集成电路封装测试生产设备及工艺流程

集成电路封装测试⽣产设备及⼯艺流程⼀、主要⽣产设备
⼆、集成电路制造总⼯艺流程⽰意图如下图所⽰:
口香糖电池
集成电路制造总⼯艺流程⽰意图
1、集成电路封装、测试⼯艺流程
本项⽬对外购集成电路晶圆⽚进⾏封装、测试。
本项⽬对外购集成电路晶圆⽚进⾏封装、测试。
集成电路封装:指安装集成电路芯⽚⽤的外壳。它不仅起着安装、固定、密
封、保护芯⽚及增强电热性能等⽅⾯的作⽤,⽽且还通过芯⽚上的接点⽤导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚⼜通过印刷电路板上的导线与其他器件相连接。
集成电路测试:指通过⽬检或物理测试⽅式,检查封装后产品的外观、电⽓
特性、可靠性、运⾏速度等。
本项⽬产品外形⽰意如下图。
产品外形⽰意图
集成电路封装、测试⼯艺流程如下图所⽰:
集成电路封装、测试⼯艺流程图
⼯艺流程简述:
(1)正⾯贴膜:使⽤贴膜机在外购集成电路晶圆⽚正⾯贴装⼀层蓝膜,其作⽤是为防⽌在集成电路晶圆背部研磨过程中,对集成电路晶圆表⾯电路造成伤害。此过程主要污染物:蓝膜边⾓料。
(2)背⾯减薄:在封装前,需对集成电路晶圆⽚背⾯多余的硅基体材料采⽤物理研磨的⽅式去除⼀定的厚度,以改善集成电路晶圆⽚散热效果并有利于后步封装⼯艺,该⼯艺过程称之为减薄。
本项⽬减薄⼯序是在减薄机台上,通过⾼速旋转的研磨轮(转速约为2500转每秒)对集成电路晶圆背⾯进⾏机械研磨,将集成电路晶圆减薄到规定厚度。本项⽬减薄过程采⽤湿法作业,研磨过程中需⽤纯⽔冲洗研磨硅屑和冷却研磨轮,因此此过程⽆粉尘产⽣。
此过程主要污染物:研磨废⽔。
(3)撕膜:⼈⼯撕除在减薄前贴装于集成电路晶圆⽚正⾯的蓝膜。此过程主要污染物:废蓝膜。
(4)背⾯贴膜:使⽤贴膜机在研磨完成后的集成电路晶圆⽚背⾯贴装⼀层蓝膜,其作⽤是避免划⽚过程中芯⽚散落。
此过程主要污染物:蓝膜边⾓料。
(5)划⽚:在⼀个晶圆上,通常有⼏百个⾄数千个芯⽚连在⼀起。它们之间留有 80um ⾄ 150um 的间隙,被称之为划⽚街区。将每⼀个具有独⽴电⽓性能的芯⽚分离出来的过程叫做划⽚。
本项⽬划⽚⼯序在划⽚机上进⾏,通过⾼速旋转的⾦刚⽯⼑⽚(转速约在50000 转每秒)对集成电路晶圆上划⽚街区经⾏切割,将芯⽚从集成电路晶圆⽚上分离出来。
本项⽬划⽚过程采⽤湿法作业,划⽚过程中利⽤划⽚清洗剂与纯⽔配置的清洗液进⾏⼑⽚冷却和硅屑冲洗,因此此过程⽆粉尘产⽣。
注:项⽬划⽚过程中清洗液采⽤清洗剂与纯⽔配置⽽成,清洗剂主要成分为⽔(93.7%)、聚⼄⼆醇(0.9%)、⽢油酯(1.3%)、单醚(4.1%),清洗剂与
纯⽔的⽐例为1:5000。因此,项⽬⽣产过程中清洗液中有机组分极低,同时划⽚清洗液为常温使⽤,不加热,本次环评不考虑清洗液中极少量的有机组分的挥发。此过程主要污染物:划⽚废⽔。
(6)装⽚:在全⾃动装⽚机上进⾏。糊状导电银胶由针头状出料⼝挤出,涂覆于框架中⼼的待装⽚处,同时顶针从蓝膜下端将芯⽚往上顶,真空吸嘴将芯⽚往上吸,将芯⽚与蓝膜脱离,并粘贴于涂覆导电银胶的框架上。此过程主要污染物:废蓝膜、集成电路晶圆⽚边⾓料。
(7)装⽚固化:将装⽚完成后的框架送⼊前道烘箱,关闭仓门,通⼊氮⽓
中关村大街15号(做保护⽓,避免氧化)进⾏排空,然后开启烘箱电源,通过电加热⽅式使仓内温度提升⾄175℃,固化时间持续约1⼩时,从⽽使装⽚时使⽤的导电银胶固化。导电银胶成分为:银(60%)、环氧树脂(30%)、环氧⼄烷(10%)。装⽚固化⼯序加热温度175℃,此过程导电银胶中环氧树脂部分受热分解产⽣少量有机废⽓(有机废⽓量按照环氧树脂含量的 1.5%计),电银胶中环氧⼄烷全部挥发产⽣有机废⽓。此过程主要污染物:有机废⽓。
(8)键合:利⽤⾼纯度的铝线(Al)、⾦线(Au)或者铜线(Cu)将芯⽚上的焊盘和框架上的引脚连接起来。
本项⽬键合⼯序采⽤超声焊。超声波焊接既不向⼯件输送电流,也不向⼯件
施以⾼温热源,只是在静压⼒之下,利⽤换能器把⾼频电⼦转化为⾼频机械振动,将振动能量转变为⼯件间的摩擦功、形变能及有限的温升,使两个物体表⾯相互摩擦⽽形成分⼦层之间的熔合。从⽽接头间⾦属器件的结合是母材不发⽣熔化的情况下实现的⼀种固态焊接。超声焊接是⼀种机械处理过程,优点在于快速、节能、熔合强度⾼、导电性好、⽆⽕花、接近冷态加⼯,其在焊接过程中,不需任何助焊剂或焊料。因此,该⼯艺⽆焊接烟⽓产⽣。
注:本项⽬键合过程中使⽤氮氢混合⽓体(其中氢⽓占 5%、氮⽓占 95%)
作为保护⽓体。⽣产过程中氮氢混合⽓体由键合⼯位下端的喷嘴喷出,作⽤于键合⼯位,作⽤是使⽤氮⽓尽量隔绝空⽓,避免空⽓中氧⽓与铜制框架发⽣反应。
(9)塑封:塑封主要是注塑料热塑成型的过程。环氧树脂塑封料(粒料,粒径1.3cm~1.8cm)经电加热⾄175℃,加
(9)塑封:塑封主要是注塑料热塑成型的过程。环氧树脂塑封料(粒料,粒径1.3cm~1.8cm)经电加热⾄175℃,加热时间约 2 分钟,软化后在塑封成型活塞的压⼒之下,塑封料被挤压到浇道中,并经过浇⼝注⼊模腔,塑封料在模具中快速固化,经过⼀段时间的保压,使得模块达到⼀定的硬度,然后⽤顶杆顶出模块,完成注塑成型过程。
(10)塑封固化:注塑完成后,⼯件转移⾄固化加热炉,采⽤电加热的⽅式对其进⾏保温固化,固化温度维持在175℃,固化时间为 8 ⼩时。塑封固化的主要作⽤是消除塑封料内部的应⼒。此过程主要污染物:固化有机废⽓。
(11)软胶:采⽤全⾃动软脚线对封装完成后的框架进⾏处理,主要⽬的是使封装过程塑封⼯序产⽣的塑封溢料软化,从⽽便于后期电镀操作。项⽬设置全⾃动软脚线 2 条,软胶⼯序具体⼯艺流程及产排污见后⽂。
(12)引脚电镀:采⽤全⾃动电镀线对封装完成后的框架引脚进⾏电镀处理,镀种为⾦属锡。项⽬设置全⾃动引脚电镀线 10 条,引脚电镀⼯序具体⼯艺流程及产排污见后⽂。
(13)激光打印:采⽤激光打印的⽅式将产品的 Lot No 等信息刻录在产品表⾯,主要是为了产品识别并跟踪。
(14)切筯:使⽤切筯成型机将框架上封装后的独⽴集成电路单元切下,同时在切筯过程中将引脚制成所需形状。
此过程主要污染物:边框边⾓料。
(15)测试:确认被测试的批次;调整好测试系统和控制机台;清除控制⾯板上BIN 记录的数量,更改机台设置,技术⼈员执⾏校核管理程序;执⾏100%电性测试、QA 电性抽样测试和外形测试。良品应送去编带,测试完成后打印测试报告,并将良品、废品记录在测试随⼯单上。检查良品数量是否符合要求;不明原因丢弃的器件,每个测试批次不得超过0.1%,并注明丢失原因。本项⽬测试仅涉及产品外观、电性能测试,均采⽤物理测试⽅式,不使⽤任何化学药品。
此过程主要污染物:不合格品。
(16)编带:对测试后的合格品采⽤编带机进⾏编带,便于后期包装及运输。编带过程中要求盖带及
载带必须从头到尾是连续的没有中断,确保编带中的产品没有空带,编带过程中不允许⼿⼯补带。
(17)包装:对编带完成后的产品进⾏⼈⼯包装,便于储存及运输。
2、软胶线⼯艺流程
项⽬采⽤全⾃动软脚线对封装完成后的框架进⾏处理,主要⽬的是使封装过程塑封⼯序产⽣的塑封溢料软化,从⽽便于后期电镀操作。项⽬设置全⾃动软脚线 2 条,各软脚线⼯艺⼀致。微波感应开关
软胶线⼯艺流程及产污位置图如下:
贴片共模电感软胶⼯序⼯艺流程及产污位置图
软胶⼯序⼯艺流程及产污位置图
最佳位置 PO⼯艺流程简述:
(1)去⽑刺:封装固化后半成品在软胶槽内进⾏浸泡操作。去⽑刺液不需配置,直接外购去⽑刺液 SYD7162(成分:酮类衍⽣物(30%)、醚类衍⽣物(30%)、聚⼄⼆醇(10%)、氢氧化钾(5%)、⽔(25%))使⽤,浸泡时间约 1⼩时,槽液温度 60℃,槽液加热⽅式为电加热棒直接对槽液进⾏加热。
注:①由于去⽑刺⼯序浸泡时间较长,为保证后期⼯艺的连续性,⼀条软胶
线配备5 个软胶槽;②运营过程中,由于蒸发和⼯件带出造成槽液损耗,因此需定期向槽体中补加去⽑刺液;③为保证槽液质量,运营过程中去⽑刺槽液通过⽣产线⾃带的过滤机进⾏循环过滤处理,滤液回⽤,不外排;④长期使⽤后,槽液质量下降,过滤处理已不能满⾜需求,因此需进⾏更换,更换频率约 3 个⽉更换⼀次。
此过程主要污染物:有机废⽓、废槽液。
(2)逆流漂洗:采⽤ 2 级逆流漂洗的⽅式对去⽑刺后的⼯件进⾏清洗,清洗⽔为⾃来⽔。
此过程主要污染物:去⽑刺清洗废⽔。
(3)酸洗:使⽤硫酸对⼯件进⾏浸泡。此⼯序槽液由外购 96%硫酸与⾃来⽔ 1:11 进⾏配置,槽液中硫酸浓度为 8%,槽液⼯作温度为常温,浸泡时间约 10分钟。
注:①运营过程中,由于蒸发和⼯件带出造成槽液损耗,因此需定期向槽体中补加⾃来⽔及硫酸;②为保证槽液质量,运营过程中预浸槽液通过⽣产线⾃带的过滤机进⾏循环过滤处理,滤液回⽤,不外排;③长期使⽤后,槽液质量下降,需进⾏更换,更换频率约 7 天更换⼀次。
此过程主要污染物:硫酸雾、废槽液。
(4)逆流漂洗:采⽤ 2 级逆流漂洗的⽅式对去酸洗后的⼯件进⾏清洗,清洗⽔为⾃来⽔。
此过程主要污染物:酸性含铜废⽔。
3、引脚电镀⼯艺流程
为提⾼封装组件引脚的抗氧化性与抗腐蚀性,增强封装体的外部引脚在电路板上的可焊性,需在封装产品引脚的表⾯镀⼀层导电⾦属层。
电镀是⼀种电化学过程,也是⼀种氧化还原过程。电镀的基本过程是将零件浸在⾦属盐的溶液中作为阴极,待镀⾦属作为阳极,接直流电源后,在零件上沉积出所需的镀层。
本项⽬镀种为⾦属锡。电镀锡的电化学反应为:
阳极:Sn - 2e-→Sn 2+
阴极:Sn 2 + + 2e-→Sn
项⽬设置全⾃动电镀线 10 条,各电镀线⼯艺⼀致。电镀⼯序⼯艺流程及产
污位置图如下 5-5 所⽰:
⼯艺流程简述:
笔式绘图机(1)除油:经软胶处理后的半成品在除油槽内进⾏浸泡。除油槽液采⽤外

本文发布于:2024-09-24 16:22:01,感谢您对本站的认可!

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