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半導體制造流程(八) - 封裝

發(fā)布日期:2023-05-19 發(fā)布者:合明科技 瀏覽次數:6271

半導體制造流程(八) - 封裝

半導體(semiconductor)指常溫下導電性能介于導體與絕緣體之間的材料。半導體應用領域非常廣泛。從科技或是經濟發(fā)展的角度來看,半導體的重要性都是非常巨大的。大部分的電子產品都和半導體有著極為密切的關聯。常見的半導體材料有硅、鍺、砷化鎵等,硅是各種半導體材料應用中最具有影響力的一種。

每個半導體產品的制造都需要數百個工藝,整個制造過程分為八個步驟:晶圓加工 - 氧化 - 光刻 -刻蝕 - 薄膜沉積 - 互連 - 測試 - 封裝。今天小編給大家介紹的是半導體制造的第八個步驟:封裝,希望能對大家有所幫助!

半導體制造流程.jpg

半導體制造第八步:封裝

經過之前幾個工藝處理的晶圓上會形成大小相等的方形芯片(又稱“單個晶片”)。下面要做的就是通過切割獲得單獨的芯片。剛切割下來的芯片很脆弱且不能交換電信號,需要單獨進行處理。這一處理過程就是封裝,包括在半導體芯片外部形成保護殼和讓它們能夠與外部交換電信號。整個封裝制程分為五步,即晶圓鋸切、單個晶片附著、互連、成型和封裝測試。
1、晶圓鋸切
要想從晶圓上切出無數致密排列的芯片,我們首先要仔細“研磨”晶圓的背面直至其厚度能夠滿足封裝工藝的需要。研磨后,我們就可以沿著晶圓上的劃片線進行切割,直至將半導體芯片分離出來。
晶圓鋸切技術有三種:刀片切割、激光切割和等離子切割。刀片切割是指用金剛石刀片切割晶圓,這種方法容易產生摩擦熱和碎屑并因此損壞晶圓。激光切割的精度更高,能輕松處理厚度較薄或劃片線間距很小的 晶 圓。等離子切割采用等離子刻蝕的原 理,因此即使劃片線間距非常小,這種技術同樣能適用。
2、單個晶片附著
所有芯片都從晶圓上分離后,我們需要將單獨的芯片(單個晶片)附著到基底(引線框架)上?;椎淖饔檬潜Wo半導體芯片并讓它們能與外部電路進行電信號交換。附著芯片時可以使用液體或固體帶狀粘合劑。
3、互連
在將芯片附著到基底上之后,我們還需要連接二者的接觸點才能實現電信號交換。這一步可以使用的連接方法有兩種:使用細金屬線的引線鍵合和使用球形金塊或錫塊的倒裝芯片鍵合。引線鍵合屬于傳統(tǒng)方法,倒裝芯片鍵合技術可以加快半導體制造的速度。
4、成型
完成半導體芯片的連接后,需要利用成型工藝給芯片外部加一個包裝,以保護半導體集成電路不受溫度和濕度等外部條件影響。根據需要制成封裝模具后,我們要將半導體芯片和環(huán)氧模塑料 (EMC) 都放入模具中并進行密封。密封之后的芯片就是最終形態(tài)了。
5、封裝測試
已經具有最終形態(tài)的芯片還要通過最后的缺陷測試。進入最終測試的全部是成品的半導體芯片。它們將被放入測試設備,設定不同的條件例如電壓、溫度和濕度等進行電氣、功能和速度測試。這些測試的結果可以用來發(fā)現缺陷、提高產品質量和生產效率。
封裝技術的演變
隨著芯片體積的減少和性能要求的提升,封裝在過去數年間已經歷了多次技術革新。面向未來的一些封裝技術和方案包括將沉積用于傳統(tǒng)后道工藝,例如晶圓級封裝 (WLP)、 凸塊工藝和重布線層(RDL)技術,以及用于前道晶圓制造的的刻蝕和清潔技術。

半導體封裝.jpg

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