天水華天科技生產(chǎn)實習報告(1)

1、精品 welcome 生產(chǎn)實習報告 一、實習目的 通過生產(chǎn)實習， 了解本專業(yè)的生產(chǎn)過程， 鞏固所學專業(yè)知識。 了解集成電路產(chǎn)業(yè) 發(fā)展現(xiàn)狀，親身體驗微電子產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)過程，將課堂所學理論知識 與實踐聯(lián)系起來， 鞏固所學專業(yè)知識， 進一步的深入理解半導體元器件制造、 集 成電路制造、半導體器件封裝的技術(shù)和工藝。 二、實習時間 實習時間共兩周。 其中第一周前往實習單位實習， 第二周返回學校完成實習報告 的撰寫。 三、實習地點 甘肅省天水市華天科技股份有限公司（股票代碼： 002185 ） 四、實習內(nèi)容 4.1 實習單位簡介 （1） 天水華天科技股份有限公司簡介 天水華天科技股份有限公司是由天水華天微電

2、子股份有限公司為主發(fā)起人 ,聯(lián)合 國內(nèi)相關(guān)知名的集成電路設(shè)計、芯片制造和相關(guān)投資公司于 2003 年 12 月規(guī)范 設(shè)立的股份公司。公司主要從事半導體集成電路、 半導體元器件的封裝測試業(yè)務， 是國內(nèi)重點集成電路封裝測試企業(yè)之一， 公司的封裝能力和技術(shù)水平在內(nèi)資及內(nèi) 資控股企業(yè)中位居第三， 為我國西部地區(qū)最大的集成電路封裝基地和富有創(chuàng)新精 神的現(xiàn)代化高新技術(shù)企業(yè)。 2004 、 2005 年連續(xù)兩年公司被中國半導體行業(yè) 評選為中國最具成長性封裝測試企業(yè)， 2005 年被國家科技部認定為國家級高新 技術(shù)企業(yè)。 2007 年 11 月 20 日公司股票在深圳證券交易所 A 股成功上市，成 為國內(nèi)微電

3、子行業(yè)第六家上市公司。 4.2、集成電路制造工藝 集成電路生產(chǎn)線是整個集成電路制造過程最基本也是最主要的環(huán)節(jié)， 下面簡單介 紹天光的生產(chǎn)線流程： （1）風淋室：風淋室的主要作用是消除工作人員身上所攜帶的灰塵以及外界的 靜電等，其溫度控制在 20 到 25 攝氏度，濕度在 35%到 50% ，風速為 0.2ms 。 （2）硅片處理：高溫氧化埋層光刻埋層擴散處理隔離 顯微鏡下精品 welcome 觀察。 （3）硼擴散裝置：此為四管擴散，擴散時考慮溫度、時間、材料，溫度前后偏 差為 2 攝氏度。 （ 4）尾氣裝置：干濕干； （ 5）液態(tài)擴散裝置： 固態(tài)、液態(tài)離子注入；（6 ） 導電層添加：形成金屬層

4、； （7）光刻間：黃光工作，氧化層厚度不同， 呈現(xiàn)的色彩不同， 乳白色為單晶硅； （8）烘箱：甩干液體，表面烘干后進行擴散； （9 ）測試裝置：檢驗正常后才 能進行下一道工序。 4.3 參觀配套部門 測試間： 有三臺測試臺， 用來制作完成的晶片， 測試臺都是全自動的，不合格的 自動打紅點標識，產(chǎn)品數(shù)據(jù)記錄在計算機上進行分析 激光打印機：對晶片編號和對工藝參數(shù)進行跟蹤。 清洗機：設(shè)備簡單，工藝要 求低。 表面顆粒測試儀： 用激光掃描， 監(jiān)控生產(chǎn)線清洗完成的好壞， 檢查晶片表面污染 狀態(tài)。 擴散爐：常規(guī)使用的擴散溫度為 1000 到 1100 攝氏度，使用碳化硅材料作爐壁， 耐高溫且不變形。 離子

5、注入機：控制精度較高， 使用氣態(tài)雜質(zhì)源， 電場作用下把離子送入磁分析儀， 分離出的雜質(zhì)離子非常純凈。 組合式空調(diào)器：進風口過濾器出風口過濾口，經(jīng)初步過濾后把風 送入進壓間工作間過濾車間，保證風是縱向的。 氫氧合成氧化系統(tǒng)： 公司有專門的氫氧站， 用來制氫氣和氧氣， 制氫氣和氧氣用 電解水的方法。 4.4 集成電路封裝生產(chǎn)線 封裝的工藝流程一般可分為前后兩段， 包括前端工序和后端工序。 因集成電路 應用環(huán)境和封裝材料的不同，集成電路封裝工藝流程可分為金屬 （黑精品 welcome 瓷 ）封裝和塑 料封裝兩大流程。兩種工藝流程的主要區(qū)別是金屬 （黑瓷 ）封裝前先有所謂的“管 殼”，而塑料封裝的“管

6、殼體”是在塑封注塑的過程形成的。 金屬（黑瓷）封裝一般工藝流程為晶圓檢驗、晶圓減薄、晶圓劃片、裝管、燒結(jié)、 壓焊、封蓋、高溫儲存、蓋印、 （或電鍍、浸錫、切腳、外觀檢驗、老化測試、 包裝入庫等工序。 塑料封裝一般工藝流程為晶圓檢驗、晶圓減薄、晶圓劃片、上芯、烘烤、壓焊、 塑封、后固化、打印、 沖廢、去溢料（去飛邊毛刺、電鍍、切筋成型、外觀檢 驗、（或電測試、包裝入庫等工序。目前塑料封裝占整個微電子封裝的比例已高 達 90% 以上。 4.5 集成電路電鍍車間 通過在華天公司電鍍車間的參觀實習，熟悉 IC 封裝中的電鍍工藝原理和流程， 原理：電鍍是利用電化學使引線框架金屬表面沉積另一層金屬的過程流

7、程： 電鍍 車間的主要結(jié)構(gòu)有傳送系統(tǒng)， 循環(huán)系統(tǒng)， 鍍槽和控制系統(tǒng)組成。 鍍槽循環(huán)系統(tǒng)主 要由工作槽，儲液槽，循環(huán)泵組成。循環(huán)泵將儲液槽中的液體抽送到工作槽中， 液體再從工作槽中流回到儲液槽中，如此形成一個循環(huán)系統(tǒng)。 4.6 集成電路塑料封裝原材料介紹 塑封集成電路主要原材料有：引線框架、銀漿、焊絲（包括金絲、銅絲和鋁絲） 、 塑封料、油墨和錫球。 塑封集成電路與分立器件輔助材料有：電鍍材料、包裝材料（塑料管、料盤、編 帶材料、塑料袋、紙箱子等。 一、引線框架 引線框架作為集成電路的芯片載體， 是一種借助于鍵合焊絲實現(xiàn)芯片內(nèi)部電路引 出端與外引線的電氣連接， 形成電氣回路的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件， 它起到

8、了和外部導線連 接的橋梁作用， 絕大部分的半導體集成塊中都需要使用引線框架， 是電子信息產(chǎn) 業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。主要用模具沖壓法和化學刻蝕法進行生產(chǎn) . 引線框架的主要成分為銅，占總重量的 99 以上，另外還有一些其他元素，如 鐵、磷等。 精品 welcome 引線框架分為鍍銀框架、 鍍鎳框架、 鍍鎳鈀金等幾種。 下表為一種鍍銀框架的成 分比例表。 名稱 銅 鐵 磷 銀 含量 99% 0.050.15% 0.0250.04% 0.010.03% 塑封集成電路的封裝過程可分為減薄劃片、上芯、壓焊、塑封、打印、電鍍、切 筋成形幾個工序， 引線框架的使用除減薄劃片工序外， 貫穿于其他各個工序。 在

9、上芯工序開始使用引線框架， 是將芯片粘到引線框架的載體上后， 使用焊絲將芯 片和引線框架連接在一起，使用塑封料并通過引線框架的連接將芯片包裹起來， 最后再將引線框架的引線成形為各種需要的形狀。 二、銀漿 銀漿是封裝中用來將芯片固定在引線框架載體上的一種膠水，為液體。 銀漿的 作用：銀漿的作用為將芯片固定在引線框架上， 并起到導電的作用。 圖 5 為使用 銀漿將芯片固定在引線框架上后的一個圖片。 銀漿的固化： 使用銀漿將芯片粘在引線框架載體上后， 由于銀漿為液體， 故需要 使用烘箱進行烘烤，使銀漿進行固化，圖 7 為使用烘箱圖片。 焊絲的定義 焊絲為一種金屬絲， 有金絲、 銅絲和鋁絲等， 華天科

10、技現(xiàn)在使用的焊絲種類有金 絲和銅絲。焊絲都很細，直徑一般為 18-50 微米，最細的約為頭發(fā)直徑的三分 之一（頭發(fā)直徑 60-80 微米）。 焊絲的作用即將芯片的鋁墊與引線框架的內(nèi)引線連接在一起形成一個通路。 圖 8 為使用焊絲將鋁墊和內(nèi)引線連接在一起的示意圖。 塑封料 塑封料即環(huán)氧樹脂模塑料、 環(huán)氧塑封料， 是由環(huán)氧樹脂為基體樹脂， 以高性能酚 醛樹脂為固化劑， 加入硅微粉等為填料， 以及添加多種助劑混配而成的粉狀模塑 料。精品 welcome 塑料封裝（簡稱塑封）材料 90以上采用 EMC ，塑封過程是將 EMC 擠壓 入模腔并將其中的半導體芯片包埋， 同時交聯(lián)固化成型， 成為具有一定結(jié)構(gòu)

11、外型 的半導體器件。 塑封料由環(huán)氧樹脂、硬化劑、催化劑、填料等組成，具體含量如圖 10 。塑封加 熱至約 170 度后形成液體，使用注塑機將其擠壓入模具型腔后芯片包埋，同時 在高溫下交聯(lián)固化成型，最后形成入黑色固體。 塑封料使用的注意事項： 1、需在 5 攝氏度以下存儲，使用前需將問題提高到室溫； 2、使用有期限：第一有效期時間為 96 小時，第二有效期時間為 40 小時。 油墨及錫球 油墨的作用： 使用油墨在集成電路塑封體表面印刷各種印字或符號， 以對各種塑 封集成電路進行區(qū)分。 錫球的作用： 使用電鍍的方法將錫球分解后在引線框架表面鍍錫， 達到防止集成 電路管腿氧化和增強易焊性的目的。 包

12、裝材料 包裝材料有：塑料管、料盤、編帶材料、紙箱子等。 五、實習總結(jié) 在天水市天光半導體有限公司和華天科技股份有限公司的實習過程中，我學 到了很多集成電路生產(chǎn)的知識。 想要真正了解掌握集成電路聲生產(chǎn)相關(guān)知識， 光 靠看書是不行的。我們必須深入到實習中，必需時間出真知。同時，在實習的過 程中，我們還必需將書本中的知識很好的應用到時間操作中。 精品 welcome 我們先參觀了天光企業(yè)的生產(chǎn)線， 首先看到的是空氣凈化設(shè)備空氣凈化爐， 現(xiàn) 在這里的空氣凈化率可以達到 1000 單位， 已經(jīng)是很先進的了。然后我們到二樓 車間，在這個車間里擁有更加先進的除塵設(shè)備和空氣循環(huán)設(shè)備，每一次便會有 30% 的經(jīng)

13、過處理的新鮮空氣由上而下緩慢的進入車間， 這里的凈化裝置采用的電 離空氣，并清楚有害的離子的形的儀器， 這個是一個進口于 80 年代的擴散裝置， 可以使鏡片表面的鋁層更加的原理，使得空氣塵埃率僅為 300 單位。接下來我 們見到了一個接近兩米高的紅色外殼方致密均勻。然后我們一次參加了清洗車 間、加熱爐、檢測車間以及凈水車間，期間還有人給我們講解以及示范，以便我 們更好的理解。 給我印象最深的是那個測試部的工程師， 他很耐心地為大家講解 了測試的定義，測試的種類，影響測試的因素以及優(yōu)秀測試人員應該注重的方面， 還很高興地為大家解答問題。 我們分別進入測試檢測部， 封裝生產(chǎn)車間， 晶片檢 測篩選車

14、間。 首先進入了檢測部， 這里采取了嚴格的靜電防護措施， 還要按要求 穿特制的潔凈服才能進入車間， 然后進入晶片檢測與篩選車間， 這里采用了示波 器，四探頭儀等相關(guān)較尖端的儀器對鏡片進行逐個檢測試驗， 已經(jīng)達到所有晶片 完全滿足客戶要求，最后來到生產(chǎn)加工車間，里面有濺鋁工藝，蒸發(fā)鍍鋁工藝， 磨片工藝，光刻工藝及其清洗過程。 我們還參觀了天水華天股份有限公司， 參觀之前聽了一堂講集成電路生產(chǎn)線封裝 的課，讓我們明白了采用的技術(shù)以及原理， 以便我們更好的理解。 我們還參觀了 華天的電鍍車間以及一些測試部門。 通過這次實習， 我深刻的認識到了自己在學習上的額不足， 只有理論知識是不夠 的，理論知識和

15、實踐相結(jié)合是教學環(huán)節(jié)中相當重要的一個環(huán)節(jié)， 只有這樣才能提 高自己的實際操作能力，并且從中培養(yǎng)自己的獨立思考的能力。 六、實習體會 精品 welcome 此次天水之行，我一生珍藏。 難忘三個多小時的火車顛簸， 半個小時的汽車坎坷， 一路上整個專業(yè)包括兩位老 師在內(nèi)七十多人的歡聲笑語； 難忘在天水天光里身著防靜電服在生產(chǎn)車間里目睹 了只有在書本上才看得到的整個芯片的生產(chǎn)流程， 包括光刻、 氧化、摻雜等一系 列生產(chǎn)流程， 還有帶領(lǐng)我們參觀并為我們講解的陳老師； 難忘在天水華天里上得 那一節(jié)生動的集成電路封裝技術(shù)課程， 以及第二天在生產(chǎn)車間幾位美麗可人的女 講解員的生動講解； 更難忘在最后一晚肖老師請我們吃西瓜， 并和我們在房間里 暢談的情景，點點滴滴，深深銘記 這次實習， 我記住了集成電路芯片的整個生產(chǎn)流程， 感受到了芯片制造工藝的嚴 謹以及仔細， 同時也看到了整個集成電路生產(chǎn)制造產(chǎn)業(yè)鏈的前景以及希望， 更堅 定了自己在此后的專業(yè)學習上百折不撓的信心 ! 在最后，真的還要感謝邱老師和肖老師為我們此次實習所付出的努力和艱辛， 記 得在房間里問肖老師為什么會想到大老遠來甘肅天水這兒實習， 肖老師帶著他的 經(jīng)典的微笑，說：“大學四年，可能一直都要關(guān)在學校里學習知識，我也是想讓 大家能夠在最后一個實習機會里能盡可能地走出去， 這也算是大家在大學里的一 個