Oversigt over Semiconductor Process
Halvlederprocessen involverer primært anvendelse af mikrofremstillings- og filmteknologier til fuldt ud at forbinde chips og andre elementer inden for forskellige områder, såsom substrater og rammer. Dette letter ekstraktion af blyterminaler og indkapsling med et plastisoleringsmedium for at danne en integreret helhed, præsenteret som en tredimensionel struktur, der i sidste ende fuldender halvlederpakningsprocessen. Begrebet halvlederprocessen vedrører også den snævre definition af halvlederchipemballage. Fra et bredere perspektiv refererer det til emballageteknik, som involverer tilslutning og fastgørelse til substratet, konfiguration af det tilsvarende elektroniske udstyr og konstruktion af et komplet system med stærk omfattende ydeevne.
Semiconductor Packaging Process Flow
Halvlederpakningsprocessen omfatter flere opgaver, som illustreret i figur 1. Hver proces har specifikke krav og nært beslægtede arbejdsgange, hvilket nødvendiggør detaljerede analyser i den praktiske fase. Det specifikke indhold er som følger:
1. Spånskæring
I halvlederpakningsprocessen involverer spånskæring at skære siliciumwafers i individuelle chips og omgående fjerne siliciumrester for at forhindre hindringer for efterfølgende arbejde og kvalitetskontrol.
2. Chip Montering
Chipmonteringsprocessen fokuserer på at undgå kredsløbsskader under waferslibning ved at påføre et beskyttende filmlag, der konsekvent understreger kredsløbsintegriteten.
3. Trådbindingsproces
Kontrol af kvaliteten af ledningsbindingsprocessen involverer brug af forskellige typer guldtråde til at forbinde chippens bindingspuder med rammepuderne, hvilket sikrer, at chippen kan forbindes til eksterne kredsløb og opretholder den overordnede procesintegritet. Typisk anvendes doterede guldtråde og legerede guldtråde.
Doterede guldtråde: Typerne inkluderer GS, GW og TS, velegnet til højbue (GS: >250 μm), medium-høj lysbue (GW: 200-300 μm) og medium-lav lysbue (TS: 100-200) μm) binding hhv.
Legerede guldtråde: Typerne inkluderer AG2 og AG3, velegnet til lavbuebinding (70-100 μm).
Diametermulighederne for disse ledninger spænder fra 0,013 mm til 0,070 mm. Valg af passende type og diameter baseret på driftskrav og standarder er afgørende for kvalitetskontrol.
4. Støbeproces
Hovedkredsløbet i støbningselementer involverer indkapsling. Styring af kvaliteten af støbeprocessen beskytter komponenterne, især mod ydre kræfter, der forårsager forskellige grader af skade. Dette indebærer en grundig analyse af komponenternes fysiske egenskaber.
Tre hovedmetoder anvendes i øjeblikket: keramisk emballage, plastemballage og traditionel emballage. Styring af andelen af hver emballagetype er afgørende for at imødekomme globale chipproduktionskrav. Under processen kræves omfattende evner, såsom forvarmning af chip og blyramme før indkapsling med epoxyharpiks, støbning og hærdning efter støbning.
5. Efterhærdningsproces
Efter støbeprocessen kræves efterhærdningsbehandling med fokus på at fjerne overskydende materialer omkring processen eller pakken. Kvalitetskontrol er afgørende for at undgå at påvirke den overordnede proceskvalitet og udseende.
6. Testproces
Når de tidligere processer er afsluttet, skal den overordnede kvalitet af processen testes ved hjælp af avancerede testteknologier og faciliteter. Dette trin involverer detaljeret registrering af data, med fokus på om chippen fungerer normalt baseret på dens ydeevne. I betragtning af de høje omkostninger ved testudstyr er det afgørende at opretholde kvalitetskontrol gennem hele produktionsstadierne, herunder visuel inspektion og test af elektrisk ydeevne.
Test af elektrisk ydeevne: Dette involverer test af integrerede kredsløb ved hjælp af automatisk testudstyr og sikring af, at hvert kredsløb er korrekt tilsluttet til elektrisk test.
Visuel inspektion: Teknikere bruger mikroskoper til grundigt at inspicere de færdige emballerede chips for at sikre, at de er fri for defekter og opfylder kvalitetsstandarder for halvlederemballage.
7. Mærkningsproces
Mærkningsprocessen involverer overførsel af de testede chips til et halvfærdigt lager til slutbehandling, kvalitetskontrol, emballering og forsendelse. Denne proces omfatter tre hovedtrin:
1) Galvanisering: Efter dannelse af ledningerne påføres et anti-korrosionsmateriale for at forhindre oxidation og korrosion. Elektropletteringsteknologi bruges typisk, da de fleste ledninger er lavet af tin.
2)Bøjning: De behandlede ledninger formes derefter med den integrerede kredsløbsstrimmel placeret i et blydannende værktøj, der kontrollerer ledningsformen (J- eller L-type) og overflademonteret emballage.
3) Laserudskrivning: Til sidst trykkes de dannede produkter med et design, der tjener som et særligt mærke for halvlederpakningsprocessen, som illustreret i figur 3.
Udfordringer og anbefalinger
Studiet af halvlederpakningsprocesser begynder med en oversigt over halvlederteknologi for at forstå dens principper. Dernæst sigter undersøgelse af pakkeprocesflowet på at sikre omhyggelig kontrol under driften ved at bruge raffineret styring for at undgå rutineproblemer. I forbindelse med moderne udvikling er det afgørende at identificere udfordringer i halvlederpakningsprocesser. Det anbefales at fokusere på kvalitetskontrolaspekter, grundigt at beherske nøglepunkter for effektivt at forbedre proceskvaliteten.
Analyser fra et kvalitetskontrolperspektiv er der betydelige udfordringer under implementeringen på grund af talrige processer med specifikt indhold og krav, som hver påvirker hinanden. Der er behov for streng kontrol under praktiske operationer. Ved at indtage en omhyggelig arbejdsindstilling og anvende avancerede teknologier, kan halvlederpakningsprocessens kvalitet og tekniske niveauer forbedres, hvilket sikrer omfattende applikationseffektivitet og opnår fremragende overordnede fordele.(som vist i figur 3).
Indlægstid: 22. maj 2024