代(dai)工藝,一(yi)(yi)(yi)代(dai)工藝依賴(lai)于一(yi)(yi)(yi)代(dai)材料(liao)和設(she)備來(lai)實現,半導體(ti)(ti)芯片的封(feng)裝材料(liao)主要有:
1、封裝基板
封(feng)(feng)裝基板可為芯片提供電(dian)連(lian)接、保護、支撐、散熱、組裝等功(gong)能,可實現(xian)多(duo)引腳化,縮小封(feng)(feng)裝產品體積、改善電(dian)性(xing)能及散熱性(xing)、超高密(mi)度或(huo)多(duo)芯片模塊化等效果。
2、封裝框架
封裝框架(jia)包括框架(jia)本(ben)(ben)(ben)(ben)體、位于框架(jia)本(ben)(ben)(ben)(ben)體上(shang)的基島(dao)、連接(jie)基島(dao)和框架(jia)本(ben)(ben)(ben)(ben)體的支撐(cheng)腳(jiao)、連接(jie)框架(jia)本(ben)(ben)(ben)(ben)體上(shang)與(yu)基島(dao)外圍的引(yin)(yin)腳(jiao),框架(jia)本(ben)(ben)(ben)(ben)體上(shang)設(she)有若干(gan)金屬(shu)導(dao)(dao)電(dian)片(pian),引(yin)(yin)腳(jiao)與(yu)金屬(shu)導(dao)(dao)電(dian)片(pian)電(dian)性(xing)連接(jie),以實現全(quan)部或部分引(yin)(yin)腳(jiao)之間的短接(jie)。
3、塑封料
塑封料的作(zuo)用在于(yu)提供(gong)結(jie)構和機械支撐(cheng),保護電子元(yuan)器件不受環境(jing)的損害(機械沖擊(ji)、水汽、溫度等),維持電路絕緣性。
4、線材
線材方面主(zhu)要是金(jin)線和銅線,目前金(jin)線已經(jing)因為高成(cheng)本,慢慢被踢(ti)出(chu)消費類芯片封裝測試產品市場;替而代之的是銅線、合金(jin)線等(deng)。
5、膠材
包括間(jian)接材料的藍膜、UV膜,還有銀膠、DAF膜等。
二、半導體封裝設備有哪些
除(chu)了材(cai)料以外,半導體(ti)芯片的封裝還(huan)需要(yao)用到(dao)專門的半導體(ti)封裝設(she)備(bei),主要(yao)包(bao)括:
1、減薄機
由于制造(zao)工藝(yi)(yi)(yi)的(de)要(yao)求,對晶(jing)片(pian)(pian)(pian)的(de)尺寸精度(du)(du)(du)、幾何精度(du)(du)(du)、表(biao)面潔凈度(du)(du)(du)以及表(biao)面微晶(jing)格結(jie)構提出很高要(yao)求。因此在幾百道工藝(yi)(yi)(yi)流程(cheng)中(zhong)只能采(cai)用一定厚度(du)(du)(du)的(de)晶(jing)片(pian)(pian)(pian)在工藝(yi)(yi)(yi)過(guo)程(cheng)中(zhong)傳(chuan)遞、流片(pian)(pian)(pian)。通常在集成電路封(feng)裝前,需要(yao)對晶(jing)片(pian)(pian)(pian)背(bei)面多余的(de)基體材(cai)料去除一定的(de)厚度(du)(du)(du)。這(zhe)一工藝(yi)(yi)(yi)過(guo)程(cheng)稱之為晶(jing)片(pian)(pian)(pian)背(bei)面減(jian)薄(bo)工藝(yi)(yi)(yi),對應裝備就是晶(jing)片(pian)(pian)(pian)減(jian)薄(bo)機。減(jian)薄(bo)機是通過(guo)減(jian)薄(bo)/研磨的(de)方(fang)式對晶(jing)片(pian)(pian)(pian)襯(chen)底進行減(jian)薄(bo),改善芯片(pian)(pian)(pian)散熱效果,減(jian)薄(bo)到(dao)一定厚度(du)(du)(du)有利于后期封(feng)裝工藝(yi)(yi)(yi)。
2、劃片機
劃(hua)(hua)片(pian)機(ji)包括砂(sha)輪劃(hua)(hua)片(pian)機(ji)和(he)激(ji)光劃(hua)(hua)片(pian)機(ji)兩類。其(qi)中,砂(sha)輪劃(hua)(hua)片(pian)機(ji)是(shi)綜合(he)了水氣(qi)電(dian)(dian)、空氣(qi)靜(jing)壓高速(su)主軸、精密(mi)機(ji)械傳動、傳感器及自動化(hua)控(kong)制等(deng)技術的精密(mi)數控(kong)設備。主要用于(yu)硅集成電(dian)(dian)路,發光二極管(guan),鈮(ni)酸鋰,壓電(dian)(dian)陶瓷,砷化(hua)鎵,藍寶石(shi),氧化(hua)鋁(lv),氧化(hua)鐵(tie),石(shi)英(ying),玻(bo)璃,陶瓷,太陽能電(dian)(dian)池(chi)片(pian)等(deng)材料的劃(hua)(hua)切加(jia)工。
激光(guang)劃(hua)(hua)片機是(shi)利(li)用高(gao)能(neng)(neng)(neng)激光(guang)束照(zhao)射在(zai)工(gong)(gong)件表面,使(shi)被照(zhao)射區(qu)域局部熔化(hua)、氣(qi)化(hua)、從而達到劃(hua)(hua)片的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。因(yin)激光(guang)是(shi)經(jing)專用光(guang)學系統聚焦后(hou)成為一(yi)個非常(chang)小(xiao)的(de)(de)(de)光(guang)點(dian),能(neng)(neng)(neng)量密度高(gao),因(yin)其加(jia)工(gong)(gong)是(shi)非接觸式的(de)(de)(de),對工(gong)(gong)件本身無機械(xie)沖壓力,工(gong)(gong)件不易變形。熱影響極小(xiao),劃(hua)(hua)精度高(gao),廣泛應用于太(tai)陽能(neng)(neng)(neng)電池板、薄金(jin)屬片的(de)(de)(de)切割和(he)劃(hua)(hua)片。
3、測試機
測(ce)(ce)試(shi)機(ji)是檢(jian)測(ce)(ce)芯(xin)片(pian)功(gong)能(neng)和性(xing)能(neng)的(de)(de)專用設(she)備(bei)。測(ce)(ce)試(shi)時,測(ce)(ce)試(shi)機(ji)對待測(ce)(ce)芯(xin)片(pian)施加輸(shu)(shu)入(ru)信號,得到(dao)輸(shu)(shu)出信號與(yu)預期值進行比較,判斷芯(xin)片(pian)的(de)(de)電性(xing)性(xing)能(neng)和產品功(gong)能(neng)的(de)(de)有效性(xing)。在CP、FT檢(jian)測(ce)(ce)環節(jie)內,測(ce)(ce)試(shi)機(ji)會(hui)分(fen)別(bie)將結(jie)果(guo)傳輸(shu)(shu)給探針臺(tai)和分(fen)選機(ji)。當探針臺(tai)接(jie)收到(dao)測(ce)(ce)試(shi)結(jie)果(guo)后(hou),會(hui)進行噴墨操(cao)作以標記(ji)出晶圓上有缺損的(de)(de)芯(xin)片(pian);而當分(fen)選器接(jie)收到(dao)來自測(ce)(ce)試(shi)機(ji)的(de)(de)結(jie)果(guo)后(hou),則(ze)會(hui)對芯(xin)片(pian)進行取舍和分(fen)類。
4、分選機
分(fen)(fen)(fen)選(xuan)設備應用于芯(xin)片封裝之后的(de)(de)FT測(ce)(ce)試環節(jie),它是提供芯(xin)片篩選(xuan)、分(fen)(fen)(fen)類功(gong)能(neng)的(de)(de)后道測(ce)(ce)試設備。分(fen)(fen)(fen)選(xuan)機負責將輸入的(de)(de)芯(xin)片按照系統設計(ji)的(de)(de)取放(fang)方式(shi)運(yun)輸到(dao)測(ce)(ce)試模塊(kuai)完(wan)成電(dian)路壓測(ce)(ce),在此步驟內(nei)分(fen)(fen)(fen)選(xuan)機依(yi)據(ju)測(ce)(ce)試結(jie)果對電(dian)路進(jin)行(xing)取舍和分(fen)(fen)(fen)類。分(fen)(fen)(fen)選(xuan)機按照系統結(jie)構可以分(fen)(fen)(fen)為三大類別(bie),即(ji)重(zhong)力式(shi)(Gravity)分(fen)(fen)(fen)選(xuan)機、轉塔式(shi)(Turret)分(fen)(fen)(fen)選(xuan)機、平移拾取和放(fang)置(zhi)式(shi)(PickandPlace)分(fen)(fen)(fen)選(xuan)機。
5、探針機
探(tan)(tan)(tan)針臺用于(yu)晶(jing)(jing)(jing)(jing)圓(yuan)加工(gong)之后、芯片(pian)封裝工(gong)藝(yi)之前的CP測試環節,負責晶(jing)(jing)(jing)(jing)圓(yuan)的輸送與(yu)定位(wei),使晶(jing)(jing)(jing)(jing)圓(yuan)上的晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒依次與(yu)探(tan)(tan)(tan)針接觸并逐(zhu)個測試。探(tan)(tan)(tan)針臺的工(gong)作流程為:通(tong)(tong)過載片(pian)臺將晶(jing)(jing)(jing)(jing)圓(yuan)移動(dong)到(dao)(dao)晶(jing)(jing)(jing)(jing)圓(yuan)相機下→通(tong)(tong)過晶(jing)(jing)(jing)(jing)圓(yuan)相機拍攝晶(jing)(jing)(jing)(jing)圓(yuan)圖(tu)像(xiang),確定晶(jing)(jing)(jing)(jing)圓(yuan)位(wei)置→將探(tan)(tan)(tan)針相機移動(dong)到(dao)(dao)探(tan)(tan)(tan)針卡(ka)下,確定探(tan)(tan)(tan)針頭位(wei)置→將晶(jing)(jing)(jing)(jing)圓(yuan)移動(dong)到(dao)(dao)探(tan)(tan)(tan)針卡(ka)下→通(tong)(tong)過載片(pian)臺垂直方向運(yun)動(dong)實現對針。