分立器件封裝

封裝流程王連新2015.4.16封裝簡介封裝，Package，是把集成電路裝配為芯片最終產(chǎn)品的過程，簡單地說，就是把生產(chǎn)出來的集成電路裸片（Die）放在一塊起到承載作用的基板上，把管腳引出來，然后固定包裝成為一個整體?！胺庋b”主要關(guān)注封裝的形式、類別，基底和外殼、引線的材料，強(qiáng)調(diào)其保護(hù)芯片、增強(qiáng)電熱性能、方便整機(jī)裝配的重要作用。1.概念2.分類按材料分：金屬封裝，陶瓷封裝，塑料封裝按照與PCB連接方式：PTH與SMT按照外形：TO、SOT、SOIC、TSSOP、QFN、QFP、BGA、CSP等.TO247/TO220封裝流程粘片鍵合劃片QC目檢模封去毛刺切筋QC目檢浸錫/電鍍測試、打標(biāo)包裝入庫烘烤W(wǎng)aferMount晶圓安裝WaferSaw晶圓切割WaferWash清洗將晶圓粘貼在藍(lán)膜（foil）上，使得即使被切割開后，不會散落；通過SawBlade將整片Wafer切割成一個個獨(dú)立的Dice，方便后面的

DieAttach等工序；WaferWash主要清洗DieSaw時候產(chǎn)生的各種粉塵，清潔Wafer；一.劃片（Diesaw）一.劃片（Diesaw）設(shè)備設(shè)備discoDFD651雙刀切片機(jī)主要切割參數(shù)刀高水溫15-25℃水流速度主軸轉(zhuǎn)速30~50Krpm進(jìn)刀速度刀片壽命1800mSawBlade管控參數(shù)正崩(>2.5um)背崩(<60um)Chipdie一.劃片（Diesaw）二.粘片(Diebond)Solderdispense點錫DieAttach芯片粘接SolderCure焊錫固化點錫過程：

1、Leadframe通過軌道運(yùn)送到點錫頭正下方

2、Dispenser點錫到L/Fpad

3、Cavitytool將融化的焊錫壓成方形二.粘片(Diebond)芯片拾取過程：

1、EjectorPin從wafer下方的foil頂起芯片，使之便于

脫離藍(lán)膜；

2、Collect/Pickuphead從上方吸起芯片，完成從Wafer

到L/F的運(yùn)輸過程；

3、Collect以一定的力將芯片Bond在點有焊錫的L/F

的Pad上，具體位置可控；

4、BondHeadSpeed根據(jù)Dice大小調(diào)節(jié)二.粘片(Diebond)設(shè)備ESEC2007/2009主要參數(shù)頂針高度抓片速度貼片速度貼片時間Cavitytool點錫量Solderwire/PbSnAg92.5/5/2.5軌道溫度最高410℃管控參數(shù)Tilt>60umSolderheight(10-80um)Void(single<5%total<10%)ChipdieCrackForeignmaterial框架X-rayvoid二.粘片(Diebond)三.鍵合（Wirebond）設(shè)備OEM360/7200OEM360OE7200Alwire三.鍵合（Wirebond）利用高純度的金線（Au）、銅線（Cu）或鋁線（Al）把Pad

和Lead通過焊接的方法連接起來。Pad是芯片上電路的外接

點，Lead是LeadFrame上的連接點。W/B是封裝工藝中最為關(guān)鍵的一部工藝。焊線方式超聲波楔形焊接打火燒結(jié)球形焊接材料及參數(shù)：Capillary：陶瓷劈刀。W/B工藝中最核心的一個BondingTool，內(nèi)部為空心，中間穿上金線，并分別在芯片的Pad和LeadFrame的Lead上形成第一和第二焊點；EFO：打火桿。用于在形成第一焊點時的燒球。打火桿打火形成高溫，將外露于Capillary前端的金線高溫熔化成球形，以便在Pad上形成第一焊點（BondBall）；BondBall：第一焊點。指金線在Cap的作用下，在Pad上形成的焊接點，一般為一個球形；Wedge：第二焊點。指金線在Cap的作用下，在LeadFrame上形成的焊接點，一般為月牙形（或者魚尾形）；W/B四要素：壓力（Force）、超聲（USGPower）、時間（Time）、溫度（Temperature）；三.鍵合（Wirebond）三.鍵合（Wirebond）EFO打火桿在磁嘴前燒球Cap下降到芯片的Pad上，加Force和Power形成第一焊點Cap牽引金線上升Cap運(yùn)動軌跡形成良好的WireLoopCap下降到LeadFrame形成焊接Cap側(cè)向劃開，將金線切斷，形成魚尾Cap上提，完成一次動作三.鍵合（Wirebond）WireBond的質(zhì)量控制：WirePull、StitchPull（金線頸部和尾部拉力）BallShear（金球推力）WireLoop（金線弧高）BallThickness（金球厚度）CraterTest（彈坑測試）SizeThickness拉力測試推力測試化學(xué)腐蝕線徑延展性三.鍵合（Wirebond）四.模封（Molding）設(shè)備塑封料（EMC)主要成分：環(huán)氧樹脂及各種添加劑（固化劑，改性劑，脫模劑，染色劑，阻燃劑）等。主要功能：在熔融狀態(tài)下將芯片與框架包裹起來，提供物理保護(hù)和電氣保護(hù)，防止外界干擾。保存條件：-5℃，使用前需常溫24小時。為了防止外部環(huán)境的沖擊，利用EMC

把WireBonding完成后的產(chǎn)品封裝起

來的過程，并需要加熱硬化。模封過程-L/F置于模具中，每個Die位于Cavity中，模具合模。-塊狀EMC放入模具孔中-高溫下，EMC開始熔化，順著軌道流向Cavity中-從底部開始，逐漸覆蓋芯片-完全覆蓋包裹完畢，成型固化四.模封（Molding）四.模封（Molding）管控參數(shù)模封不全氣孔氣泡崩邊漏膠分層封裝外形尺寸分層檢查外觀不良MoldingTemp：175~185°C；ClampPressure：3000~4000N；TransferPressure：1000~1500Psi；TransferTime：5~15s；CureTime：60~120s；Molding參數(shù)TOSHIBA封裝尺寸管控ST封裝尺寸管控備注：不同的封裝廠有自己的管控標(biāo)準(zhǔn)，但差別不大。五.去毛刺（Deflash）BeforeAfter目的：Deflash的目的在于去除Molding后在管體周圍Lead之間

多余的溢料；

方法：弱酸浸泡，高壓水沖洗；銅粉流沖擊。六.切筋（Cropping）注意：要查看是否有切到模封體。目的：去掉框架上unit之間的連接部分使unit分開。七.電鍍/浸錫（Plating/Dipping）標(biāo)準(zhǔn)：引腳90%以上掛錫，plating工藝厚度(5-20um),dipping工藝厚度（7-30um）BeforePlatingAfterPlating利用金屬和化學(xué)的方法，在Leadframe的表面

鍍上一層鍍層，以防止外界環(huán)境的影響（潮濕

和熱）。并且使元器件在PCB板上容易焊接及

提高導(dǎo)電性。電鍍一般有兩種類型：

Pb-Free：無鉛電鍍，采用的是>99.95%的高純

度的錫（Tin），為目前普遍采用的技術(shù)，符合

Rohs的要求；

Tin-Lead：鉛錫合金。Tin占85%，Lead占

15%，由于不符合Rohs，目前基本被淘汰；八.烘烤（Baking）目的：讓無鉛電鍍后的產(chǎn)品在高溫下烘烤一段時間，目的在于

消除電鍍層潛在的晶須生長（WhiskerGrowth）