半導體芯片是如何封裝的_半導體芯片封裝工藝流程

半導體芯片封裝是指利用膜技術及細微加工技術，將芯片及其他要素在框架或基板，上布局粘貼固定及連接，引出接線端子并通過可塑性絕緣介質灌封固定，構成整體立體結構的工藝。此概念為狹義的封裝定義。更廣義的封裝是指封裝工程，將封裝體與基板連接固定，裝配成完整的系統或電子設備，并確保整個系統綜合性能的工程。將前面的兩個定義結合起來構成廣義的封裝概念。

半導體芯片封裝目的

1、保護

半導體芯片的生產車間都有非常嚴格的生產條件控制，恒定的溫度（230士3*C）、恒定的濕度（50士10%）、嚴格的空氣塵埃顆粒度控制（一般介于1K到10K）及嚴格的靜電保護措施，裸露的裝芯片只有在這種嚴格的環境控制下才不會失效。但是，我們所生活的周圍環境完全不可能具備這種條件，低溫可能會有-40^C、高溫可能會有60*C、濕度可能達到100%，如果是汽車產品，其工作溫度可能高達120^C以上，為了要保護芯片，所以我們需要封裝。

2、支撐

支撐有兩個作用，一是支撐芯片，將芯片固定好便于電路的連接，二是封裝完成以后，形成一定的外形以支撐整個器件、使得整個器件不易損壞。

3、連接

連接的作用是將芯片的電極和外界的電路連通。引腳用于和外界電路連通，金線則將引腳和芯片的電路連接起來。載片臺用于承載芯片，環氧樹脂粘合劑用于將芯片粘貼在載片臺上，引腳用于支撐整個器件，而塑封體則起到固定及保護作用。

4、可靠性

任何封裝都需要形成一定的可靠性， 這是整個封裝工藝中最重要的衡量指標。原始的芯片離開特定的生存環境后就會損毀，需要封裝。芯片的工作壽命，主要決于對封裝材料和封裝工藝的選擇。

半導體芯片封裝工藝流程

1、封裝工藝流程 一般可以分為兩個部分，用塑料封裝之前的工藝步驟成為前段操作，在成型之后的工藝步驟成為后段操作

2、芯片封裝技術的基本工藝流程 硅片減薄 硅片切割 芯片貼裝，芯片互聯 成型技術 去飛邊毛刺 切筋成型 上焊錫打碼等工序

3、硅片的背面減薄技術主要有磨削，研磨，化學機械拋光，干式拋光，電化學腐蝕，濕法腐蝕，等離子增強化學腐蝕，常壓等離子腐蝕等

4、先劃片后減?。涸诒趁婺ハ髦皩⒐杵媲懈畛鲆欢ㄉ疃鹊那锌?，然后再進行背面磨削。

5、減薄劃片：在減薄之前，先用機械或化學的方式切割處切口，然后用磨削方法減薄到一定厚度之后采用ADPE腐蝕技術去除掉剩余加工量實現裸芯片的自動分離。

6、芯片貼裝的方式四種：共晶粘貼法，焊接粘貼法，導電膠粘貼法，和玻璃膠粘貼法。

共晶粘貼法：利用金-硅合金（一般是69%Au，31%的Si），363度時的共晶熔合反應使IC芯片粘貼固定。

7、為了獲得最佳的共晶貼裝所采取的方法，IC芯片背面通常先鍍上一層金的薄膜或在基板的芯片承載座上先植入預芯片

8、芯片互連常見的方法有，打線鍵合，載在自動鍵合（TAB）和倒裝芯片鍵合。

9、打線鍵合技術有，超聲波鍵合，熱壓鍵合，熱超聲波鍵合。

10、TAB的關鍵技術：1芯片凸點制作技術2TAB載帶制作技術3載帶引線與芯片凸點的內引線焊接和載帶外引線焊接技術。

11、凸點芯片的制作工藝，形成凸點的技術：蒸發/濺射涂點制作法，電鍍凸點制作法置球及模板印刷制作，焊料凸點發，化學鍍涂點制作法，打球凸點制作法，激光法。

12、塑料封裝的成型技術，1轉移成型技術，2噴射成型技術，3預成型技術但最主要的技術是轉移成型技術，轉移技術使用的材料一般為熱固性聚合物。

13、減薄后的芯片有如下優點：1、薄的芯片更有利于散熱；2、減小芯片封裝體積；3、提高機械性能、硅片減薄、其柔韌性越好，受外力沖擊引起的應力也越??；4、晶片的厚度越薄，元件之間的連線也越短，元件導通電阻將越低，信號延遲時間越短，從而實現更高的性能；5、減輕劃片加工量減薄以后再切割，可以減小劃片加工量，降低芯片崩片的發生率。

14、波峰焊：波峰焊的工藝流程包括上助焊劑、預熱以及將PCB板在一個焊料波峰上通過，依靠表面張力和毛細管現象的共同作用將焊劑帶到PCB板和元器件引腳上，形成焊接點。

波峰焊是將熔融的液態焊料，借助于泵的作用，在焊料槽液面形成特定形狀的焊料波，裝了元器件的PCB置于傳送鏈上，經某一特定的角度以及一定的進入深度穿過焊料波峰而實現焊點的焊接過程。

再流焊：是通過預先在PCB焊接部位施放適量和適當形式的焊料，然后貼放表面組裝元器件，然后通過重新熔化預先分配到印制板焊盤上的焊膏，實現表面組裝元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機械與電氣連接的一種成組或逐點焊接工藝。

15、打線鍵合（WB）：將細金屬線或金屬帶按順序打在芯片與引腳架或封裝基板的焊墊上形成電路互連。打線鍵合技術有超聲波鍵合、熱壓鍵合、熱超聲波鍵合。

載帶自動鍵合（TAB）：將芯片焊區與電子封裝外殼的I/O或基板上的金屬布線焊區用具有引線圖形金屬箔絲連接的技術工藝。

倒裝芯片鍵合（FCB）：芯片面朝下，芯片焊區與基板焊區直接互連的一種方法。

16、芯片互連：將芯片焊區與電子封裝外殼的I/O或基板上的金屬布線焊區相連接，只有實現芯片與封裝結構的電路連接才能發揮已有的功能。