封装工艺流程.ppt

封装工艺流程
芯片切割
、为什么要减薄
半导体集成电路用硅片4吋厚度为520μm，6吋厚度为670μm。这样就对芯片的切分带来困难。因此电路层制作完成后，需要对硅片背面进行减薄，使其达到所需要的厚度，然后再进行划片加工，形成一个个减薄的裸芯片。
第二章 封装工艺流程

硅片背面减技术主要有：
磨削、研磨、化学抛光
干式抛光、电化学腐蚀、湿法腐蚀
等离子增强化学腐蚀、常压等离子腐蚀等
第二章 封装工艺流程
减薄厚硅片粘在一个带有金属环或塑料框架的薄膜（常称为蓝膜）上，送到划片机进行划片。现在划片机都是自动的，机器上配备激光或金钢石的划片***。切割分部分划片（不划到底，留有残留厚度）和完全分割划片。对于部分划片，用顶针顶力使芯片完全分离。划片时，边缘或多或少会存在微裂纹和凹槽这取决于***的刃度。这样会严重影响芯片的碎裂强度。

先划片后减薄和减薄划片两种方法
第二章 封装工艺流程
DBG(dicing before grinding) 在背面磨削之前，将硅片的正面切割出一定深度的切口，然后再进行磨削。
DBT(dicing by thinning) 在减薄之前先用机械的或化学的方法切割出一定深度的切口，然后用磨削方法减薄到一定厚度后，采用常压等离子腐蚀技术去除掉剩余加工量。。
这两种方法都很好地避免了或减少了减薄引起的硅片翘曲以及划片引起的边缘损害，大大增强了芯片的抗碎能力。
芯片贴装
芯片贴装，也称芯片粘贴，是将芯片固定于封装基板或引脚架芯片的承载座上的工艺过程。
第二章 封装工艺流程
共晶粘贴法
焊接粘贴法
导电胶粘贴法
玻璃胶粘贴法
贴装方式

共晶反应
指在一定的温度下，一定成分的液体同时结晶出两种一定成分的固相反应。例如，%-%的铁碳合金，在1148摄氏度的恆温下发生共晶反应，产物是奥氏体（固态）和渗碳体（固态）的机械混合物，称为“莱氏体”。

一般工艺方法
陶瓷基板芯片座上镀金膜-将芯片放置在芯片座上-热氮气氛中（防氧化）加热并使粘贴表面产生摩擦（去除粘贴表面氧化层）-约425℃时出现金-硅反应液面，液面移动时，硅逐渐扩散至金中而形成紧密结合。
第二章 封装工艺流程

预型片法，此方法适用于较大面积的芯片粘贴。优点是可以降低芯片粘贴时孔隙平整度不佳而造成的粘贴不完全的影响。
第二章 封装工艺流程
焊接粘贴法
焊接粘贴法是利用合金反应进行芯片粘贴的方法。优点是热传导性好。
一般工艺方法
将芯片背面淀积一定厚度的Au或Ni，同时在焊盘上淀积Au-Pd-Ag和Cu的金属层。然后利用合金焊料将芯片焊接在焊盘上。焊接工艺应在热氮气或能防止氧化的气氛中进行。
第二章 封装工艺流程
合金焊料
硬质焊料
软质焊料
硬质焊料：金-硅、金-锡、金-锗。
优点：塑变应力值高（“内应力”指组成单一构造的不同材质之间，因材质差异而导致变形方式的不同，继而产生的各种应力。当材料在外力作用下不能产生位移时，它的几何形状和尺寸将发生变化，这种形变称为应变（Strain）。
材料发生形变时内部产生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力．把分布内力在一点的集度称为应力（Stress）。物体由于外因而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力（Stress）。
按照应力和应变的方向关系，可以将应力分为正应力σ 和切应力τ，正应力的方向与应变方向平行，而切应力的方向与应变垂直。按照载荷（Load）作用的形式不同，应力又可以分为拉伸压缩应力、弯曲应力和扭转应力），具有良好的抗疲劳与抗潜变特性。
缺点：因材质的热膨胀系数不同而引发应力破坏。
软质焊料：铅-锡、铅-银-銦。
在焊接前先在芯片背面制作多层技术薄膜，目的是利用焊料的润湿。
使用软质焊料可消除硬质焊料的缺点。