芯片封裝組裝流程

一、一般芯片封裝工藝流程

1. 減薄

• 減薄是將晶圓的背面研磨，使晶圓達到一個合適的厚度。有些晶圓在晶圓制造階段就已經減薄，在封裝企業就不必再進行減薄了。

2. 晶圓貼膜切割

• 先將晶圓貼在晶圓框架的膠膜上，膠膜具有固定晶粒的作用，避免在切割時晶粒受力不均而造成切割品質不良，同時切割完成后可確保在運送過程中晶粒不會脫落或相互碰撞。然后利用刀具，配合高速旋轉的主軸馬達，加上精密的視覺定位系統，進行切割工作，將晶圓上做好的晶粒切割分開成單個，以便后續的工作。

3. 粘片固化

• 在塑料封裝中，最常用的方法是使用聚合物黏結劑將單個晶粒粘貼到金屬框架（如引線框架）上的指定位置上，便于后續的互連。

4. 互連

• 其作用是將芯片的焊區與封裝的外引腳連接起來，電子封裝常見的連接方法有引線鍵合（Wire Bonding，WB）、載帶自動焊（Tape Automated Bonding，TAB）與倒裝芯片（Flip Chip，FC）等。

5. 塑封固化

• 通過環氧樹脂等塑封料將互連好的芯片包封起來。

6. 切筋打彎

• 切筋工藝是指切除框架外引腳之間連在一起的地方；打彎工藝則是將引腳彎成一定的形狀，以適合裝配的需要。

7. 引線電鍍

• 在框架引腳上做保護性鍍層，以增加其抗蝕性和可焊性。電鍍目前都是在流水線式的電鍍槽中進行，包括首先進行清洗，然后在不同濃度的電鍍槽中進行電鍍，最后沖淋、吹干，放入烘箱中烘干。

8. 打碼

• 在封裝模塊的頂表面印上去不掉的、字跡清楚的字母和標識，包括制造商的信息、國家以及器件代碼等，主要是為了識別并可跟蹤。

9. 測試

• 包括一般的目檢、電氣性能測試和老化試驗等。

10. 包裝

• 對于連續的生產流程，元件的包裝形式應該方便表面組裝工藝中貼片機的拾取，而且不需要做調整就能夠應用到自動貼片機上。

二、另一種常見芯片封裝流程

1. 準備工作

• 準備封裝材料（封裝膠、封裝蓋板等）、準備好的芯片、引腳、基板等。

2. 粘合

• 將芯片粘合到封裝基板上，通常使用導熱膠或其他粘合劑將芯片固定在基板上。

3. 導線鍵合

• 將芯片引腳與基板上的連接點用金線或鋁線等進行焊接連接，這一步驟通常稱為鍵合（wire bonding）。

4. 封裝膠注入

• 將封裝膠注入到封裝基板和芯片之間，以保護芯片并提高封裝的強度。

5. 固化

• 對封裝膠進行固化處理，使其變硬并固定芯片和引腳。

6. 封裝蓋板安裝

• 將封裝蓋板安裝到封裝基板上，用以保護芯片和封裝膠。

7. 測試

• 對封裝后的芯片進行測試，以確保其功能正常。

8. 清潔和包裝

• 清潔封裝后的芯片，然后進行包裝，以便存儲和運輸。

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三、板上芯片（COB）封裝流程

1. 擴晶

• 采用擴張機將廠商提供的整張LED晶片薄膜均勻擴張，使附著在薄膜表面緊密排列的IC或LED晶粒拉開，便于刺晶。

2. 背膠

• 將擴好晶的擴晶環放在已刮好銀漿層的背膠機面上，背上銀漿（點銀漿適用于散裝LED芯片，采用點膠機將適量的銀漿點在PCB印刷線路板上）。

3. 刺晶

• 將備好銀漿的擴晶環放入刺晶架中，由操作員在顯微鏡下將LED晶片用刺晶筆刺在PCB印刷線路板上。

4. 銀漿固化

• 將刺好晶的PCB印刷線路板放入熱循環烘箱中恒溫靜置一段時間，待銀漿固化后取出（不可久置，不然LED芯片鍍層會烤黃，即氧化）。

5. 固晶

• 用點膠機或自動固晶機在PCB印刷線路板的IC位置上適量的紅膠（或黑膠），再用防靜電設備（真空吸筆或鑷子）將IC裸片正確放在紅膠或黑膠上。

6. 烘干

• 將粘好裸片放入熱循環烘箱中放在大平面加熱板上恒溫靜置一段時間，也可以自然固化（時間較長）。

7. 邦定（打線）

• 采用鋁絲焊線機將晶片（LED晶粒或IC芯片）與PCB板上對應的焊盤鋁絲進行橋接，即COB的內引線焊接。

8. 檢測

• 使用專用檢測工具（按不同用途的COB有不同的設備，簡單的就是高精密度穩壓電源）檢測COB板，將不合格的板子重新返修。

9. 點膠

• 采用點膠機將調配好的AB膠/黑膠適量地點到邦定好的LED晶粒上，IC則用黑膠封裝，然后根據客戶要求進行外觀封裝。

10. 固化

• 將封好膠的PCB印刷線路板放入熱循環烘箱中恒溫靜置，根據要求可設定不同的烘干時間。

11. 后測

• 將封裝好的PCB印刷線路板再用專用的檢測工具進行電氣性能測試，區分好壞優劣。

12. 打磨

• 根據客戶對產品厚度的要求進行打磨（一般為軟性PCB）。

13. 清洗

• 對產品進行潔凈清洗。

14. 風干

• 對潔凈后的產品二次風干。

15. 測試

• 這一步決定產品是否成功（壞片沒有更好的辦法補救了）。

16. 切割

• 將大PCB切割成客戶所需大小。

17. 包裝、出廠

• 對產品進行包裝。

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四、芯片封裝清洗劑選擇：

水基清洗的工藝和設備配置選擇對清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會作為一個長期的使用和運行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環境中的濕氣，通電后發生電化學遷移，形成樹枝狀結構體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內的浮點、灰塵、塵埃等，這些污染物會導致焊點質量降低、焊接時焊點拉尖、產生氣孔、短路等等多種不良現象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關注的呢？助焊劑或錫膏普遍應用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質在所有污染物中的占據主導，從產品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產品質量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質引發接觸電阻增大，嚴重者導致開路失效，因此焊后必須進行嚴格的清洗，才能保障電路板的質量。

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