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半导体封装工序“焊料装片”工艺的详解_焊料_芯片

落叶飘零 2025-01-17 07:20:57 0

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那么,详细什么叫“焊料装片”,它又有着若何的工艺流程呢?实在,焊料装片又称焊料黏片。
广义的装片是指通过精密机器设备将芯片或其他载体,利用粘贴介质将其固定在为达成某种功能而构建的平台、腔体或任意材料组成的器件内。
狭义的装片是指IC封装前的工序,即通过专门的装片设备,利用装片胶、胶膜等材料,将切割后的圆片芯片与不同封装形式的框架或基板进行黏结。

装片的目的:在芯片与载体之间实现有效的物理性连接;知足电性能的哀求,在芯片与框梁之间达到传导性成绝缘性的连孩:作为传导介质特芯片上产生的热能传导到器件外部,达到一定的散热效果。

半导体封装工序“焊料装片”工艺的详解_焊料_芯片 通讯

装片的哀求:必领具备永久结合性,在器件运用过程中不应涌如今外部环境浸染下导致电子产品失落效的情形,这对付在运用于很强的物理浸染力环境中的产品龙为主要;工艺本身选用的材料该当不含污染物,在余下的流水作业的加热环节中不会开释气体;工艺本身还该当具有较高的运用效率和较低的制造本钱。

一、焊料装片工艺的分类

1、银浆装片:又称环氧树脂贴装,是指在液体树脂黏合剂中摻人银粉,用于在芯片和框架之间黏合,从而形成永久性物理连接,并实现导热和导电功能的一种经济实用的装置方法。

2、共晶装片:用高温熔化金属,使其原子生动达到熔融状态,利用每个金属组织至少有一个合成物的熔点比其内部其他合成物的熔点低的事理来完成焊接装片的过程。
共晶装片采取的材料一样平常有金一锡、金一硅、金一锗等。

3、焊料装片:紧张利用铅锡丝作为芯片与框架的连接介质,通过轨道高温和压膜的浸染,将铅锡丝熔化成既定形状的液态,经由轨道通人氮氢稠浊气体对框架进行氧化-还原反应后的装片形式。

4、热超声覆晶倒装焊接:其工艺事理是在一定的压力和温度下,对芯片的凸点施加超声波能量,在一定的韶光内,凸点与框架、基板或焊盘产生结合力,从而实现芯片与框架的连接。

装片设备的关键材料和治具及其功用见下表格:

二、焊料装片工艺的紧张步骤

1、预处理

预处理阶段紧张包括清洁和涂敷助焊剂。
半导体芯片须要在无尘环境中进行清洁,以去除表面的杂质和氧化物,确保焊接的质量。
然后,会在芯片上涂敷一层助焊剂,它能帮助焊料更好地附着在芯片上,提高焊接的稳定度。

2、吸片

顶针从蓝膜下方将芯片上顶,使真空吸嘴与芯片打仗,通过负压将芯片向上提拉,从而做反向力,使芯片背面解脱开蓝膜的黏附力,达到剥离蓝膜的目的,如下图所示。

3、焊料球定位

接下来是焊料球的定位。
焊料球常日由锡铅合金或其他合金制成,其大小和位置须要精确掌握,以确保与芯片上的焊盘对齐。
这一过程常日借助高精度的自动设备来完成,以担保每个焊料球都能准确地放置在预定的位置。

4、涂胶

将液态环氧树脂 (导电银浆或绝缘胶)涂覆到引线框架的载片台(Lcad-Frame Pad)上,如下图所示。

5、回流焊接(键合)

将芯片安装到涂好环氧树脂的引线框架上,如下图所示。

回流焊接是全体流程中的核心步骤。
在这个过程中,装置好的半导体芯片会被送入一个高温炉中,焊料球在高温下熔化,然后冷却凝固,形成稳定的焊点,将芯片固定在基板上。
回流焊接的韶光和温度掌握非常关键,过高的温度可能会损伤芯片,而过低的温度则可能导致焊接不稳定。

6、后处理

末了是后处理阶段,包括洗濯和检测。
洗濯是为了去除残留的助焊剂和可能的氧化物,防止它们影响设备的性能。
检测则通过显微镜等设备检讨每一个焊点的质量,确保没有空洞、裂纹等问题,以担保产品的质量和可靠性。

三、总结一下

半导体焊料装片流程是一个精密且严谨的过程,每一个步骤都须要严格掌握。
而焊料装片工艺却是须要根据材料的变革及封装产品的特点不断提高工艺哀求,才以确保终极产品的质量和性能。
​随着科技的进步和电子器件的不断小型化,超小超薄芯片的开拓将给装片带来前所未有的寻衅,并将孕育出更多、更繁芜的工艺流程和更高密集度工艺的开拓,这一工艺也在不断优化和改进,以知足更高层次的电子制造需求。

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