芯片封装/测试流程

2025-06-30 传感知识丨美思编辑部

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IC Package (IC的封装形式)指芯片(Die)和不同类型的框架(L/F)和塑封料(EMC)形成的不同外形的封装体。

IC Package种类很多,可以按以下标准分类:

按封装材料划分为:

金属封装、陶瓷封装、塑料封装

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金属封装主要用于军工或航天技术,无商业化产品;

陶瓷封装优于金属封装,也用于军事产品,占少量商业化市场;

塑料封装用于消费电子,因为其成本低,工艺简单,可靠性高而占有绝大部分的市场份额;

按照和PCB板连接方式分为:

PTH封装和SMT封装

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按照封装外型可分为:

SOT、SOIC、TSSOP、QFN、QFP、BGA、CSP等;

决定封装形式的两个关键因素:

封装效率。

引脚数。

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Raw Material in Assembly(封装原材料)【Wafer】晶圆


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【Lead Frame】引线框架

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提供电路连接和Die的固定作用;


主要材料为铜,会在上面进行镀银、 NiPdAu等材料;

L/F的制程有Etch和Stamp两种;

易氧化,存放于氮气柜中,湿度小 于40%RH;

除了BGA和CSP外,其他Package都会采用Lead Frame, BGA采用的是Substrate;

【Gold Wire】焊接金线

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实现芯片和外部引线框架的电性和物 理连接;

金线采用的是99.99%的高纯度金;

主要功能为:在熔融状态下将Die和Lead Frame包裹起来, 提供物理和电气保护,防止外界干扰;

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【Epoxy】银浆


FOL– Front of Line前段工艺


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FOL– Back Grinding背面减薄


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FOL– Wafer Saw晶圆切割


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将晶圆粘贴在蓝膜(Mylar)上,使得即使被切割开后,不会散落;


通过Saw Blade将整片Wafer切割成一个个独立的Dice,方便后面的 Die Attach等工序;

Wafer Wash主要清洗Saw时候产生的各种粉尘,清洁Wafer;

FOL– 2nd Optical Inspection二光检查

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主要是针对Wafer Saw之后在显微镜下进行Wafer的外观检查,是否有出现废品。

FOL– Die Attach 芯片粘接

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芯片拾取过程:

1、Ejector Pin从wafer下方的Mylar顶起芯片,使之便于 脱离蓝膜; 

2、Collect/Pick up head从上方吸起芯片,完成从Wafer 到L/F的运输过程; 

3、Collect以一定的力将芯片Bond在点有银浆的L/F 的Pad上,具体位置可控; 

4、Bond Head Resolution:X-0.2um;Y-0.5um;Z-1.25um; 

5、Bond Head Speed:1.3m/s;

FOL– Epoxy Cure 银浆固化

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银浆固化:

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FOL– Wire Bonding 引线焊接

FOL– 3rd Optical Inspection三光检查


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EOL– End of Line后段工艺


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EOL– Molding(注塑)


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EOL– Laser Mark(激光打字)


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EOL– Post Mold Cure(模后固化)


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用于Molding后塑封料的固化,保护IC内部结构,消除内部应力。Cure Temp:175+/-5°C;Cure Time:8Hrs


EOL– De-flash(去溢料)

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目的:De-flash的目的在于去除Molding后在管体周围Lead之间 多余的溢料; 方法:弱酸浸泡,高压水冲洗;


EOL– Plating(电镀)


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利用金属和化学的方法,在Leadframe的表面 镀上一层镀层,以防止外界环境的影响(潮湿 和热)。并且使元器件在PCB板上容易焊接及 提高导电性。


电镀一般有两种类型:

Pb-Free:无铅电镀,采用的是>99.95%的高纯 度的锡(Tin),为目前普遍采用的技术,符合 Rohs的要求;

Tin-Lead:铅锡合金。Tin占85%,Lead占 15%,由于不符合Rohs,目前基本被淘汰;

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EOL– Post Annealing Bake(电镀退火)


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目的:让无铅电镀后的产品在高温下烘烤一段时间,目的在于 消除电镀层潜在的晶须生长(Whisker Growth)的问题; 条件:150+/-5C; 2Hrs;


EOL– Trim&Form(切筋成型)

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EOL– Final Visual Inspection(第四道光检)


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