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詳解高精密半導體制造技術工藝流程與芯片清洗劑選擇介紹

半導體是半導體集成電路或計算機芯片的縮寫。半導體有數十億個元件(晶體管、電阻器、電容器、二極管),所有這些元件構成電路。這些元件排列在由硅制成的芯片上,硅是一種半導體材料,可以通電和斷電。
近年來,半導體的集成度越來越高,應用范圍廣泛,從個人電腦和智能手機等常見設備到基于物聯網的產品和服務,以及數據中心等大型數字基礎設施。半導體在豐富世界的新技術的社會實施中也是必不可少的,例如遠程工作、在線活動、AR 和 VR 以及自動駕駛系統。


半導體制造中不可或缺的半導體光刻系統使用超高性能鏡頭來縮小繪制在大型玻璃板光掩模上的高復雜電路圖案,以便將其印刷到硅晶片上。
在制造需要納米級極精細加工的半導體時,如果哪怕是一點點灰塵落到鏡頭或晶片上,就無法準確蝕刻電路。因此,必須使用能夠將灰塵和污垢減少到最低限度的潔凈室。潔凈室環境中的工作人員需要穿著全身服裝,以防止灰塵或其他異物落到設備上。


1. 切割硅片

將圓柱形高純度硅錠切割成圓盤,制成帶有定向凹槽的硅片。

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2. 形成氧化膜

將硅片排列好,放入爐內退火,加入氧氣和硅氣,在硅片表面形成氧化膜。

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3. 涂敷光刻膠

接下來,將一種稱為光刻膠的光敏劑涂敷到表面。在涂敷過程中,硅片會高速旋轉,以便將光刻膠薄薄地均勻涂敷到硅片上。

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4. 曝光

半導體光刻系統將硅片與光掩模對準,通過鏡頭將光掩模上的電子電路圖案縮小到原來的四分之一或五分之一,然后將光線投射到電路圖案上,將其圖案化在硅片上。
曝光是逐個芯片進行的。使用不同的光掩模在硅片上形成各種元件。步驟3至7重復數十次。

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5. 顯影

在顯影過程中,通過將晶圓浸入液體溶劑中,曝光區域的光刻膠被溶解。曝光區域下方的氧化膜顯露出來。

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6. 蝕刻

去除露出的氧化膜后,再去除剩余的不需要的光刻膠,露出圖案。

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7. 摻雜

通過在熔爐中向硅片添加硼、磷和砷等化學物質,在硅片上形成晶體管、二極管和其他元件。

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8. 布線

為了連接硅片上形成的元件,需要將鋁沉積在硅片表面,并去除不需要的區域上的鋁。

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9. 切割

將硅片上的芯片逐個切下。

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10. 粘合/成型

然后通過細金線將芯片和引線框架(用于將芯片連接到端子的框架)連接起來。
芯片被封裝在合成樹脂或陶瓷封裝中,以防止沖擊和刮擦。

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11. 半導體完成

移除框架部分并塑造引線,以便將半導體安裝在電路板上。

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半導體封裝芯片清洗劑選擇:

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。

合明科技研發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。

合明科技運用自身原創的產品技術,滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術要求,打破國外廠商在行業中的壟斷地位,為芯片封裝材料全面國產自主提供強有力的支持。

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