微電子制造概論第5章互連和封裝課件

微電子制造概論元器件互連技術微電子制造概論元器件互連技術IC封裝的4種重要功能1.保護使其免于外界環(huán)境與人工操作的破壞。2.信號進入芯片、從芯片輸出的之內連線。3.對芯片實質上之固持。4.散熱。

IC封裝的4種重要功能1.保護使其免于外界環(huán)境與人工操作的傳統(tǒng)裝配與封裝晶圓Wafer測試與分類引線鍵合（wireBounding）

晶粒分離塑膠封裝Packaging

成品封裝與測試貼片圖20.1

傳統(tǒng)裝配與封裝晶圓Wafer測試與分類引線鍵合晶粒分離微電子制造概論第5章互連和封裝課件典型的IC封裝體四方扁平封裝

(QFP)無管腳芯片載體(LCC)塑料電極芯片載體(PLCC)雙列直插式封裝

(DIP)薄小外形輪廓封裝

(TSOP)單列直插式封裝

(SIP)圖20.2

典型的IC封裝體四方扁平封裝無管腳芯片載體(LCC)塑料電IC封裝有關之設計限制

表20.1

IC封裝有關之設計限制表20.1IC封裝之層級第二層級封裝：印刷電路板裝配

第一層級封裝：IC封裝

最后的產品裝配：電路板組入系統(tǒng)之成品裝配

用以固著于印刷電路板的金屬引腳針腳針腳被插入針孔，繼之焊著在PCB背面表面固著芯片被焊著在PCB上的銅墊頂端邊緣的連接器插入主系統(tǒng)PCB副配件主電子裝配板引腳圖20.3

IC封裝之層級第二層級封裝：第一層級封裝：最后的產品裝配：傳統(tǒng)式裝配背面研磨分片裝架引線鍵合

傳統(tǒng)式裝配背面研磨背面研磨制程之示意圖旋轉及振蕩軸在旋轉平盤上之晶圓下壓力工作臺僅在指示有晶圓期間才旋轉圖20.4

背面研磨制程之示意圖旋轉及振蕩軸在旋轉平盤上之晶圓下壓力工晶圓鋸與已切割之晶圓晶圓工作臺刀刃圖20.5

晶圓鋸與已切割之晶圓晶圓工作臺刀刃圖20.5典型用于裝架之導線架芯片

引腳導線架 塑膠式DIP圖20.6

典型用于裝架之導線架芯片引腳導線架 塑膠式DIP圖環(huán)氧基樹脂之芯片粘帖

芯片環(huán)氧基樹脂導線架圖20.7

環(huán)氧基樹脂之芯片粘帖芯片環(huán)氧基樹脂導線架圖20.7連接帶從導線架中的移除芯片導線架連接帶連接帶移除線圖20.15

連接帶從導線架中的移除芯片導線架連接帶連接帶移除線圖20金-硅低共熔性接著Si

金膜金/硅低共熔性合金Al2O3圖20.8

金-硅低共熔性接著Si金膜金/硅Al2O3圖20.8從芯片接合墊到導線架之引線鍵合

WireBounding

模塑化合物導線架接合墊芯片引線針尖腳圖20.9

從芯片接合墊到導線架之引線鍵合

WireBounding模引線鍵合芯片至導線架

照片20.1

引線鍵合芯片至導線架照片20.1熱壓接合之示意圖柱元件接合墊圖20.10

熱壓接合之示意圖柱元件接合墊圖20.10超聲波焊線接合之順序焊線楔形工具(1)工具向上移更多焊線饋入工具(3)超聲波能量壓力導線架(4)工具向上移焊線在接合墊處切斷(5)(2)鋁接合墊超聲波能量壓力晶粒圖20.11

超聲波焊線接合之順序焊線楔形工具(1)工具向上移更多焊線熱聲波球接合(2)氫火源球(1)金線毛細管工具(5)壓力與熱形成墊導線架(6)工具往上移金線在接合墊處切斷墊上之接合球壓力與超聲波能量晶粒(3)工具向上移并饋入更多的金線晶粒(4)圖20.12

熱聲波球接合(2)氫火源球(1)金線毛細管(5)壓力與熱導焊線拉伸測試柱元件

受測試芯片勾物品夾具圖20.13

焊線拉伸測試柱元件受測試芯片勾物品夾具圖20.13傳統(tǒng)封裝塑膠封裝陶瓷封裝

傳統(tǒng)封裝塑膠封裝TO款式之金屬封裝圖20.14

TO款式之金屬封裝圖20.14DIP封裝（DualIn-linePackage），也叫雙列直插式封裝技術，雙入線封裝，DRAM的一種元件封裝形式。

圖20.16A

DIP封裝（DualIn-linePackage），也叫單列直插封裝SIP

圖20.16B

單列直插封裝SIP圖20.16BTSOP是“ThinSmallOutlinePackage”的縮寫，意思是薄型小尺寸封裝。

圖20.16C

TSOP是“ThinSmallOutlinePacka雙排引腳封裝存儲器模塊DIMM

（Dual-Inline-Memory-Modules

）圖20.16D

雙排引腳封裝存儲器模塊DIMM（Dual-Inline-MQFP（QuadFlatPockage）為四側引腳扁平封裝是表面貼裝型封裝之一，引腳從四個側面引出呈海鷗翼(L)型。

圖20.16E

QFP（QuadFlatPockage）為四側引腳扁平封PLCC(PlasticLeadedChipCarrier),帶引線的塑料芯片載體

圖20.16F

PLCC(PlasticLeadedChipCarri無引腳芯片載器LCC

圖20.16G

無引腳芯片載器LCC圖20.16G多層板耐高溫陶瓷制程之順序陶瓷性內連接層4層電路板圖20.17

多層板耐高溫陶瓷制程之順序陶瓷性內連接層4層電路板圖20陶瓷針腳格狀陣列(PhotocourtesyofAdvancedMicroDevices)

照片20.2

陶瓷針腳格狀陣列(PhotocourtesyofAdCERDIP封裝陶瓷雙列直插

陶瓷蓋板玻璃密封物陶瓷基板金屬引腳在樹脂及導線架上之芯片橫切面指示性刻痕橫切面之平面圖20.18

CERDIP封裝陶瓷雙列直插陶瓷蓋板玻璃密封物陶瓷基板金屬用于IC封裝之測試插座圖20.19

用于IC封裝之測試插座圖20.19先進裝配與封裝倒裝芯片FlipChip球柵陣列(BGA)板上芯片(COB)卷帶式自動接合(TAB)多芯片模塊(MCM)芯片尺寸級封裝(CSP)晶圓級封裝

先進裝配與封裝倒裝芯片FlipChipFlipChip封裝在接合墊上之焊錫凸塊硅芯片基板連接用針腳金屬內連線介質孔圖20.20

FlipChip封裝在接合墊上之焊錫凸塊硅芯片基板連接用針微電子制造概論第5章互連和封裝課件在晶圓接合墊上之C4焊接凸塊圖20.21

再回流制程金屬沈積與蝕刻2層金屬沈積(3)焊接凸塊形成于再回流期間(4)氧化物氮化物Al接合墊(1)3層金屬積層銅-錫鉻+銅鉻(2)錫鉛在晶圓接合墊上之C4焊接凸塊圖20.21再回流金屬沈積與用于覆晶之環(huán)氧基樹脂底部填膠圖20.22

焊接凸塊芯片環(huán)氧基樹脂基板用于覆晶之環(huán)氧基樹脂底部填膠圖20.22焊接凸塊芯片環(huán)氧覆晶面積陣列之焊接凸塊與

焊線接合之比較接合墊周邊陣列覆晶凸塊面積陣列圖20.23

覆晶面積陣列之焊接凸塊與

焊線接合之比較接合墊周邊陣列覆晶球柵陣列之芯片BGABallgridarray

照片20.3

球柵陣列之芯片BGABallgridarray照片2球柵陣列

圖20.24

模塑遮蓋芯片接合墊環(huán)氧基樹脂熱介質孔焊線基板金屬介質孔焊接球球柵陣列圖20.24模塑遮蓋芯片接合墊環(huán)氧基樹脂熱介質孔板上芯片(COB，chiponboard)IC芯片印刷電路板圖20.25

板上芯片(COB，chiponboard)IC芯片印卷帶式自動接合TAB高分子帶銅引腳圖20.26

卷帶式自動接合TAB高分子帶銅引腳圖20.26多芯片模塊MCM基板個別晶粒圖20.27

多芯片模塊MCM基板個別晶粒圖20.27先前封裝之趨勢1996200119971998199920000180060090012001500300芯片直接接著直接組于電路板之覆晶卷帶式自動接合其他年代RedrawnfromS.Winkler,“AdvancedICPackagingMarketsandTrends,”SolidStateTechnology(June1998):p.63.圖20.28

單位(百萬)先前封裝之趨勢1996200119971998199920芯片尺寸級封裝之變化表20.2

芯片尺寸級封裝之變化表20.2晶圓后封裝具C4凸塊之單晶片圖20.29

晶圓后封裝具C4凸塊之單晶片圖20.29C4凸塊晶圓(PhotocourtesyofAdvancedMicroDevices)

照片20.4

C4凸塊晶圓(PhotocourtesyofAdva晶圓級封裝之設計概念RedrawnfromV.DiCaprio,M.Liebhard,andL.Smith,“TheEvolutionofaNewWafer-LevelChip-SizePackage,”ChipScaleReview(May/June1999).芯片

接合線焊接凸塊圖20.30

晶圓級封裝之設計概念RedrawnfromV.DiC標準測試流程與

晶圓級封裝測試流程間的比較WLP制作晶圓級原處預燒晶圓級功能測試切割

在配件板處之晶圓級拾取晶圓級封裝之測試流程裝載入自動帶與卷軸晶圓探測晶圓切割封裝個別之IC在封裝級之插座／預燒在封裝級之功能測試標準測試流程

圖20.31

標準測試流程與

晶圓級封裝測試流程間的比較WLP制作晶圓級晶圓級封裝之特征與優(yōu)點表20.3

晶圓級封裝之特征與優(yōu)點表20.3芯片互連和封裝小測試什么是引線鍵合？引線鍵合有哪兩種類型，分別適合什么線？什么是TAB？TAB相對引線鍵合的優(yōu)缺點是什么？什么是FlipChip？FC相對引線鍵合的優(yōu)缺點是什么？芯片互連和封裝小測試什么是引線鍵合？引線鍵合有哪兩種類型，分指出下列封裝的類型指出下列封裝的類型LED生產和制造LED結構LED芯片生產LED封裝LED應用LED生產和制造LED結構LED結構-插裝式LED（LightEmittingDiode，發(fā)光二極）芯片是一種固態(tài)的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。LED的心臟是一個半導體的芯片，芯片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極，使整個芯片被環(huán)氧樹脂封裝起來。LED結構-插裝式LED（LightEmittingDi貼片式LED：3528,5050貼片式LED：3528,5050LED芯片LED芯片：是led燈的核心組件，也就是指的P-N結。其主要功能是：把電能轉化為光能。半導體芯片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個P-N結。當電流通過導線作用于這個芯片的時候，電子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長也就是光的顏色，是由形成P-N結的材料決定的。LED芯片LED芯片：是led燈的核心組件，也就是指的P-NLED芯片的分類用途：根據用途分為大功率led芯片、小功率led芯片兩種；顏色：主要分為三種：紅色、綠色、藍色（制作白光的原料）；形狀：一般分為方片、圓片兩種；大?。盒」β实男酒话惴譃?mil、9mil、12mil、14mil等LED芯片的分類用途：根據用途分為大功率led芯片、小功率lLED芯片結構傳統(tǒng)正裝的LED藍寶石襯底的藍光芯片電極在芯片出光面上的位置如圖1所示。由于p型GaN摻雜困難，當前普遍采用p型GaN上制備金屬透明電極的方法，從而使電流擴散，以達到均勻發(fā)光的目的。LED芯片結構傳統(tǒng)正裝的LEDLED芯片生產工藝首先在襯底上制作氮化鎵（GaN）基的外延片(外延片)，外延片所需的材料源(碳化硅SiC)和各種高純的氣體如氫氣H2或氬氣Ar等惰性氣體作為載體之后，按照工藝的要求就可以逐步把外延片做好。接下來是對LED-PN結的兩個電極進行加工，并對LED毛片進行減薄，劃片。然后對毛片進行測試和分選，就可以得到所需的LED芯片LED芯片生產工藝首先在襯底上制作氮化鎵（GaN）基的外延片MOCVD是利用氣相反應物（前驅物）及Ⅲ族的有機金屬和Ⅴ族的NH3在襯底表面進行反應，將所需的產物沉積在襯底表面。通過控制溫度、壓力、反應物濃度和種類比例，從而控制鍍膜成分、晶相等品質。MOCVD外延爐是制作LED外延片最常用的設備。MOCVD是利用氣相反應物（前驅物）及Ⅲ族的有機金屬和Ⅴ族的然后是對LEDPN結的兩個電極進行加工，電極加工也是制作LED芯片的關鍵工序，包括清洗、蒸鍍、黃光、化學蝕刻、熔合、研磨；然后對LED毛片進行劃片、測試和分選，就可以得到所需的LED芯片。如果芯片清洗不夠干凈，蒸鍍系統(tǒng)不正常，會導致蒸鍍出來的金屬層（指蝕刻后的電極）會有脫落，金屬層外觀變色，金泡等異常。然后是對LEDPN結的兩個電極進行加工，電極加工也是制作L包裝好的LED芯片包裝好的LED芯片LED封裝1.LED的封裝的任務是將外引線連接到LED芯片的電極上，同時保護好LED芯片，并且起到提高光取出效率的作用。關鍵工序有裝架、壓焊、封裝。2.LED封裝形式LED封裝形式可以說是五花八門，主要根據不同的應用場合采用相應的外形尺寸，散熱對策和出光效果。LED按封裝形式分類有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED等。LED封裝1.LED的封裝的任務是將外引線連接到LED芯微電子制造概論第5章互連和封裝課件微電子制造概論第5章互連和封裝課件微電子制造概論第5章互連和封裝課件LED封裝工藝1.芯片檢驗鏡檢：材料表面是否有機械損傷及麻點麻坑（lockhill）芯片尺寸及電極大小是否符合工藝要求電極圖案是否完整2擴片由于LED芯片在劃片后依然排列緊密間距很?。s0.1mm），不利于后工序的操作。我們采用擴片機對黏結芯片的膜進行擴張，是LED芯片的間距拉伸到約0.6mm。也可以采用手工擴張，但很容易造成芯片掉落浪費等不良問題。LED封裝工藝1.芯片檢驗鏡檢：材料表面是否有機械損傷及麻3.點膠在LED支架的相應位置點上銀膠或絕緣膠。（對于GaAs、SiC導電襯底，具有背面電極的紅光、黃光、黃綠芯片，采用銀膠。對于藍寶石絕緣襯底的藍光、綠光LED芯片，采用絕緣膠來固定芯片。）工藝難點在于點膠量的控制，在膠體高度、點膠位置均有詳細的工藝要求。由于銀膠和絕緣膠在貯存和使用均有嚴格的要求，銀膠的醒料、攪拌、使用時間都是工藝上必須注意的事項。3.點膠在LED支架的相應位置點上銀膠或絕緣膠。（對于Ga4.備膠和點膠相反，備膠是用備膠機先把銀膠涂在LED背面電極上，然后把背部帶銀膠的LED安裝在LED支架上。備膠的效率遠高于點膠，但不是所有產品均適用備膠工藝。5.手工刺片將擴張后LED芯片（備膠或未備膠）安置在刺片臺的夾具上，LED支架放在夾具底下，在顯微鏡下用針將LED芯片一個一個刺到相應的位置上。手工刺片和自動裝架相比有一個好處，便于隨時更換不同的芯片，適用于需要安裝多種芯片的產品.4.備膠和點膠相反，備膠是用備膠機先把銀膠涂在LED背面6.自動裝架自動裝架其實是結合了沾膠（點膠）和安裝芯片兩大步驟，先在LED支架上點上銀膠（絕緣膠），然后用真空吸嘴將LED芯片吸起移動位置，再安置在相應的支架位置上。自動裝架在工藝上主要要熟悉設備操作編程，同時對設備的沾膠及安裝精度進行調整。在吸嘴的選用上盡量選用膠木吸嘴，防止對LED芯片表面的損傷，特別是蘭、綠色芯片必須用膠木的。因為鋼嘴會劃傷芯片表面的電流擴散層。7.燒結燒結的目的是使銀膠固化，燒結要求對溫度進行監(jiān)控，防止批次性不良。銀膠燒結的溫度一般控制在150℃，燒結時間2小時。根據實際情況可以調整到170℃，1小時。絕緣膠一般150℃，1小時。銀膠燒結烘箱的必須按工藝要求隔2小時（或1小時）打開更換燒結的產品，中間不得隨意打開。燒結烘箱不得再其他用途，防止污染。6.自動裝架自動裝架其實是結合了沾膠（點膠）和安裝芯片兩大8.壓焊壓焊的目的將電極引到LED芯片上，完成產品內外引線的連接工作。LED的壓焊工藝有金絲球焊和鋁絲壓焊兩種。右圖是鋁絲壓焊的過程，先在LED芯片電極上壓上第一點，再將鋁絲拉到相應的支架上方，壓上第二點后扯斷鋁絲。金絲球焊過程則在壓第一點前先燒個球，其余過程類似。9.點膠封裝LED的封裝主要有點膠、灌封、模壓三種?；旧瞎に嚳刂频碾y點是氣泡、多缺料、黑點。設計上主要是對材料的選型，選用結合良好的環(huán)氧和支架。（一般的LED無法通過氣密性試驗）如右圖所示的TOP-LED和Side-LED適用點膠封裝。手動點膠封裝對操作水平要求很高（特別是白光LED），主要難點是對點膠量的控制，因為環(huán)氧在使用過程中會變稠。白光LED的點膠還存在熒光粉沉淀導致出光色差的問題。8.壓焊壓焊的目的將電極引到LED芯片上，完成產品內外引線10.灌膠封裝Lamp-LED的封裝采用灌封的形式。灌封的過程是先在LED成型模腔內注入液態(tài)環(huán)氧，然后插入壓焊好的LED支架，放入烘箱讓環(huán)氧固化后，將LED從模腔中脫出即成型。11.模壓封裝將壓焊好的LED支架放入模具中，將上下兩副模具用液壓機合模并抽真空，將固態(tài)環(huán)氧放入注膠道的入口加熱用液壓頂桿壓入模具膠道中，環(huán)氧順著膠道進入各個LED成型槽中并固化。10.灌膠封裝Lamp-LED的封裝采用灌封的形式。灌封的12.固化與后固化固化是指封裝環(huán)氧的固化，一般環(huán)氧固化條件在135℃，1小時。模壓封裝一般在150℃，4分鐘。13.后固化后固化是為了讓環(huán)氧充分固化，同時對LED進行熱老化。后固化對于提高環(huán)氧與支架（PCB）的粘接強度非常重要。一般條件為120℃，4小時。14.切筋和劃片由于LED在生產中是連在一起的（不是單個），Lamp封裝LED采用切筋切斷LED支架的連筋。SMD-LED則是在一片PCB板上，需要劃片機來完成分離工作。12.固化與后固化固化是指封裝環(huán)氧的固化，一般環(huán)氧固化條件15.測試測試LED的光電參數、檢驗外形尺寸，同時根據客戶要求對LED產品進行分選。16.包裝將成品進行計數包裝。超高亮LED需要防靜電包裝。15.測試測試LED的光電參數、檢驗外形尺寸，同時根據客微電子制造概論第5章互連和封裝課件微電子制造概論元器件互連技術微電子制造概論元器件互連技術IC封裝的4種重要功能1.保護使其免于外界環(huán)境與人工操作的破壞。2.信號進入芯片、從芯片輸出的之內連線。3.對芯片實質上之固持。4.散熱。

IC封裝的4種重要功能1.保護使其免于外界環(huán)境與人工操作的傳統(tǒng)裝配與封裝晶圓Wafer測試與分類引線鍵合（wireBounding）

晶粒分離塑膠封裝Packaging

成品封裝與測試貼片圖20.1

傳統(tǒng)裝配與封裝晶圓Wafer測試與分類引線鍵合晶粒分離微電子制造概論第5章互連和封裝課件典型的IC封裝體四方扁平封裝

(QFP)無管腳芯片載體(LCC)塑料電極芯片載體(PLCC)雙列直插式封裝

(DIP)薄小外形輪廓封裝

(TSOP)單列直插式封裝

(SIP)圖20.2

典型的IC封裝體四方扁平封裝無管腳芯片載體(LCC)塑料電IC封裝有關之設計限制

表20.1

IC封裝有關之設計限制表20.1IC封裝之層級第二層級封裝：印刷電路板裝配

第一層級封裝：IC封裝

最后的產品裝配：電路板組入系統(tǒng)之成品裝配

用以固著于印刷電路板的金屬引腳針腳針腳被插入針孔，繼之焊著在PCB背面表面固著芯片被焊著在PCB上的銅墊頂端邊緣的連接器插入主系統(tǒng)PCB副配件主電子裝配板引腳圖20.3

IC封裝之層級第二層級封裝：第一層級封裝：最后的產品裝配：傳統(tǒng)式裝配背面研磨分片裝架引線鍵合

傳統(tǒng)式裝配背面研磨背面研磨制程之示意圖旋轉及振蕩軸在旋轉平盤上之晶圓下壓力工作臺僅在指示有晶圓期間才旋轉圖20.4

背面研磨制程之示意圖旋轉及振蕩軸在旋轉平盤上之晶圓下壓力工晶圓鋸與已切割之晶圓晶圓工作臺刀刃圖20.5

晶圓鋸與已切割之晶圓晶圓工作臺刀刃圖20.5典型用于裝架之導線架芯片

引腳導線架 塑膠式DIP圖20.6

典型用于裝架之導線架芯片引腳導線架 塑膠式DIP圖環(huán)氧基樹脂之芯片粘帖

芯片環(huán)氧基樹脂導線架圖20.7

環(huán)氧基樹脂之芯片粘帖芯片環(huán)氧基樹脂導線架圖20.7連接帶從導線架中的移除芯片導線架連接帶連接帶移除線圖20.15

連接帶從導線架中的移除芯片導線架連接帶連接帶移除線圖20金-硅低共熔性接著Si

金膜金/硅低共熔性合金Al2O3圖20.8

金-硅低共熔性接著Si金膜金/硅Al2O3圖20.8從芯片接合墊到導線架之引線鍵合

WireBounding

模塑化合物導線架接合墊芯片引線針尖腳圖20.9

從芯片接合墊到導線架之引線鍵合

WireBounding模引線鍵合芯片至導線架

照片20.1

引線鍵合芯片至導線架照片20.1熱壓接合之示意圖柱元件接合墊圖20.10

熱壓接合之示意圖柱元件接合墊圖20.10超聲波焊線接合之順序焊線楔形工具(1)工具向上移更多焊線饋入工具(3)超聲波能量壓力導線架(4)工具向上移焊線在接合墊處切斷(5)(2)鋁接合墊超聲波能量壓力晶粒圖20.11

超聲波焊線接合之順序焊線楔形工具(1)工具向上移更多焊線熱聲波球接合(2)氫火源球(1)金線毛細管工具(5)壓力與熱形成墊導線架(6)工具往上移金線在接合墊處切斷墊上之接合球壓力與超聲波能量晶粒(3)工具向上移并饋入更多的金線晶粒(4)圖20.12

熱聲波球接合(2)氫火源球(1)金線毛細管(5)壓力與熱導焊線拉伸測試柱元件

受測試芯片勾物品夾具圖20.13

焊線拉伸測試柱元件受測試芯片勾物品夾具圖20.13傳統(tǒng)封裝塑膠封裝陶瓷封裝

傳統(tǒng)封裝塑膠封裝TO款式之金屬封裝圖20.14

TO款式之金屬封裝圖20.14DIP封裝（DualIn-linePackage），也叫雙列直插式封裝技術，雙入線封裝，DRAM的一種元件封裝形式。

圖20.16A

DIP封裝（DualIn-linePackage），也叫單列直插封裝SIP

圖20.16B

單列直插封裝SIP圖20.16BTSOP是“ThinSmallOutlinePackage”的縮寫，意思是薄型小尺寸封裝。

圖20.16C

TSOP是“ThinSmallOutlinePacka雙排引腳封裝存儲器模塊DIMM

（Dual-Inline-Memory-Modules

）圖20.16D

雙排引腳封裝存儲器模塊DIMM（Dual-Inline-MQFP（QuadFlatPockage）為四側引腳扁平封裝是表面貼裝型封裝之一，引腳從四個側面引出呈海鷗翼(L)型。

圖20.16E

QFP（QuadFlatPockage）為四側引腳扁平封PLCC(PlasticLeadedChipCarrier),帶引線的塑料芯片載體

圖20.16F

PLCC(PlasticLeadedChipCarri無引腳芯片載器LCC

圖20.16G

無引腳芯片載器LCC圖20.16G多層板耐高溫陶瓷制程之順序陶瓷性內連接層4層電路板圖20.17

多層板耐高溫陶瓷制程之順序陶瓷性內連接層4層電路板圖20陶瓷針腳格狀陣列(PhotocourtesyofAdvancedMicroDevices)

照片20.2

陶瓷針腳格狀陣列(PhotocourtesyofAdCERDIP封裝陶瓷雙列直插

陶瓷蓋板玻璃密封物陶瓷基板金屬引腳在樹脂及導線架上之芯片橫切面指示性刻痕橫切面之平面圖20.18

CERDIP封裝陶瓷雙列直插陶瓷蓋板玻璃密封物陶瓷基板金屬用于IC封裝之測試插座圖20.19

用于IC封裝之測試插座圖20.19先進裝配與封裝倒裝芯片FlipChip球柵陣列(BGA)板上芯片(COB)卷帶式自動接合(TAB)多芯片模塊(MCM)芯片尺寸級封裝(CSP)晶圓級封裝

先進裝配與封裝倒裝芯片FlipChipFlipChip封裝在接合墊上之焊錫凸塊硅芯片基板連接用針腳金屬內連線介質孔圖20.20

FlipChip封裝在接合墊上之焊錫凸塊硅芯片基板連接用針微電子制造概論第5章互連和封裝課件在晶圓接合墊上之C4焊接凸塊圖20.21

再回流制程金屬沈積與蝕刻2層金屬沈積(3)焊接凸塊形成于再回流期間(4)氧化物氮化物Al接合墊(1)3層金屬積層銅-錫鉻+銅鉻(2)錫鉛在晶圓接合墊上之C4焊接凸塊圖20.21再回流金屬沈積與用于覆晶之環(huán)氧基樹脂底部填膠圖20.22

焊接凸塊芯片環(huán)氧基樹脂基板用于覆晶之環(huán)氧基樹脂底部填膠圖20.22焊接凸塊芯片環(huán)氧覆晶面積陣列之焊接凸塊與

焊線接合之比較接合墊周邊陣列覆晶凸塊面積陣列圖20.23

覆晶面積陣列之焊接凸塊與

焊線接合之比較接合墊周邊陣列覆晶球柵陣列之芯片BGABallgridarray

照片20.3

球柵陣列之芯片BGABallgridarray照片2球柵陣列

圖20.24

模塑遮蓋芯片接合墊環(huán)氧基樹脂熱介質孔焊線基板金屬介質孔焊接球球柵陣列圖20.24模塑遮蓋芯片接合墊環(huán)氧基樹脂熱介質孔板上芯片(COB，chiponboard)IC芯片印刷電路板圖20.25

板上芯片(COB，chiponboard)IC芯片印卷帶式自動接合TAB高分子帶銅引腳圖20.26

卷帶式自動接合TAB高分子帶銅引腳圖20.26多芯片模塊MCM基板個別晶粒圖20.27

多芯片模塊MCM基板個別晶粒圖20.27先前封裝之趨勢1996200119971998199920000180060090012001500300芯片直接接著直接組于電路板之覆晶卷帶式自動接合其他年代RedrawnfromS.Winkler,“AdvancedICPackagingMarketsandTrends,”SolidStateTechnology(June1998):p.63.圖20.28

單位(百萬)先前封裝之趨勢1996200119971998199920芯片尺寸級封裝之變化表20.2

芯片尺寸級封裝之變化表20.2晶圓后封裝具C4凸塊之單晶片圖20.29

晶圓后封裝具C4凸塊之單晶片圖20.29C4凸塊晶圓(PhotocourtesyofAdvancedMicroDevices)

照片20.4

C4凸塊晶圓(PhotocourtesyofAdva晶圓級封裝之設計概念RedrawnfromV.DiCaprio,M.Liebhard,andL.Smith,“TheEvolutionofaNewWafer-LevelChip-SizePackage,”ChipScaleReview(May/June1999).芯片

接合線焊接凸塊圖20.30

晶圓級封裝之設計概念RedrawnfromV.DiC標準測試流程與

晶圓級封裝測試流程間的比較WLP制作晶圓級原處預燒晶圓級功能測試切割

在配件板處之晶圓級拾取晶圓級封裝之測試流程裝載入自動帶與卷軸晶圓探測晶圓切割封裝個別之IC在封裝級之插座／預燒在封裝級之功能測試標準測試流程

圖20.31

標準測試流程與

晶圓級封裝測試流程間的比較WLP制作晶圓級晶圓級封裝之特征與優(yōu)點表20.3

晶圓級封裝之特征與優(yōu)點表20.3芯片互連和封裝小測試什么是引線鍵合？引線鍵合有哪兩種類型，分別適合什么線？什么是TAB？TAB相對引線鍵合的優(yōu)缺點是什么？什么是FlipChip？FC相對引線鍵合的優(yōu)缺點是什么？芯片互連和封裝小測試什么是引線鍵合？引線鍵合有哪兩種類型，分指出下列封裝的類型指出下列封裝的類型LED生產和制造LED結構LED芯片生產LED封裝LED應用LED生產和制造LED結構LED結構-插裝式LED（LightEmittingDiode，發(fā)光二極）芯片是一種固態(tài)的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。LED的心臟是一個半導體的芯片，芯片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極，使整個芯片被環(huán)氧樹脂封裝起來。LED結構-插裝式LED（LightEmittingDi貼片式LED：3528,5050貼片式LED：3528,5050LED芯片LED芯片：是led燈的核心組件，也就是指的P-N結。其主要功能是：把電能轉化為光能。半導體芯片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個P-N結。當電流通過導線作用于這個芯片的時候，電子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長也就是光的顏色，是由形成P-N結的材料決定的。LED芯片LED芯片：是led燈的核心組件，也就是指的P-NLED芯片的分類用途：根據用途分為大功率led芯片、小功率led芯片兩種；顏色：主要分為三種：紅色、綠色、藍色（制作白光的原料）；形狀：一般分為方片、圓片兩種；大?。盒」β实男酒话惴譃?mil、9mil、12mil、14mil等LED芯片的分類用途：根據用途分為大功率led芯片、小功率lLED芯片結構傳統(tǒng)正裝的LED藍寶石襯底的藍光芯片電極在芯片出光面上的位置如圖1所示。由于p型GaN摻雜困難，當前普遍采用p型GaN上制備金屬透明電極的方法，從而使電流擴散，以達到均勻發(fā)光的目的。LED芯片結構傳統(tǒng)正裝的LEDLED芯片生產工藝首先在襯底上制作氮化鎵（GaN）基的外延片(外延片)，外延片所需的材料源(碳化硅SiC)和各種高純的氣體如氫氣H2或氬氣Ar等惰性氣體作為載體之后，按照工藝的要求就可以逐步把外延片做好。接下來是對LED-PN結的兩個電極進行加工，并對LED毛片進行減薄，劃片。然后對毛片進行測試和分選，就可以得到所需的LED芯片LED芯片生產工藝首先在襯底上制作氮化鎵（GaN）基的外延片MOCVD是利用氣相反應物（前驅物）及Ⅲ族的有機金屬和Ⅴ族的NH3在襯底表面進行反應，將所需的產物沉積在襯底表面。通過控制溫度、壓力、反應物濃度和種類比例，從而控制鍍膜成分、晶相等品質。MOCVD外延爐是制作LED外延片最常用的設備。MOCVD是利用氣相反應物（前驅物）及Ⅲ族的有機金屬和Ⅴ族的然后是對LEDPN結的兩個電極進行加工，電極加工也是制作LED芯片的關鍵工序，包括清洗、蒸鍍、黃光、化學蝕刻、熔合、研磨；然后對LED毛片進行劃片、測試和分選，就可以得到所需的LED芯片。如果芯片清洗不夠干凈，蒸鍍系統(tǒng)不正常，會導致蒸鍍出來的金屬層（指蝕刻后的電極）會有脫落，金屬層外觀變色，金泡等異常。然后是對LEDPN結的兩個電極進行加工，電極加工也是制作L包裝好的LED芯片包裝好的LED芯片LED封裝1.LED的封裝的任務是將外引線連接到LED芯片的電極上，同時保護好LED芯片，并且起到提高光取出效率的作用。關鍵工序有裝架、壓焊、封裝。2.LED封裝形式LED封裝形式可以說是五花八門，主要根據不同的應用場合采用相應的外形尺寸，散熱對策和出光效果。LED按封裝形式分類有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED等。LED封裝1.LED的封裝的任務是將外引線連接到LED芯微電子制造概論第5章互連和封裝課件微電子制造概論第5章互連和封裝課件微電子制造概論第5章互連和封裝課件LED封裝工藝1.芯片檢驗鏡檢：材料表面是否有機械損傷及麻點麻坑（lockhill）芯片尺寸及電極大小是否符合工藝要求電極圖案是否完整2擴片由于LED芯片在劃片后依然排列緊密間距很小（約0.1mm），不利于后工序的操作。我們采用擴片機對黏結芯片的膜進行擴張，是LED芯片的間距拉伸到約0.6mm。也可以采用手工擴張，但很容易造成芯片掉落浪費等不良問題。LED封裝工藝1.芯片檢驗鏡檢：材料表面是否有機械損傷及麻3.點膠在LED支架的相應位置點上銀膠或絕緣膠。（對于GaAs、SiC導電襯底，具有背面電極的紅光、黃光、黃綠芯片，采用銀膠。對于藍寶石絕緣襯底的藍光、綠光LED芯片，采用絕緣膠來固定芯片。）工藝難點在于點膠量的控制，在膠體高度、點膠位置均有詳細的工藝要求。由于銀膠和絕緣膠在貯存和使用均有嚴格的要求，銀