半導(dǎo)體封裝工藝形象化展示大綱

第一部分：半導(dǎo)體封裝概念

半導(dǎo)體芯片封裝是利用膜技術(shù)及細(xì)微加工技術(shù)，將芯片及其他元件在基板上布局、粘貼固定及連接，引出接線端子裝配成完整的集成電路系統(tǒng)，并確保整個系統(tǒng)綜合性能的工程。

第二部分：環(huán)境條件要求

雜質(zhì)會對半導(dǎo)體的特性有著改變或破壞其性能的作用，所以在半導(dǎo)體器件生產(chǎn)過程中對一切雜質(zhì)與生產(chǎn)環(huán)境都有著極其嚴(yán)格的控制要求，對雜質(zhì)的控制涉及到多種類，如金屬離子會破壞半導(dǎo)體器件的導(dǎo)電性能、塵埃粒子破壞半導(dǎo)體器件的表面結(jié)構(gòu)等等。因此半導(dǎo)體封裝工藝，必須要求在防靜電條件良好的無塵車間內(nèi)進(jìn)行。其廠房潔凈度要求根據(jù)不同的工藝環(huán)節(jié)從千級至十萬級不等。

第三部分：封裝工藝

3.1成膜基片制備

陶瓷基片是電子封裝中絕緣特性、可靠性、機(jī)械強(qiáng)度、熱膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率、化學(xué)性能等關(guān)鍵參數(shù)中性能最為優(yōu)異的基片形式。因而適用于航空航天、軍事工程、通信設(shè)備、汽車電子、石油電子等對電子元器件質(zhì)量性能要求較高的領(lǐng)域。

智騰混合集成電路的基片陶瓷，選用日本京瓷公司的陶瓷原料作為供應(yīng)商的基體材料，選用美國杜邦公司的導(dǎo)體漿料(金漿料)和電阻漿料作為印料。通過高精度的全自動化絲網(wǎng)漏印工藝，利用美國BTU的溫控?zé)Y(jié)爐對成膜基片進(jìn)行燒制。從而形成穩(wěn)定可靠的以陶瓷為基材的無源網(wǎng)絡(luò)，完成成膜基片的制備。

3.2成膜基片合片

成膜基片同電路外管殼的合片工藝，是決定載體電路同芯片外管殼機(jī)械連接強(qiáng)度的關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)。將焊料錫膏通過高精度全自動化絲網(wǎng)漏印工藝將錫膏均勻的印刷在成膜基片的底面，清洗烘干后，經(jīng)過共晶焊爐，利用金錫共晶焊將成膜基片同電路外觀可焊接成為一體。金錫合金的屈服強(qiáng)度很高，即使在250～260℃的溫度下，它的強(qiáng)度也能夠勝任氣密性的要求，保障電路后續(xù)在復(fù)雜工況下的長期穩(wěn)定工作。

3.3全自動裸片貼裝

裸片(DIE)的貼裝過程被成為DIE BOND貼片技術(shù)，利用全自動DIE BOND設(shè)備，將裸片(DIE)和貼片阻容器件按照設(shè)計好的貼裝圖紙貼裝在合片后的無源網(wǎng)絡(luò)中。根據(jù)工況環(huán)境對集成電路內(nèi)部貼裝溫度、應(yīng)力大小、貼裝強(qiáng)度等技術(shù)條件的不同要求，通常智騰會主要采用共晶焊接法、樹脂粘合法和焊錫結(jié)合法三種工藝方式來實現(xiàn)。

3.4邦定鍵合

Wire Bonding (壓焊，也稱為綁定，鍵合，絲焊)工藝，智騰是通過美國KNS的全自動鍵合設(shè)備，實現(xiàn)最小35um線間距，±2.5um@Sigma焊點精度的精度水平，完成單條導(dǎo)線的焊線時間小于23毫秒。使用金屬絲(金線、鋁線等)，利用熱超聲能源，完成集成電路內(nèi)部微電子器件及外管殼間互連接線的連接，即芯片與電路或引線框架之間的連接。

3.5氮氣封裝

封裝(Package)對于集成電路而言是至關(guān)重要的一個公益環(huán)節(jié)。它不只起著維護(hù)內(nèi)部芯片和加強(qiáng)導(dǎo)熱性能等的作用，還是溝通集成電路內(nèi)部世界與外部電路系統(tǒng)的橋梁。智騰的高等級集成電路，通常采用平行縫焊和激光焊的工藝，在99.99%\99.999%的高純氮氣環(huán)境下對集成電路進(jìn)行氣密性封裝。在封裝后，利用真空檢漏儀、瑞士英福康的氦質(zhì)譜檢漏儀、PIND顆粒碰撞噪聲檢測儀等設(shè)備對密封效果及密封潔凈度進(jìn)行檢測。金屬或陶瓷氣密性封裝的可靠性遠(yuǎn)高于普通的塑封封裝，因此非常適用于于航空航天、國防科技、通信工程、汽車電子、石油電子等領(lǐng)域。

3.6成品檢驗

封裝完畢的集成電路會根據(jù)使用環(huán)境的要求，借鑒GJB2438B-2017的國軍標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過電氣功能測試、高溫老化測試、高低溫循環(huán)測試、耐鹽霧測試、濕熱測試、高溫振動測試、沖擊測試等相關(guān)試驗內(nèi)容完成成品檢測，而后入庫，提供給用戶。