一、封裝功能

1、電源分配

微電子封裝首先要能接通電源,使芯片與電路流通電流。其次,微電子封裝的不同部位所需的電源有所不同,要能將不同部位的電源分配恰當(dāng),以減少電源的不必要損耗,這在多層布線基板上尤為重要。同時(shí),還要考慮接地線的分配問題。

2、信號(hào)分配

為使電信號(hào)延遲盡可能減小,在布線時(shí)應(yīng)盡可能使信號(hào)線與芯片的互連路徑及通過封裝的I/O引出的路徑達(dá)到最短。對(duì)于高頻信號(hào),還應(yīng)考慮信號(hào)間的串?dāng)_,以進(jìn)行合理的信號(hào)分配布線和接地線分配。

3、散熱通道

各種微電子封裝都要考慮器件、部件長期工作時(shí)如何將聚集的熱量散出的問題。不同的封裝結(jié)構(gòu)和材料具有不同的散熱效果，對(duì)于功耗大的微電子封裝，還應(yīng)考慮附加熱沉或使用強(qiáng)制風(fēng)冷、水冷方式，以保證系統(tǒng)在使用溫度要求的范圍內(nèi)能正常工作。

4、機(jī)械支撐

微電子封裝可為芯片和其他部件提供牢固可靠的機(jī)械支撐，并能適應(yīng)各種工作環(huán)境和條件的變化。

5、環(huán)境保護(hù)

半導(dǎo)體器件和電路的許多參數(shù)，如擊穿電壓、反向電流、電流放大系數(shù)、噪聲等，以及器件的穩(wěn)定性、可靠性都直接與半導(dǎo)體表面的狀態(tài)密切相關(guān)。半導(dǎo)體器件和電路制造過程中的許多工藝措施也是針對(duì)半導(dǎo)體表面問題的。半導(dǎo)體芯片制造出來后，在沒有將其封裝之前，始終都處于周圍環(huán)境的威脅之中。在使用中，有的環(huán)境條件極為惡劣，必須將芯片嚴(yán)加密封和包封。

二、封裝制程

了解整個(gè)封裝工藝步驟是很重要的，唯有如此才可以對(duì)封裝進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造和優(yōu)化。許多情況下，封裝(Assembly)和硅片制造(IC Fabrication)并不是在同一家工廠內(nèi)完成的。盡管目前已有將前道工序和封裝工序集成到同一生產(chǎn)線上去的傾向，但是絕大多數(shù)情況下仍然需要將硅片運(yùn)送到封裝工廠去。

芯片通常在硅片工藝線上進(jìn)行片上測(cè)試，并在有缺陷的芯片上做上記號(hào)，通常是打上一個(gè)黑色墨點(diǎn)或激光標(biāo)記，這樣為后面的封裝過程做好準(zhǔn)備，在進(jìn)行芯片貼裝時(shí)自動(dòng)拾片機(jī)就可以自動(dòng)分辨出合格的芯片和不合格的芯片。

封裝工序一般可以分成兩個(gè)部分：在用塑封料包封起來以前的工藝步驟稱為裝配(Assembly)或稱前道操作(Front End Operation)，在成型之后的工藝步驟稱為后道操作(Back End Operation)。在前道工序中，凈化級(jí)別控制在10到1,00級(jí)。在有些生產(chǎn)企業(yè)中，成型工序也在凈化控制的環(huán)境中進(jìn)行。但是，由于轉(zhuǎn)移成型操作中機(jī)械水壓機(jī)和預(yù)成型品中的粉塵，使得很難使凈化環(huán)境達(dá)到10,000級(jí)以上的水平。不過一般來說，隨著硅芯片越來越復(fù)雜和日益趨向微型化，將使得更多的裝配和成型工藝在粉塵得到控制的環(huán)境下進(jìn)行。

現(xiàn)在大部分使用的封裝材料都是聚合物，即所謂的塑料封裝。塑料封裝的成型技術(shù)也有許多種，包括轉(zhuǎn)移成型技術(shù)( transfer molding)，噴射成型技術(shù)(inject molding)，預(yù)成型技術(shù)(pre molding)。其中轉(zhuǎn)移成型技術(shù)使用最為普遍。

轉(zhuǎn)移成型技術(shù)的典型工藝過程如下：將已貼裝好芯片并完成芯片互連的框架帶置于模具中，將塑封材料預(yù)加熱(90-95 (o)C之間)，然后放進(jìn)轉(zhuǎn)移成型機(jī)的轉(zhuǎn)移罐中。在轉(zhuǎn)移成型活塞壓力之下，塑封料被擠壓到澆道中，并經(jīng)過澆口注入模腔(170-175 (o)C)。塑封料在模具中快速固化，經(jīng)過一段時(shí)間的保壓，使得模塊達(dá)到一定的硬度，然后用頂桿頂出模塊并放入固化爐進(jìn)一步固化。

總結(jié)下來具體要經(jīng)歷硅片減薄、硅片切割、芯片貼裝、芯片互連、成型、去飛邊毛刺、切筋打彎、上焊錫、打碼等多道工藝流程。

三、半導(dǎo)體芯片封裝清洗：

合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對(duì)清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會(huì)作為一個(gè)長期的使用和運(yùn)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(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)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(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)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(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)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(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

合明科技運(yùn)用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求，打破國外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國產(chǎn)自主提供強(qiáng)有力的支持。

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