【正文】 ......................................................... 28 工藝 目的 … ..................................................................................................... 30 TMT1214 安全 準(zhǔn)則 .......................................................................................... 30 準(zhǔn)備程序 …… ................................................................................................. 32 開(kāi)始生產(chǎn) ......................................................................................................... 32 第五章 TMT1214CTL 常見(jiàn)的問(wèn)題及處理辦法 ........................................................ 35 致謝 ................................................................................................................................. 41 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................... 42 成都信息工程學(xué)院 光電學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 5 第一章 近代芯片生產(chǎn)工藝技術(shù)的發(fā)展 集成電路在我國(guó)的發(fā)展概況 半導(dǎo)體微電子產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，在全球已逐漸形成微電子設(shè)計(jì)、微電子制造（包括代工）和 微電子封裝與測(cè)試三大產(chǎn)業(yè)群。此概念稱(chēng)為狹義的封裝。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 專(zhuān) 業(yè) 班 次 姓 名 指導(dǎo)老師 成都信息工程學(xué)院 二 零零九 年 六 月成都信息工程學(xué)院 光電學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 2 集成電路封裝工藝 摘 要 集成電路封裝的目的 ,在于保護(hù)芯片不受或少受外界環(huán)境的影響 ,并為之提供一個(gè)發(fā)揮集成電路 芯片功能的良好環(huán)境 ,以使之穩(wěn)定 ,可靠 ,正常的完成電路功能 .但是集成電路芯片封裝只能限制而不能提高芯片的功能 . 了解了以上內(nèi)容，或許你大概還不是很清楚什么是封裝技術(shù) 。在更廣的意義上講的“封裝”是指封裝工程，是將封裝體與基板連接固定，裝配成完整的系統(tǒng)或電子機(jī)械設(shè)備，并確保整個(gè)系統(tǒng)綜合性能的工程。其中微電子封裝與測(cè)試產(chǎn)業(yè)群與前二者相比屬于高技術(shù)勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，每年需要大批高、中級(jí)技術(shù)人才。 微電子封裝將由封裝向少封裝和無(wú)封裝方向發(fā)展。雖然國(guó)內(nèi)有基本滿(mǎn)足當(dāng)前封裝業(yè)的一些材料，如環(huán)氧 塑料、引線(xiàn)框架、鍵合金線(xiàn)，但相對(duì)技術(shù)含量較低、精度較差、質(zhì)量不穩(wěn)定，很多生產(chǎn)要素還依賴(lài)進(jìn)口。 隨著載帶自動(dòng)焊技術(shù)、倒裝焊技術(shù)、 BGA、 CSP 的封裝技術(shù)等新技術(shù)在國(guó)內(nèi)封裝業(yè)的引入，新的材料 “瓶頸 ”將進(jìn)一步擴(kuò)大。 我國(guó)集成電路的發(fā)展 2020 年以來(lái)，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了蓬勃生機(jī)，進(jìn)入了高速成長(zhǎng)期，呈現(xiàn)出三大特點(diǎn)：一是生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大， 2020 年到 2020 年，集成電路產(chǎn)量和銷(xiāo)售收入年均增長(zhǎng)速度超過(guò) 30%，是同期全球最高的；二是技術(shù)水平提高較快，芯 片制造技術(shù)從 2020 年的 ?m提高到 ?m，前進(jìn)了三代；三是國(guó)有企業(yè)、民營(yíng)企業(yè)、外資企業(yè)中的 IC 企業(yè)競(jìng)相發(fā)展，產(chǎn)業(yè)集中度不斷提高，呈現(xiàn)了長(zhǎng)三角地區(qū)、環(huán)渤海地區(qū)、珠江三角洲地區(qū)和西部地區(qū)的四大板塊格局。 2020 年我國(guó) IC 封裝測(cè)試企業(yè)實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入246 億元，同比增長(zhǎng) %，占整個(gè) IC 產(chǎn)業(yè)鏈銷(xiāo)售收入的 70%，已成為 IC 產(chǎn)業(yè)快速 發(fā)展中的新亮點(diǎn)，是 IC 市場(chǎng)有力的推動(dòng)者。目前我國(guó)半導(dǎo)體封裝測(cè)試企業(yè)已超過(guò) 180 家，主要集中在長(zhǎng)三角，其次為珠三角、京津環(huán)渤海地區(qū)。半導(dǎo)體封裝測(cè)試業(yè)仍將是未來(lái)三年中在整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)主導(dǎo)地位，是外資向中國(guó)快速轉(zhuǎn)移最優(yōu)先考慮的，也是最先成都信息工程學(xué)院 光電學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 7 與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)水平接軌，應(yīng)該說(shuō)是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈最具規(guī)模最 先發(fā)展的一個(gè)行業(yè)。 國(guó)內(nèi)封裝測(cè)試產(chǎn)業(yè)可以細(xì)分為三階段。 因?yàn)榫A制造開(kāi)始往高階技術(shù)推進(jìn)，對(duì)于封測(cè)工藝的要求也開(kāi)始轉(zhuǎn)向高階產(chǎn)品，這也將會(huì)帶動(dòng)中國(guó)國(guó)內(nèi)封測(cè)產(chǎn)業(yè)在質(zhì)量上進(jìn)一步向上提升。 關(guān)于第一類(lèi)（國(guó)際大廠整合組 件制造商）封測(cè)廠，目前在國(guó)內(nèi)設(shè)封測(cè)廠的外資共有15 家，分別是英特爾、超微、三星電子、摩托羅拉（ Motorola）、飛利浦（ Philips）、國(guó)家半導(dǎo)體 （ National Semiconductor） 、開(kāi)益禧半導(dǎo)體（ KEC）、東芝半導(dǎo)體（ Toshiba）、通用半導(dǎo)體 （ General Electronic Semiconductor） 、安靠（ Amkor）、金朋（ Chip PAC）、聯(lián)合科技（ UTAC）、三洋半導(dǎo)體 （ Sanyo Semiconductor） 、 ASAT、三清半導(dǎo)體，這些廠商主要來(lái)自美國(guó)、日本以及韓國(guó) ，建廠目的都是因?yàn)橥馍痰南到y(tǒng)產(chǎn)品內(nèi)銷(xiāo)國(guó)內(nèi)便可享有內(nèi)成都信息工程學(xué)院 光電學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 8 銷(xiāo)稅的優(yōu)惠，目前主要集中在上海、蘇州等長(zhǎng)三角周?chē)鞘?。第四?lèi)國(guó)內(nèi)本土廠商，雖然數(shù)量上高達(dá)50 多家，但很多都是屬于地方 國(guó)有企業(yè)，而這些國(guó)有企業(yè)業(yè)務(wù)繁雜，并不只是經(jīng)營(yíng)半導(dǎo)體，有些還跨足其他與半導(dǎo)體不相干的產(chǎn)業(yè)，業(yè)務(wù)相對(duì)集中在封裝測(cè)試上的約有 12 家，包括國(guó)內(nèi)最大封測(cè)廠的長(zhǎng)電科技、華旭微電子、華潤(rùn)華晶微電子、九星電子、紅光電子、廈門(mén)華聯(lián)、華油電子、華越芯裝電子、南方電子及天水永紅。排名第一的摩托羅拉是在 1992 年獨(dú)資 億美元在天津西青區(qū)建立后段封測(cè)廠（ BAT3），占地 10 萬(wàn)平方米，可以提供的封裝方式為 QFP、 LQFP、MAPBGA、 QFN、 PDIP、 SSOP、 BGA、 SOIC、 TAB 及 Filp Chip，年封裝測(cè)試最高可達(dá) 8 億顆 IC 芯片，主要封裝產(chǎn)品為通信 IC 芯片、微處理器（ MPU）、微控制器（ MCU）。屬于 “國(guó)家火炬計(jì)劃重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè) ”、 “中國(guó)成都信息工程學(xué)院 光電學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 9 電子百?gòu)?qiáng)企業(yè) ”之一，位于江蘇省江陰市，可以提供的封裝方式為 TO、 SOT、 SOD、 SOP、SSOP、 SIP、 DIP、 SDIP、 QFP、 PQFP 及 PLCC，年封裝測(cè)試最高可達(dá) 8 億顆 IC，主要封裝產(chǎn)品為邏輯 IC、模擬 IC 及內(nèi)存等。 第八名為甘肅永紅， 2020 年改名為天水華天微電子，為甘肅省國(guó)有企業(yè)，位于甘肅省天水市，可以提供的封裝方式為 DIP8L～ 42L、 SOP8L～ 28L、 SIP8L～ 9L、 SSOP16L～28L、 SDIP24L～ 28L、 HSOP28L、 TSOP44L～ 54L、 QFP44L 及 LQFP64L，年封裝測(cè)試最高可達(dá) 10 億顆 IC，主要封裝產(chǎn)品為消費(fèi)性 IC。因此，封裝對(duì) CPU 和其他 LSI 集成電路都起著重要的作用。從不同的角度出發(fā)，其分類(lèi)方法大致有以下幾種： 按芯片的裝載方式； 按芯片的基板類(lèi)型； 按芯片的封接或封裝方式； 按芯片的外型結(jié)構(gòu)； 按芯片的封裝材料等。它是芯片內(nèi)外電路連接的橋梁。 DIP：雙列直插式封裝。 ZIP： Z型引腳直插式封裝。 SKDIP：窄型雙列直插式封裝。插腳節(jié)距為 mm或 ，插腳數(shù)可多達(dá)數(shù)百腳。引腳節(jié)距為 。表面貼裝型封裝的一種，引腳端子從封裝的兩個(gè)側(cè)面引出，呈 L字形，引腳節(jié)距為 、 、 、 、 、 ，引腳可達(dá) 300腳以上。引腳節(jié)距為 、 。 PLCC：無(wú)引線(xiàn)塑料封裝載體。 BGA：球柵陣列封裝。一種超小型表面貼裝型封裝，其引腳也是球形端子，節(jié)距為 、 、 。 按芯片的封裝材料分類(lèi) BR按芯片的封裝材料分有金屬封裝、陶瓷封裝、金屬陶瓷封裝、塑料封裝。塑料封裝：塑料的可塑性強(qiáng)，成本低廉，工藝簡(jiǎn)單，適合大批量生產(chǎn)。 芯片通常在硅片工藝線(xiàn)上進(jìn)行片上測(cè)試，并將有缺陷的芯片打上了記號(hào)，通常是打上一個(gè)黑色墨點(diǎn)，這樣是為后面的封裝過(guò)程做好準(zhǔn)備，在進(jìn)行芯片 貼裝時(shí)自動(dòng)拾片機(jī)可以自動(dòng)分辨出合格的芯片和不合格的芯片。但是，由于轉(zhuǎn)移成型操作中機(jī)械水壓機(jī)和預(yù)成型品中的粉塵，使得很難使凈化環(huán)境達(dá)到 1 000 級(jí)以上的水平。本章將重點(diǎn)介紹塑料封裝的轉(zhuǎn)移成型工藝。 芯片生產(chǎn)工藝流程 歸納起來(lái)芯片封裝技術(shù)的基本工藝流程為：硅片減薄、硅片切割、芯片貼裝、芯片互連、成型技術(shù)、去飛邊毛刺、切筋成形、上焊錫、打碼等工序，如圖 所示。 晶圓針測(cè)工序：經(jīng)過(guò)上道工序后，晶圓上就形成了一個(gè)個(gè)的小格，即晶粒，一般情況下，為便于測(cè)試，提高效率，同一片晶圓上制作同一品種、規(guī)格的產(chǎn)品；但也可根據(jù)需要制作幾種不同品種、規(guī)格的產(chǎn)品。到此才算制成了一塊集成電路芯片（即我們?cè)陔娔X里可以看到的那些黑色或褐色，兩邊或四邊帶有許多插腳或引線(xiàn)的矩形小塊）。經(jīng)一般測(cè)試合格的產(chǎn)品貼上規(guī)格、型號(hào)及出廠日期等標(biāo)識(shí)的標(biāo)簽并加以包裝后即可出廠。 首先，必須理解什么叫做 “可靠性 ”，產(chǎn)品的可靠性即產(chǎn)品可靠度的性能，具體表現(xiàn)在產(chǎn)品使用時(shí)是否容易出故障，產(chǎn)品使用壽命是否 合理等。由圖上的浴缸曲線(xiàn)可見(jiàn) ，在早夭區(qū)和耐用區(qū)，產(chǎn)品的不良率一般比較高。 在封裝業(yè)的發(fā)展史上，早期的封裝廠商并不把可靠性測(cè)試放在第一位，人們最先重視的是產(chǎn)能，只要一定生產(chǎn)能力就能盈利。 —— tap receive die intergraty 芯片儲(chǔ)存室 Mark 基片激光印字 PACKAGE LOAD (APL1)自動(dòng)包裝器 —— CHIP ATTACH MODULE 芯片粘貼 —— FLUX APPLICATION 助焊劑的使用 —— PASTE APPLICATION 焊錫膏的使用 7. DSC PLACEMENT 電容安裝 —— CHIP PLACEMENT 芯片安裝 JOIN 連接 :POST Scam visual lnspection 芯片粘貼后目測(cè) 助焊劑清除 EPOXY 環(huán)氧注塑 :PREBAKE 預(yù)烘烤 :Underfill 環(huán)氧注塑 :Cure 烘烤 成都信息工程學(xué)院 光電學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 18 檢查元件內(nèi)部缺陷 :Semiauto postepoxy visual Inspection 目檢 PSTT only dispense 點(diǎn)澆密封劑 dispense and preform attach 加注助焊劑和散熱塊 spreader and spring attch 放置散熱塊用彈簧夾將其固定 Cure 烘烤 :Spring Removal 去彈簧夾 Tray Load —— CTL 載框料盤(pán)裝載 檢測(cè)有 IHS 產(chǎn)品內(nèi)部的缺陷 VISUAL INSPECTION (PIVI) 目檢 以上是整個(gè)封裝測(cè)試的前道 的名詞 ，經(jīng)過(guò) PEVI 過(guò)后，就正式進(jìn)入封裝測(cè)試的后道TEST 區(qū)域。 個(gè)人防護(hù)設(shè)備 為了安全操作設(shè)備，必須使用一下個(gè)人防護(hù)設(shè)備 安全護(hù)目鏡 無(wú)塵室 手套 危險(xiǎn)化學(xué)品 當(dāng)操作設(shè)備 MFM220ACS 的過(guò)程中需要使用危險(xiǎn)化學(xué)品時(shí)，請(qǐng)遵循一下化學(xué)安全程序。皮膚長(zhǎng)接觸該物品會(huì)導(dǎo)致皮膚瘙癢，泛紅，發(fā)疹，干燥和破裂。 如果是直徑大于 6 英寸的大量溢灑，請(qǐng)聯(lián)系 ERT 進(jìn)行處理 E 化 學(xué)品應(yīng)急安全程序 成都信息工程學(xué)院 光電學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 23 一旦化學(xué)品接觸眼睛，應(yīng)執(zhí)行緊急狀態(tài)化學(xué)品程序 1 立即請(qǐng)求幫助 2 當(dāng)有人來(lái)幫助時(shí)，請(qǐng)他們立即撥打緊急電話(huà) 3 到最近的緊急噴頭和洗眼臺(tái) 4 有關(guān)部位至少清洗 15 分鐘 能量危險(xiǎn)： A 能量類(lèi)型 在正常操作期間存在以下危險(xiǎn)能量狀態(tài)。當(dāng)工具加電后，暴露在這些機(jī)械中會(huì)導(dǎo)致受傷。 化學(xué)能 無(wú) 無(wú) 熱能 無(wú) 無(wú) 激光輻射 無(wú) 無(wú) 動(dòng)能 無(wú) 無(wú) 噪音 無(wú) 無(wú) 成都信息工程學(xué)院 光電學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 24 B 緊急停機(jī)（ EMO）關(guān)機(jī) EMO 開(kāi)關(guān)用于在緊急條件下停止 MFM220ACS 設(shè)備 . C 能量狀態(tài)