封装测试工艺教育资料.pdf

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1、1/54 封装测试工艺教育资料封装测试工艺教育资料封装测试工艺教育资料封装测试工艺教育资料 2/54 封装形式封装形式封装形式封装形式 IC PKG 插入实装形插入实装形 表面实装形表面实装形 DIP：DIP、SHD SSIP、ZIP PGA FLAT PACK：SOP、QFP、 CHIP CARRIER：SOJ、QFJ、 LCC、TAB BGA、CSP IC CARD COB 其他其他 3/54 PGA CSP TBGA PBGA QFP TSOPSOJDIP LOGIC MEMORY 外形尺寸减少外形尺寸减少 腿数增加腿数增加 封装形式的发展封装形式的发展封装形式的发展封装形式的发展 4/

2、54 封装形式 管腿数量 封装尺寸 管腿间距外形图功 能 PKG厚度 重 量 7p-2.54mm0.51g 8p-2.54mm2.80mm0.47g 9p-2.54mm0.59g 20p375mil 1.27mm2.50mm 0.48g 20p300mil 1.27mm1.55mm 0.28g 26p300mil 1.27mm0.75g 40p400mil 1.27mm1.6g 26p300mil 1.27mm0.8g 28p400mil 1.27mm1.1g 42p400mil 1.27mm1.7g TSOP (64M) 54p400mil0.8mm存贮器 1.00mm 0.54g QFP4

3、4p 10X10 (mm2) 0.8mm 计算机外 围电路 2.7mm0.54g 2.60mm 2.60mm SSIP SOP SOJ (4M) SOJ (16M) 线性 放大 遥 控 存贮器 存贮器 SGNEC现有封装形式现有封装形式SGNEC现有封装形式现有封装形式 5/54 1994199619951997199819992000 4M SDRAM 26pin SOJ Pitch: 1.27 Lead width:0.45 Thickness: 2.60 20pin SOP Pitch: 1.27 Lead width:0.40 Thickness: 2.60 16M SDRAM 42p

4、in SOJ Pitch: 1.27 Lead width:0.45 Thickness: 2.60 64M SDRAM 54pin TSOP Pitch: 0.80 Lead width:0.32 Thickness: 1.00 44pin QFP Pitch: 0.80 Lead width:0.40 Thickness: 2.70 组装技术指标:组装技术指标: Pitch: 1.270.80 Thichness: 2.601.00 组装技术指标:组装技术指标: Pitch: 1.270.80 Thichness: 2.601.00 SGNEC组立发展历程组立发展历程SGNEC组立发展历程

5、组立发展历程 7,8,9pin SSIP Pitch:2.54 Lead width:0.50 6/54 组立流程组立流程组立流程组立流程 粘片粘片 封入封入 键合键合 划片划片 电镀电镀 打印打印 选别选别 成形成形 SSIP切筋切筋 打印打印 选别选别 电镀电镀 SOP切筋切筋 打印打印 成形成形 选别选别 LD 电镀电镀 TSOP 成形成形 分离分离 切筋切筋 电镀电镀 成形成形 选别选别 打印打印 QFP LD 7/54 划片工艺划片工艺划片工艺划片工艺 划片工序是将已扩散完了形成芯片单元的大圆片进行分割分离。 从划片工艺上区分有：全切和半切两种 全切：将大圆片划透。适用于比较大的芯片

6、，是目前最流行的划 片工艺。 半切：在划片作业中，不将大圆片划透，留有 划片工序是将已扩散完了形成芯片单元的大圆片进行分割分离。 从划片工艺上区分有：全切和半切两种 全切：将大圆片划透。适用于比较大的芯片，是目前最流行的划 片工艺。 半切：在划片作业中，不将大圆片划透，留有120um180um的余 量，适用于较小的芯片。 从设备上区分有：金刚石划片刀划片，和激光划片两种。由于激 光划片设备昂贵，金刚石划片刀划片是目前较 为流行的。 的余 量，适用于较小的芯片。 从设备上区分有：金刚石划片刀划片，和激光划片两种。由于激 光划片设备昂贵，金刚石划片刀划片是目前较 为流行的。 8/54 半切作业流程

7、半切作业流程半切作业流程半切作业流程 贴膜贴膜 划片划片 裂片裂片 PMM 大圆片大圆片 划片刀划片刀 大圆片大圆片 圆环 膜 圆环 膜 大圆片大圆片 芯片芯片 压力辊 断裂 压力辊 断裂 将大圆片放置在膜上， 以利于拿取、大圆片的 固定、及粘片作业。 利用金刚石划片刀将大 圆片划开。 在芯片的背面移动压力 辊，使芯片受力未划部分 裂开。 对已划片完了的制品进 行外观检查，不良品进 行墨水打点。 将大圆片放置在膜上， 以利于拿取、大圆片的 固定、及粘片作业。 利用金刚石划片刀将大 圆片划开。 在芯片的背面移动压力 辊，使芯片受力未划部分 裂开。 对已划片完了的制品进 行外观检查，不良品进 行墨

8、水打点。 9/54 大圆片大圆片 划片刀划片刀 大圆片大圆片 圆环 膜 圆环 膜 大圆片大圆片 UV灯灯 芯片芯片 全切作业流程全切作业流程全切作业流程全切作业流程 贴膜贴膜 划片划片 UV PMM 将大圆片放置在将大圆片放置在UV膜 上，以利于拿取、大圆 片的固定、及粘片作业。 利用金刚石划片刀将大圆 片划开。 通过 膜 上，以利于拿取、大圆 片的固定、及粘片作业。 利用金刚石划片刀将大圆 片划开。 通过UV灯对灯对UV膜的作 用，将 膜的作 用，将UV膜与芯片间的粘 度降低，以利于芯片的取 下。 对已划片完了的制品进行 外观检查，不良品进行墨 水打点。 膜与芯片间的粘 度降低，以利于芯片的

9、取 下。 对已划片完了的制品进行 外观检查，不良品进行墨 水打点。 10/54 划片刀划片刀划片刀划片刀 接合剂接合剂 金刚石颗粒金刚石颗粒 划片刀的选择 根据制品划片槽的宽度、大 圆片的厚度、划片槽的表面 状态选择不同的划片刀 划片刀参数： 刃长、刃宽、金刚石颗粒尺 寸、颗粒密度、接合剂种类 划片刀的选择 根据制品划片槽的宽度、大 圆片的厚度、划片槽的表面 状态选择不同的划片刀 划片刀参数： 刃长、刃宽、金刚石颗粒尺 寸、颗粒密度、接合剂种类 刃宽 刃长 刃宽 刃长 龙骨龙骨 11/54 划片外观检查划片外观检查划片外观检查划片外观检查 划伤 缺损 崩齿 粘污 划伤 缺损 崩齿 粘污 划伤是

10、由于芯片表面接触到异物如：镊子，造成芯片内部的划伤是由于芯片表面接触到异物如：镊子，造成芯片内部的Al布线受到损伤， 造成短路或断路，而引起不良。 缺损是由于芯片的边缘受到异物、或芯片之间的撞击，造成芯片的边缘缺损， 当缺损到达芯片内部时，就会破坏 布线受到损伤， 造成短路或断路，而引起不良。 缺损是由于芯片的边缘受到异物、或芯片之间的撞击，造成芯片的边缘缺损， 当缺损到达芯片内部时，就会破坏AL布线或活性区，引起不良。 由于大圆片为 布线或活性区，引起不良。 由于大圆片为Si单晶体，在划片时就不可避免的形成崩齿，崩齿的大小与划片 刀的种类有关，当崩齿很大时，就会成为缺损。 粘污就是异物附着在

11、芯片表面，如： 单晶体，在划片时就不可避免的形成崩齿，崩齿的大小与划片 刀的种类有关，当崩齿很大时，就会成为缺损。 粘污就是异物附着在芯片表面，如：Si屑，会造成内部短路，或可靠性受到影 响。 屑，会造成内部短路，或可靠性受到影 响。 扩散扩散 在扩散工序产生的不良，如：图形不完整、在扩散工序产生的不良，如：图形不完整、P/W针迹异常等不良，也要在针迹异常等不良，也要在 PMM工序予以去除。工序予以去除。 12/54 1.划片刀型号：崩齿、划伤、裂纹、划片刀本身的寿命。划片刀型号：崩齿、划伤、裂纹、划片刀本身的寿命。 2.划片刀转速：崩齿、缺损。划片刀转速：崩齿、缺损。 3.划片速度：划片轨迹

12、、崩齿、缺损。划片速度：划片轨迹、崩齿、缺损。 4.划片方式：划片方式有向上、向下两种模式，对芯片表面及背 面的崩齿（缺损）情况有影响。 划片方式：划片方式有向上、向下两种模式，对芯片表面及背 面的崩齿（缺损）情况有影响。 5.划片刀高度：芯片背面划片刀高度：芯片背面Si屑的发生、背面崩齿的情况有影响。屑的发生、背面崩齿的情况有影响。 6.纯水流量：芯片表面纯水流量：芯片表面Si屑粘污的发生情况有影响。屑粘污的发生情况有影响。 划片参数划片参数划片参数划片参数 13/54 粘片工艺粘片工艺粘片工艺粘片工艺 粘片就是将芯片固定在某一载体上的过程。 共晶合金法：芯片背面和载体之间在高温及压力的作用

13、下形成共晶 合金，实现连接及固定的方法。 树脂粘接：芯片背面及载体之间，通过含有大量 粘片就是将芯片固定在某一载体上的过程。 共晶合金法：芯片背面和载体之间在高温及压力的作用下形成共晶 合金，实现连接及固定的方法。 树脂粘接：芯片背面及载体之间，通过含有大量Ag颗粒的环氧树脂 作为粘着剂，而达到固定的作用方法。 胶带粘接：芯片表面与载体之间通过胶带的粘接，达到固定的作业 方法。 颗粒的环氧树脂 作为粘着剂，而达到固定的作用方法。 胶带粘接：芯片表面与载体之间通过胶带的粘接，达到固定的作业 方法。 粘片的要求：一定的机械强度 良好的欧姆接触（共晶、银浆） 良好的散热性能 稳定的化学性能 粘片的要

14、求：一定的机械强度 良好的欧姆接触（共晶、银浆） 良好的散热性能 稳定的化学性能 14/54 粘片工艺的比较粘片工艺的比较粘片工艺的比较粘片工艺的比较 缺点缺点 优点优点 工艺工艺 速度慢 成本高 温度高 键合工序易发生 不良 速度慢 成本高 温度高 键合工序易发生 不良 速度慢 成本高 温度高，需 速度慢 成本高 温度高，需N2保护保护 欧姆、热阻大欧姆、热阻大 封装尺寸小封装尺寸小良好的欧姆、热阻 接触 机械强度高 良好的欧姆、热阻 接触 机械强度高 速度快 成本低 温度低 适合大生产 速度快 成本低 温度低 适合大生产 胶带粘片胶带粘片共晶粘片共晶粘片银浆粘片银浆粘片 15/54 共晶合

15、金法示意图共晶合金法示意图共晶合金法示意图共晶合金法示意图 芯片芯片 Au或其他合金材或其他合金材 L/F小岛小岛 首先在首先在L/F小岛上放置小岛上放置Au或其 他合金片，（或预先在小岛表 面、大圆片背面金型烝金处理。 然后在其上面放置芯片，在高 温及压力的作业下，形成共 晶，达到芯片固着的目的。 或其 他合金片，（或预先在小岛表 面、大圆片背面金型烝金处理。 然后在其上面放置芯片，在高 温及压力的作业下，形成共 晶，达到芯片固着的目的。 16/54 银浆粘片示意图银浆粘片示意图银浆粘片示意图银浆粘片示意图 滴银浆放置芯片滴银浆放置芯片 银浆瓶 滴嘴 小岛 芯片 银浆瓶 滴嘴 小岛 芯片 1

16、7/54 胶带粘片与传统粘片的比较胶带粘片与传统粘片的比较胶带粘片与传统粘片的比较胶带粘片与传统粘片的比较 芯片芯片 银浆银浆 小岛小岛 引线腿引线腿 胶带胶带 金线金线 18/54 Chip stage 吸嘴吸嘴 VCC UV膜 芯片 膜 芯片 引现框架引现框架 大圆片大圆片提取提取放到芯片台放到芯片台粘接粘接 压着头压着头 胶带粘片示意图胶带粘片示意图胶带粘片示意图胶带粘片示意图 19/54 芯片的提取芯片的提取芯片的提取芯片的提取 芯片芯片 顶起装置 顶针 膜 顶起装置 顶针 膜 吸 嘴 吸 嘴 VCC 膜 膜 顶起装置 顶针 吸嘴 顶起装置 顶针 吸嘴 芯片芯片 VCC 表面吸着型吸嘴

17、提取示意图表面吸着型吸嘴提取示意图 优点：适应品种多 不会造成芯 片缺损 缺点：芯片表面粘 污、划伤易 发生， 需定期更换 优点：适应品种多 不会造成芯 片缺损 缺点：芯片表面粘 污、划伤易 发生， 需定期更换 20/54 角锤型吸嘴提取示意图角锤型吸嘴提取示意图 膜膜 吸 嘴 吸 嘴 芯片 顶起装置 芯片 顶起装置 芯片的提取芯片的提取芯片的提取芯片的提取 优点：提取位置稳定 避免芯片表面粘污 使用寿命长 缺点：芯片尺寸与吸嘴必 须一一对应 易发生芯片缺损 优点：提取位置稳定 避免芯片表面粘污 使用寿命长 缺点：芯片尺寸与吸嘴必 须一一对应 易发生芯片缺损 21/54 粘片的工艺控制粘片的工

18、艺控制粘片的工艺控制粘片的工艺控制 .粘片位置（粘片位置（X、Y、）：稳定的粘片位置，使键合识别稳定。 、）：稳定的粘片位置，使键合识别稳定。 .银浆的饱满度：保证粘片的强度。 银浆的饱满度：保证粘片的强度。 .粘片的机械强度：芯片的固着强度。 粘片的机械强度：芯片的固着强度。 .芯片外观基准：粘污、划伤、缺损。 芯片外观基准：粘污、划伤、缺损。 .芯片的方向：必须与组装图一致。 芯片的方向：必须与组装图一致。 .密着性：芯片与胶带的接着强度。密着性：芯片与胶带的接着强度。 22/54 键合工艺键合工艺键合工艺键合工艺 键合工序就是将芯片和内引线通过金属细线（金丝、铝丝、铜丝 等）连接起来，实

19、现电气上的连接的过程。 键合工艺的要求： 接合力强，接触电阻小。 稳定的化学性。 良好的导电性。 一定机械强度。 从键合工艺上区分：热压键合、热压超声键合、超声键合。 键合工序就是将芯片和内引线通过金属细线（金丝、铝丝、铜丝 等）连接起来，实现电气上的连接的过程。 键合工艺的要求： 接合力强，接触电阻小。 稳定的化学性。 良好的导电性。 一定机械强度。 从键合工艺上区分：热压键合、热压超声键合、超声键合。 23/54 键合工艺的比较键合工艺的比较键合工艺的比较键合工艺的比较 不可控制线形状 适用 不可控制线形状 适用Al丝 适用金丝， 速度慢 键合温度高 （ 丝 适用金丝， 速度慢 键合温度高

20、 （350） 适用于金丝（成 本高） 缺点 温度低（常温） 速度快 可控制线形状 对键合点要求不 高 温度低（ ） 适用于金丝（成 本高） 缺点 温度低（常温） 速度快 可控制线形状 对键合点要求不 高 温度低（200） 速度快 可控制线形状 适用大生产 优点 超声热压热压超声工艺 ） 速度快 可控制线形状 适用大生产 优点 超声热压热压超声工艺 24/54 键合工艺原理键合工艺原理键合工艺原理键合工艺原理 Au球球 Al键合点键合点 氧化层 金球到达键合点后在热、压力、及超声波的作用下，破坏 氧化层 金球到达键合点后在热、压力、及超声波的作用下，破坏Al电极的 表面氧化层，接触到 电极的 表

21、面氧化层，接触到Al的新生面，达到接着的目的。的新生面，达到接着的目的。 25/54 热压超声键合示意图热压超声键合示意图热压超声键合示意图热压超声键合示意图 向向PAD点 移动 点 移动 接触接触PAD 后，热、 压力、超 声发生作 用 后，热、 压力、超 声发生作 用 劈刀上升劈刀上升 引线形状控 制 引线形状控 制 接触接触lead 后，热、 压力、超 声发生作 用 劈刀向上 运动，夹 子闭合， 拉断金线 后，热、 压力、超 声发生作 用 劈刀向上 运动，夹 子闭合， 拉断金线 放电形成 金球 放电形成 金球 夹子夹子 金线金线PAD 劈刀劈刀LEAD 放电杆放电杆 26/54 5N H

22、igh frequency induction furnace, Electric furnace 99.999% Au Dopant Ingot MakingPress Roll Single Die DrawingHeavy Drawing Intermediate Annealing Fine DrawingFinal AnnealingRewinding 100%QAO 金线的制造示意图金线的制造示意图金线的制造示意图金线的制造示意图 27/54 middle loophigh loop Temperature /C room300 480 1063 (melting point)Fi

23、g. temperature distribution during free air ball forming by EFO spark HEAT AFFECTED ZONE LENGTH 金线高度与金线的关系金线高度与金线的关系金线高度与金线的关系金线高度与金线的关系 28/54 劈刀劈刀劈刀劈刀 H CD CA T OR FA 劈刀参数：劈刀参数： H：孔径，与金线直径相关：孔径，与金线直径相关 CD：劈刀腔尺寸，与金球压 着径有关 ：劈刀腔尺寸，与金球压 着径有关 FA：端面角度，与：端面角度，与2nd强度 有关 强度 有关 CA：腔体角度，与金球压着 径，压着强度有关 ：腔体角度，与

24、金球压着 径，压着强度有关 OR：与：与2nd压着形状、压着 强度有关。 压着形状、压着 强度有关。 29/54 Year of First Product Shipment Technology (nm) Chip Interconnect Pitch (um) Wire Bond - Ball Wire Bond - Wedge TAB Flip Chip (Area Array) 199719992002200520082011 2501801301007050 705045404040 604540353535 505050505050 2501801301007050 Fine Pi

25、tch Bonding 键合的发展趋势键合的发展趋势键合的发展趋势键合的发展趋势 30/54 Big diameter + Small BallBig diameter + Larger Ball EstimatedAchievement Small diameter + Large Ball Big Pad AreaSmall Pad AreaSmall Pad Area Normal Fine Pitch Bonding 小间距与初始球径小间距与初始球径小间距与初始球径小间距与初始球径 31/54 Finer Pitch : Small & Consistent Pressed Ball

26、Low Loop Capability Short Heat Affected Zone High Neck Strength : Fine Grain Structure Conventional wire for high loop & short loop span Long Loop Capability High tensile strength & Soft Wire 金线形状金线形状金线形状金线形状 32/54 键合工艺控制键合工艺控制键合工艺控制键合工艺控制 .金球压着径 金球压着径 .金球压着厚度 金球压着厚度 .金线高度 金线高度 .金线拉断强度 金线拉断强度 .金球剥离强

27、度 金球剥离强度 .键合外观键合外观 33/54 键合主要不良项目键合主要不良项目键合主要不良项目键合主要不良项目 A B C D E PADLEAD .A/B/C/D/E不良：金线分别在不良：金线分别在A、B、 C、D、E点断开 点断开 .金线形状：金线间、金线与金线形状：金线间、金线与lead间， 金线与芯片之间的距离。 间， 金线与芯片之间的距离。 .键合布线：必须与组装图一致。 键合布线：必须与组装图一致。 .Lead形状：引线腿间，引线腿与金线 间的距离。 形状：引线腿间，引线腿与金线 间的距离。 .Lead镀层：镀层剥落等 镀层：镀层剥落等 .Al触须：易造成芯片内部短路。 触须：

28、易造成芯片内部短路。 .芯片外观。芯片外观。 34/54 键合参数键合参数键合参数键合参数 .温度：影响金球与键合点的密着性、温度：影响金球与键合点的密着性、2nd点的接着强度，即与点的接着强度，即与A/E 不良有关。 不良有关。 .压力：影响金球与键合点的密着性、压力：影响金球与键合点的密着性、2nd点的接着强度，即与点的接着强度，即与A/E 不良有关。 不良有关。 .超声功率：影响金球与键合点的密着性、超声功率：影响金球与键合点的密着性、2nd点的接着强度，即与点的接着强度，即与 A/E不良有关。 不良有关。 .时间：影响金球与键合点的密着性、时间：影响金球与键合点的密着性、2nd点的接着

29、强度，即与点的接着强度，即与A/E 不良有关 不良有关 .弧度：控制金线的形状。 弧度：控制金线的形状。 .初期金球径：金球压着径、金球厚度、金球的密着性。初期金球径：金球压着径、金球厚度、金球的密着性。 35/54 封入工艺封入工艺封入工艺封入工艺 封入就是将键合后的制品与外界隔离开来，实现物理及化学上 的保护，在量产性、均一性、成本上考虑，传递模法是现在比 较流行的工艺。也就是将树脂压入加热到一定温度的金型内的 方法。 封入的要求：电性能（绝缘性，介电性）良好 吸水率、透湿率低 密着性好 一定的机械强度 热膨胀系数小 离子及放射性物质少 耐热性、阻燃性好 内应力小 成形性好，周期短 封入就

30、是将键合后的制品与外界隔离开来，实现物理及化学上 的保护，在量产性、均一性、成本上考虑，传递模法是现在比 较流行的工艺。也就是将树脂压入加热到一定温度的金型内的 方法。 封入的要求：电性能（绝缘性，介电性）良好 吸水率、透湿率低 密着性好 一定的机械强度 热膨胀系数小 离子及放射性物质少 耐热性、阻燃性好 内应力小 成形性好，周期短 36/54 树脂注入示意图树脂注入示意图树脂注入示意图树脂注入示意图 上模上模 下模 芯片 金线 料筒 下模 芯片 金线 料筒 浇道门 模腔 予热后的树 脂经注塑口 投入，在注 塑杆加压 后，流入并 充满模腔， 模腔内空气 经空气出口 溢出。 浇道门 模腔 予热后

31、的树 脂经注塑口 投入，在注 塑杆加压 后，流入并 充满模腔， 模腔内空气 经空气出口 溢出。 37/54 树脂难度与封入树脂难度与封入树脂难度与封入树脂难度与封入 热量 （温度 热量 （温度*时间）时间） 树脂块状态液体状态树脂块状态液体状态 树脂予热 成形 射出 投入 开模 固化后状态 树脂予热 成形 射出 投入 开模 固化后状态 38/54 树脂主要成分树脂主要成分树脂主要成分树脂主要成分 ？低应力化硅酮系？低应力化硅酮系/橡胶系其他橡胶系其他 35难燃剂溴化环氧难燃剂溴化环氧/三氧化锑三氧化锑/水和氧化铝难燃剂水和氧化铝难燃剂 0.2激光打印外观改善炭黑激光打印外观改善炭黑/有机染料有

32、机染料/金属氧化物着色剂金属氧化物着色剂 0.5平衡离型与密着天然石腊平衡离型与密着天然石腊/合成石腊合成石腊/硬脂酸离型剂硬脂酸离型剂 0.5基本料予填充料交联环氧硅烷基本料予填充料交联环氧硅烷/氨基硅烷氨基硅烷/烃基硅烷交联剂烃基硅烷交联剂 6575降低热膨胀、提高热传 导、提高机械强度 玻璃纤维降低热膨胀、提高热传 导、提高机械强度 玻璃纤维/熔融硅氧化物熔融硅氧化物/结晶硅氧化物结晶硅氧化物/氧化铝填充料氧化铝填充料 0.2提高反应速度第提高反应速度第3级苯类级苯类/磷化物硬化促进剂磷化物硬化促进剂 710同上苯酚同上苯酚/酸酐酸酐/芳香苯硬化剂芳香苯硬化剂 1220交联反应，硬化环养

33、树脂（热塑性酚醛树脂交联反应，硬化环养树脂（热塑性酚醛树脂/双酚双酚A树脂）基本料 配比（ 树脂）基本料 配比（wt）目的原材料成分）目的原材料成分 39/54 树脂的分类树脂的分类树脂的分类树脂的分类 部分功率部分功率IC.强度：低 强度：低 .成本：高 成本：高 .电器特性：好 电器特性：好 .耐热性：高 玻璃纤维 结晶硅氧化物 熔融硅氧化物 硅酮树脂 部分功率 耐热性：高 玻璃纤维 结晶硅氧化物 熔融硅氧化物 硅酮树脂 部分功率IC.线膨胀率：大 线膨胀率：大 .不纯物：多 不纯物：多 .特性变化：大 特性变化：大 .热传导率：大 热传导率：大 .成本：低 结晶硅氧化物 除下述 成本：低

34、 结晶硅氧化物 除下述IC.热传导率：小热传导率：小.线膨胀率：小 线膨胀率：小 .不纯物：少 不纯物：少 .特性变化：小 熔融硅氧化物 环氧树脂 缺点优点填充料基本料 用途 特征种类 特性变化：小 熔融硅氧化物 环氧树脂 缺点优点填充料基本料 用途 特征种类 40/54 封入工序品质封入工序品质封入工序品质封入工序品质 .孔隙 原因：树脂与料筒间的间隙、树脂中的水分、树脂浇道内空气卷入。 对策：树脂料饼尺寸、提高注塑压力、降低金型温度、提高熔融粘度。 孔隙 原因：树脂与料筒间的间隙、树脂中的水分、树脂浇道内空气卷入。 对策：树脂料饼尺寸、提高注塑压力、降低金型温度、提高熔融粘度。 .未充填

35、原因：树脂制造中硬化物堵塞空气出口、注塑中树脂硬化、注塑时有死角。 对策：减少丙酮不溶物、加大注塑口、改善流动性、降低树脂注入速度。 未充填 原因：树脂制造中硬化物堵塞空气出口、注塑中树脂硬化、注塑时有死角。 对策：减少丙酮不溶物、加大注塑口、改善流动性、降低树脂注入速度。 .金线变形 原因：高粘度的树脂以高速进入膜腔、已经硬化的树脂进入膜腔 对策：降低树脂粘度、加大注塑口、降低注入速度、降低金型温度、降低压力 金线变形 原因：高粘度的树脂以高速进入膜腔、已经硬化的树脂进入膜腔 对策：降低树脂粘度、加大注塑口、降低注入速度、降低金型温度、降低压力 41/54 P K G 切筋工艺切筋工艺切筋工

36、艺切筋工艺 树脂封入的半导体制品，在外管腿之间由连筋连接，其作用为防止内引线腿变 形及封入时防止树脂流出。封入完了以后，连筋已无用处，将连筋去除的工序 称为连筋切断工序。 目的：将管腿、连筋与 树脂封入的半导体制品，在外管腿之间由连筋连接，其作用为防止内引线腿变 形及封入时防止树脂流出。封入完了以后，连筋已无用处，将连筋去除的工序 称为连筋切断工序。 目的：将管腿、连筋与PKG三者包围的溢料去除，防止溢料对切筋冲头的破坏 将连筋切断，实现外引线腿间电气上的分离。 三者包围的溢料去除，防止溢料对切筋冲头的破坏 将连筋切断，实现外引线腿间电气上的分离。 P K G 连筋连筋DAM树脂（溢料） 定位

37、孔 树脂（溢料） 定位孔 上模 下模 上模 下模 PKG 冲头 外引线腿 冲头 外引线腿 连筋连筋 上模 下模 上模 下模 H D 切筋后制品示意图切筋后制品示意图 42/54 切断面切断面切断面切断面 塌边 毛刺 破断面 剪断面 塌边 毛刺 破断面 剪断面 由于切筋过程是物理的机械冲断 过程，因此断面是不规则的，如 左图所示。断面可分为：塌边、 剪断面、破断面、毛刺部分，各 部位的大小与冲头磨损情况及冲 头间隙有关。 塌边：与间隙成正比 剪断面：与间隙成反比 破断面：与间隙成反比 毛刺：间隙到达一定程度以后， 毛刺会急剧增大。 由于切筋过程是物理的机械冲断 过程，因此断面是不规则的，如 左图

38、所示。断面可分为：塌边、 剪断面、破断面、毛刺部分，各 部位的大小与冲头磨损情况及冲 头间隙有关。 塌边：与间隙成正比 剪断面：与间隙成反比 破断面：与间隙成反比 毛刺：间隙到达一定程度以后， 毛刺会急剧增大。 43/54 成形工艺成形工艺成形工艺成形工艺 切断切断L/F外框与外框与IC相连接的吊筋、羽筋和管腿端部与相连接的吊筋、羽筋和管腿端部与L/F内框，同 时将外引线腿弯成所需形状。制品被从 内框，同 时将外引线腿弯成所需形状。制品被从L/F上分离，成为单个制 品，这个过程称为管腿成形。 目的：将制品分离为个片状态、同时将外引线腿弯成所需形状。 成形原理：通过模具将管腿弯成所需形状，不同的

39、 上分离，成为单个制 品，这个过程称为管腿成形。 目的：将制品分离为个片状态、同时将外引线腿弯成所需形状。 成形原理：通过模具将管腿弯成所需形状，不同的PKG其过程也 不同。 其过程也 不同。 44/54 LEAD成形过程成形过程LEAD成形过程成形过程 J形管腿成形过程入下图所示形管腿成形过程入下图所示 PKGPKGPKGPKG 第第1弯曲第弯曲第2弯曲第弯曲第3弯曲第弯曲第4弯曲弯曲 压轮压轮 45/54 成形工艺质量成形工艺质量成形工艺质量成形工艺质量 .平坦性 平坦性是指将 平坦性 平坦性是指将IC置于平台上，离开平台表面最远的距离。 影响平坦性的主要因素： 置于平台上，离开平台表面最

40、远的距离。 影响平坦性的主要因素：PKG翘曲、连筋切断毛刺大、模具内异物、模具损坏 翘曲、连筋切断毛刺大、模具内异物、模具损坏 .PKG翘曲与平坦性 大型 翘曲与平坦性 大型IC制品易发生制品易发生PKG的翘曲，因此管腿加工时会有规律的上浮或下沉，解决 方法为引线加工补偿。 的翘曲，因此管腿加工时会有规律的上浮或下沉，解决 方法为引线加工补偿。 .毛刺 在切筋、管腿尖端切断处会出现毛刺。 对策：考虑冲头与模具间的间隙，对冲头的磨耗进行管理。 毛刺 在切筋、管腿尖端切断处会出现毛刺。 对策：考虑冲头与模具间的间隙，对冲头的磨耗进行管理。 .PKG裂纹 在 裂纹 在PKG的合模线处、或表面有裂纹

41、对策：封入错位监控、仕上模具清扫。 的合模线处、或表面有裂纹 对策：封入错位监控、仕上模具清扫。 46/54 打印工艺打印工艺打印工艺打印工艺 在制品上对制品的品名、批号、商标、制造厂家、生产国等进行 标记的过程为打印工序。 目的：明确制品的标志，使制品的履历可查。 打印种类：一般有油墨打印及激光打印两种 在制品上对制品的品名、批号、商标、制造厂家、生产国等进行 标记的过程为打印工序。 目的：明确制品的标志，使制品的履历可查。 打印种类：一般有油墨打印及激光打印两种 需前需前/后处理（不利环保） 字迹可擦拭 字迹不够清晰 打印不良无法修复 较小图形制作困难 缺点 打印错误可再工事 字迹清晰 无

42、前 后处理（不利环保） 字迹可擦拭 字迹不够清晰 打印不良无法修复 较小图形制作困难 缺点 打印错误可再工事 字迹清晰 无前/后处理 条件设定容易，稳定性好 字迹牢固 优点 油墨打印激光打印 后处理 条件设定容易，稳定性好 字迹牢固 优点 油墨打印激光打印 47/54 激光打印工艺激光打印工艺激光打印工艺激光打印工艺 打印原理：利用激光的能量将打印原理：利用激光的能量将PKG表面刻出表面刻出530um深度的沟槽， 通过凹凸产生光线的漫反射，从而在制品表面得到视觉上光线反 差，同时加工过程中产生的热量引起树脂变色，与未加工部分产生 颜色上的区分，这样就可以看见打印图形。 深度的沟槽， 通过凹凸产

43、生光线的漫反射，从而在制品表面得到视觉上光线反 差，同时加工过程中产生的热量引起树脂变色，与未加工部分产生 颜色上的区分，这样就可以看见打印图形。 激光束 树脂表面 激光束 树脂表面 炭炭 除去残渣除去残渣 48/54 激光打印方式激光打印方式激光打印方式激光打印方式 激光打印方式有激光打印方式有3种种 1.一括方式：打印图形制成模版，激光透过模版照在树脂表面。一括方式：打印图形制成模版，激光透过模版照在树脂表面。 2.抽出方式：将各种文字制成模版，打印时根据需要选择所要文 字，逐字打印在 抽出方式：将各种文字制成模版，打印时根据需要选择所要文 字，逐字打印在PKG表面。表面。 3.一笔方式：

44、不需要模版，激光束根据指令在一笔方式：不需要模版，激光束根据指令在PKG表面写出文字。 无通用性速度快一括方式 速度慢通用性好一笔方式 通用性差稍有通用性速度快抽出方式 缺点优点打印方式 表面写出文字。 无通用性速度快一括方式 速度慢通用性好一笔方式 通用性差稍有通用性速度快抽出方式 缺点优点打印方式 49/54 激光打印质量激光打印质量激光打印质量激光打印质量 打印图形是商品的脸面，清楚正确美观无疑是重要的质量评价内容，通常激光 打印的视认性、文字高度、文字深度是主要的评价项目。 打印图形是商品的脸面，清楚正确美观无疑是重要的质量评价内容，通常激光 打印的视认性、文字高度、文字深度是主要的评

45、价项目。 1.文字发白 原因：激光发振功率低、激光通路受阻（保护玻璃） 对策：调整发射功率、清扫通道（保护玻璃） 文字发白 原因：激光发振功率低、激光通路受阻（保护玻璃） 对策：调整发射功率、清扫通道（保护玻璃） 2.文字欠缺 原因：模版异常、制品上有异物附着、电磁镜动作不良、保护镜上异物附着 对策：检查模版、去除制品表面异物、调整电磁镜、清扫激光通路。 文字欠缺 原因：模版异常、制品上有异物附着、电磁镜动作不良、保护镜上异物附着 对策：检查模版、去除制品表面异物、调整电磁镜、清扫激光通路。 3.打印文字变白、发黑、无法判读 原因：打印面粘污 对策：擦拭打印面直到文字清晰为止。 打印文字变白、

46、发黑、无法判读 原因：打印面粘污 对策：擦拭打印面直到文字清晰为止。 4.打印位置 原因： 打印位置 原因：PKG误检出 对策：检修位置检出传感器 误检出 对策：检修位置检出传感器 50/54 电镀工艺电镀工艺电镀工艺电镀工艺 在在IC外引线腿表面形成平滑致密的铅锡合金层，作用是保护管腿 和增加可焊性易于实装。 半导体电镀工艺可分为光泽电镀、无光泽电镀。 电镀方法上可分为：挂镀、浸镀两种。 电镀的发展趋势，随着人们对环保的认识，半导体制品也面对着 无铅化的课题，欧美及日本已着手这方面的工作，有部分制品已 为无铅化，制品无铅化后，由于实装时的焊接温度需提高，对制 品的可靠性提出了更高的要求。但无

47、铅化是未来电镀的发展方向。 外引线腿表面形成平滑致密的铅锡合金层，作用是保护管腿 和增加可焊性易于实装。 半导体电镀工艺可分为光泽电镀、无光泽电镀。 电镀方法上可分为：挂镀、浸镀两种。 电镀的发展趋势，随着人们对环保的认识，半导体制品也面对着 无铅化的课题，欧美及日本已着手这方面的工作，有部分制品已 为无铅化，制品无铅化后，由于实装时的焊接温度需提高，对制 品的可靠性提出了更高的要求。但无铅化是未来电镀的发展方向。 51/54 制品表面制品表面制品表面制品表面 油污、锈等油污、锈等 本体 加工层 氧化层 本体 加工层 氧化层 扩散层扩散层 金属表面断面示意图金属表面断面示意图 52/54 电镀

48、流程电镀流程电镀流程电镀流程 70左右热水洗 干燥 水洗 磷酸苏打溶液中和中和后 处 理 制品置于阴极，利用电解原理析出金属附着在制品表面电镀电 镀 将 左右热水洗 干燥 水洗 磷酸苏打溶液中和中和后 处 理 制品置于阴极，利用电解原理析出金属附着在制品表面电镀电 镀 将L/F表面刻蚀数微米深度，使表面活化刻蚀 用酸除去 表面刻蚀数微米深度，使表面活化刻蚀 用酸除去L/F表面的氧化层氧化层去除 利用高压水除去封入的溢料去毛刺 在碱性溶液中电解脱脂前 处 理 内容步骤 表面的氧化层氧化层去除 利用高压水除去封入的溢料去毛刺 在碱性溶液中电解脱脂前 处 理 内容步骤 53/54 电镀工艺的控制电镀

49、工艺的控制电镀工艺的控制电镀工艺的控制 1.电镀层厚度电镀层厚度 2.镀层的组成镀层的组成 3.耐湿性耐湿性 4.耐热性耐热性 5.密着性密着性 6.表面张力表面张力 7.不润湿性不润湿性 8.电镀外观电镀外观 54/54 选别工艺选别工艺选别工艺选别工艺 选别工序是确保向客户提供产品的电气性能符合要求的关键工序。 它利用与中测相类似的测试台以及自动分选器，测定 选别工序是确保向客户提供产品的电气性能符合要求的关键工序。 它利用与中测相类似的测试台以及自动分选器，测定IC的电气特 性，把良品、不良品区分开来；对某些产品，还要根据测试结果 进行良品的分级（分类）。 测试按功能可分为 的电气特 性，把良品、不良品区分开来；对某些产品，还要根据测试结果 进行良品的分级（分类）。 测试按功能可分为DC测试（直流特性）、测试（直流特性）、AC测试（交流特性或测试（交流特性或 timing特性）