【正文】 .......................................................................... 13 先進的封裝技術(shù) ................................................................................................. 14 第三章 CPU芯片的封裝工藝流程 ................................................................................ 17 CPU 封裝與測試概述 ....................................................................................... 17 CPU 測試的基本流程 ....................................................................................... 17 第四章 CTL工藝流程介紹 .......................................................................................... 18 CTL 工藝流程 .................................................................................................. 18 CTL 所使用的設(shè)備 ........................................................................................... 19 所需設(shè)備 |物料 .................................................................................................. 20 一般安全準則 ................................................................................................... 21 啟動設(shè)備 ........................................................................................................... 25 熱停機 ............................................................................................................. 26 緊急停機 … ...................................................................................................... .26 開始生產(chǎn) ........................................................................................................... 27 批次結(jié)束 ........................................................................................................... 28 介紹及操作 ....................................................................................... 28 工藝 目的 … ..................................................................................................... 30 TMT1214 安全 準則 .......................................................................................... 30 準備程序 …… ................................................................................................. 32 開始生產(chǎn) ......................................................................................................... 32 第五章 TMT1214CTL 常見的問題及處理辦法 ........................................................ 35 致謝 ................................................................................................................................. 41 參考文獻 ......................................................................................................................... 42 成都信息工程學院 光電學院畢業(yè)論文設(shè)計設(shè)計 5 第一章 近代芯片生產(chǎn)工藝技術(shù)的發(fā)展 集成電路在我國的發(fā)展概況 半導體微電子產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，在全球已逐漸形成微電子設(shè)計、微電子制造（包括代工）和 微電子封裝與測試三大產(chǎn)業(yè)群。如果說封裝業(yè)已從芯片生產(chǎn)的附屬位置過渡為一個完整的獨立產(chǎn)業(yè)，那么封裝材料業(yè)還在封裝業(yè)的附屬位置上徘徊，還不能形成一個完整的獨立產(chǎn)業(yè)，無法適應(yīng)當前封裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。 根據(jù)中國半導體產(chǎn)業(yè) 協(xié)會資料顯示，現(xiàn)階段國內(nèi)從事分立器件及 IC 封裝測試的廠商約有 210 家，其中從事 IC 封裝廠超過 100 家，但實際上有一定水準封裝測試技術(shù)，且年封裝量超過 1 億顆不到 20 家，預計未來 3 年內(nèi)，若臺資企業(yè)能夠順利排除法規(guī)限制且產(chǎn)能放量，國內(nèi)將會出現(xiàn)激烈的殺戮淘汰賽或是購并情形。從調(diào)查資料分析，股份制企業(yè)、中外合資、外商獨資、民營企業(yè)如雨后春筍般地涌現(xiàn)。不過，因為晶圓制造及 IC 設(shè)計兩者產(chǎn)值在近幾年急速增加，造成封測產(chǎn)值比重逐漸下降，由 2020 年的%下滑到 2020 年的 %， 2020 年還再下滑 個百分點，但 3～ 5 年內(nèi)，封測業(yè)應(yīng)該還可以坐穩(wěn)第一名的位置?，F(xiàn)階段國內(nèi)具有規(guī)模的封測廠約有 58 家，而這些封測廠可以分為 4 大類，第一類就是國際大廠整合組件制造商的封測廠，第二類是國際大廠整合組件制造商與本土業(yè)者合資的封測廠，第三類臺資封測廠，最后的第四類就是國內(nèi)本土的封測廠。 10 大廠商中，有 4 家是純封裝 測試廠，有 3 家是整合組件制造商，剩下的 3 家則為合資廠商，以下將概述這些廠商近況。第七名則是東芝半導體，為無錫華芝與華晶電子集團公司在 1994 年各出資 95%、 5%成立，但是， 2020 年東芝將其收購成為子公司，改名為現(xiàn)在的東芝半導體，可以提供的封裝方式為 SDIP24/54/64/5 QFP48，主要封裝產(chǎn)品為消費性 IC。 2． 2 芯片封裝的分類： 近年來集成電路的封裝工程發(fā)展極為迅速，封裝的種類繁多，結(jié)構(gòu)多樣，發(fā)展變化大，需要對其進行分類研究。 按芯片的外型、結(jié)構(gòu)分類按芯片的外型、結(jié)構(gòu)分大致有： DIP、 SIP、 ZIP、 SDIP、SKDIP、 PGA、 SOP、 MSP、 QFP、 SVP、 LCCC、 PLCC、 SOJ、 BGA、 CSP、 TCP等，成都信息工程學院 光電學院畢業(yè)論文設(shè)計設(shè)計 11 其中前 6種屬引腳插入型，隨后的 9種為表面貼裝型，最后一種是 TAB型。該類型的引腳在芯片兩側(cè)排列，引腳節(jié)距為 mm，芯片集成度高于 DIP。表面貼裝型封裝的一種，引腳端子從封裝的兩個側(cè)面引出，字母 L狀。實裝 占有面積很小。表面貼裝型封裝的一種，引腳端子從封裝的兩個側(cè)面引出，呈 J字形，引腳節(jié)距為 。與其他表面貼裝型封裝相比，芯片更薄，引腳節(jié)距更小，達 ，而引腳數(shù)可達 500針以上。成都信息工程學院 光電學院畢業(yè)論文設(shè)計設(shè)計 12 因此，許多公司將芯片運送到幾千公里以外的地方去做封裝。塑料封裝的成型技術(shù)也有許多種，包括轉(zhuǎn)移成型技術(shù)（ Transfer Molding）、噴射成型技術(shù)（ Inject Molding）、預成型技術(shù)（ PreMolding），其中轉(zhuǎn)移成型技術(shù)使用最為普遍。 晶圓處理工序：本工序的主要工作是在晶圓上制作電路及電子元件（如晶體管、電容、邏輯開關(guān)等），其處理程序通常與產(chǎn)品種類和所使用的技術(shù)有關(guān)，但一般基本步驟是先將晶圓適當清洗，再在其表面進行氧化及化學氣相沉積，然后進行涂膜、曝光、顯影、蝕刻、離子植入、金屬濺鍍等反復步驟，最終在晶圓上完成數(shù)層電路及元件加工與制作 。而特殊測試則是根據(jù)客戶特殊需求的技術(shù)參數(shù)，從相近參數(shù)規(guī)格、品種中拿出部分芯片，做有針對性的專門測試，看是否能 滿足客戶的特殊需求，以決定是否須為客戶設(shè)計專用芯片。 圖 統(tǒng)計學上的浴盆曲線 如圖 所示的早夭區(qū)是指短時間內(nèi)就會被損壞的產(chǎn)品，也是生產(chǎn)廠商需要淘汰的，客戶所不能接受的產(chǎn)品；正常使用壽命區(qū)代表客戶可以接受的產(chǎn)品；耐用區(qū)指性能特別好，特別耐用的產(chǎn)品。 先進的封裝技術(shù) 電子產(chǎn)品及 設(shè)備的發(fā)展趨勢可以歸納為多功能化 ,高速化 ,大容量化 ,高密度化 ,輕量化 ,小型化 ,為了達到這些需求 ,集成電路工藝技術(shù)進步的推動下 ,在封裝領(lǐng)域中出現(xiàn)了許多先進的封裝技術(shù)與形式 ,表現(xiàn)在封裝外形的變化是元器件多腳化 ,薄型化 ,引腳微細化 ,引腳形狀多樣化和凸點連接倒裝芯片技術(shù) ,多芯片三維封裝技 術(shù)等 . 1 BGA 技術(shù) 成都信息工程學院 光電學院畢業(yè)論文設(shè)計設(shè)計 15 球柵陣列式 (BGA)是在基板的背面按陣列方式制出球形觸點作為引腳 ,在基板正面裝配 IC 芯片 ,是多數(shù)引腳大規(guī)模集成電路芯片封裝的一種表面貼裝型技術(shù) . BGA 具有以下特點 : (1) 提高成品率 .采用 BGA 可以將細間距 QFP 的萬分之二 ,焊點的失效率減小兩個數(shù)量級 ,無須對工藝做較大的改動 . (2) BGA 焊點的中心距一般為 ,可以利用現(xiàn)有的 SMT 工藝設(shè)備 ,而QFP 得引腳中心距如果小到 ,引腳間距只有 ,則需要很精密的安放設(shè)備以及完全不同的焊接工藝 ,實現(xiàn)起來極為困難 . (3) 改進了期間引出 端數(shù)和本體尺寸的比率 . (4) 明顯改善共面問題 ,極大地減小了共面損壞 . (5) BGA 引腳牢固 ,不像 QFP 那樣存在引腳變形問題 . (6) BGA 引腳短 ,是信號路徑短 ,減小引線電感和電容 ,增強了節(jié)點性能 . (7) 球形觸點陣列有助于散熱 . (8) BGA 合適 MCM 的封裝需要 ,有利于實現(xiàn) MCM 的高密度 ,高性能 . 2CSP 技術(shù) 芯片尺寸封裝 ,簡稱 CSP,是指封裝外殼的尺寸不超過裸芯片尺寸 倍的一種先進封裝形式 . (1) 封裝尺寸小 ,可滿足高密封裝 . (2) 電學性能優(yōu)良 . (3) 測試 ,篩選 ,老化容易 . (4) 散熱性良好 . (5) 內(nèi)無須填料 . (6) 制造工藝 ,設(shè)備的兼容性好 . 3 倒裝芯片 技術(shù) 由于芯片是倒扣在封裝襯底上 ,與常規(guī)封裝芯片放置方向相反 ,故稱為 :倒裝片 . 4WLP 技術(shù) 晶圓級封裝以 BGA 技術(shù)為基礎(chǔ) ,是一種經(jīng)過改進和提高的 CSP. (1) 封裝效率高 . 成都信息工程學院 光電學院畢業(yè)論文設(shè)計設(shè)計 16 (2) WLP 具有倒裝芯片封裝和芯片尺寸封裝所具有輕 ,薄 ,短 ,小的有點 . (3) WLP 電熱性能較好 . (4) WLP 符合目前表面貼裝技術(shù)的潮流 . 5MCM 封裝與三維封裝技術(shù) 多芯片組件 (MCM)封裝 (1) 可大幅提高電路連線密度 ,增進封裝的效率 . (2) 可完成輕 ,薄 ,短 ,小的封裝設(shè)計 . (3) 封裝的可靠度可以獲得提升 . 3D 封裝技術(shù)的優(yōu)點 在尺寸和重量方面 ,3D 設(shè)計替代單芯片封裝 縮小器件尺寸 ,減輕了重量 . (1) 在硅片效率方面 .3D 技術(shù)的硅片效率超過 100%. (2) 延遲 . (3) 噪聲 . (4) 由于縮短了互連長度 ,降低了互連伴隨的寄生性 ,功耗更低 . (5) 尺寸和噪聲的減小便于轉(zhuǎn)換率更高 ,使系統(tǒng)性能得以提高