半導(dǎo)體封裝的功能內(nèi)涵與芯片封裝清洗介紹
一、封裝的基本定義和內(nèi)涵
封裝(packaging,PKG):主要是在半導(dǎo)體制造的后道工程中完成的。即利用膜技術(shù)及微細(xì)連接技術(shù),將半導(dǎo)體元器件及其他構(gòu)成要素在框架或基板上布置、固定及連接,引出接線端子,并通過(guò)塑性絕緣介質(zhì)灌封固定,構(gòu)成整體主體結(jié)構(gòu)的工藝。
二、封裝的功能
封裝最基本的功能是保護(hù)電路芯片免受周圍環(huán)境的影響(包括物理、化學(xué)的影響)。所以,在最初的微電子封裝中,是用金屬罐(Metal Can)作為外殼,用與外界完全隔離的、氣密的方法,來(lái)保護(hù)脆弱的電子元件。但是,隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展,尤其是芯片鈍化層技術(shù)的不斷改進(jìn),封裝的功能也在慢慢異化。
一般來(lái)說(shuō)顧客所需要的并不是芯片,而是由芯片和PKG構(gòu)成的半導(dǎo)體器件。PKG是半導(dǎo)體器件的外緣,是芯片與實(shí)裝基板間的界面。因此無(wú)論P(yáng)KG的形式如何,封裝最主要的功能應(yīng)是芯片電氣特性的保持功能。
通常認(rèn)為,半導(dǎo)體封裝主要有電氣特性的保持、芯片保護(hù)、應(yīng)力緩和及尺寸調(diào)整配合四大功能,它的作用是實(shí)現(xiàn)和保持從集成電路器件到系統(tǒng)之間的連接,包括電學(xué)連接和物理連接。
目前,集成電路芯片的I/0線越來(lái)越多,它們的電源供應(yīng)和信號(hào)傳送都是要通過(guò)封裝來(lái)實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)的連接。芯片的速度越來(lái)越快,功率也越來(lái)越大,使得芯片的散熱問(wèn)題日趨嚴(yán)重,由于芯片鈍化層質(zhì)量的提高,封裝用以保護(hù)電路功能的作用其重要性正在下降。
1.芯片電氣特性的保持功能
通過(guò)PKG的進(jìn)步,滿足不斷發(fā)展的高性能、小型化、高頻化等方面的要求,確保其功能性。
2.芯片保護(hù)功能
PKG的芯片保護(hù)功能很直觀,保護(hù)芯片表面以及連接引線等,使在電氣或物理等方面相當(dāng)柔嫩的芯片免受外力損害及外部環(huán)境的影響。保證可靠性。
3.應(yīng)力緩和功能
由于熱等外部環(huán)境的影響或者芯片自身發(fā)熱等都會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力,PKG緩解應(yīng)力,防止發(fā)生損壞失效,保證可靠性。
4.尺寸調(diào)整配合(間距變化)功能
由芯片的微細(xì)引線間距調(diào)整到實(shí)裝基板的尺寸間距,從而便于實(shí)裝操作。例如,從亞微米(目前已小于 0.13μm)為特征尺寸的芯片到以10μm為單位的芯片電極凸點(diǎn),再到以100μm為單位的外部引線端子,最后到以mm為單位的實(shí)裝基板,都是通過(guò)PKG來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在這里PKG起著由小到大、由難到易、由復(fù)雜到簡(jiǎn)單的變換作用。從而可使操作費(fèi)用及資材費(fèi)用降低,而且提高工作效率和可靠性。保證實(shí)用性或通用性。
三、芯片封裝清洗:合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。
水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對(duì)清洗精密器件尤其重要,一旦選定,就會(huì)作為一個(gè)長(zhǎng)期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。
污染物有多種,可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣,通電后發(fā)生電化學(xué)遷移,形成樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)體,造成低電阻通路,破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層,在PCB板表層下生長(zhǎng)枝晶。除了離子型和非離子型污染物,還有粒狀污染物,例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等,這些污染物會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。
這么多污染物,到底哪些才是最備受關(guān)注的呢?助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中,它們主要由溶劑、潤(rùn)濕劑、樹(shù)脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分,焊后必然存在熱改性生成物,這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo),從產(chǎn)品失效情況來(lái)而言,焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素,離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降,松香樹(shù)脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大,嚴(yán)重者導(dǎo)致開(kāi)路失效,因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗,才能保障電路板的質(zhì)量。
推薦使用合明科技水基清洗劑產(chǎn)品。
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以上為本公司一些經(jīng)驗(yàn)的累積,因工藝問(wèn)題內(nèi)容廣泛,沒(méi)有面面俱到,只對(duì)常見(jiàn)問(wèn)題作分析,隨著電子產(chǎn)業(yè)的不斷更新?lián)Q代,新的工藝問(wèn)題也不斷出現(xiàn),本公司自成立以來(lái)不斷的追求產(chǎn)品的創(chuàng)新,做到與時(shí)俱進(jìn),熟悉各種生產(chǎn)復(fù)雜工藝,能為各種客戶提供全方位的工藝、設(shè)備、材料的清洗解決方案支持。
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