半导体介绍.ppt

“ ” “ ” 半導體介紹 半導體概論 半導體是指在矽(四價)中添加三價或五價元素形成的電子元件，他不同於導體、非導體的電路特性，其導電有方向性，使得半導體可用來製造邏輯線路，而使電路有處理資訊的功能。 半導體定義 半導體是指在某些情況下，能夠導通電流，而在某些條件下，又具有絕緣體效用的物質；至於所謂的IC，則是指在半導體機板上，利用氧化、蝕刻、擴散等方法，將眾多電子電路組成各式二極體、電晶體等電子元件，做在一微小面積上，已完成某一特定邏輯功能，進而達成預先設定好的電路功能。 半導體材料 元素半導體(element semiconductor) 如矽Si、鍺Ge所形成的半導體 化合物半導體(compound semicondutor) 如砷化鎵GaAs、磷化銦InP所形成的半導體 半導體產品 可分為積體電路(IC)、分離式元件、光電半導體等三種 積體電路(IC) 微處理器(MPU,MCU,MPR,DSP)，記憶體(DRAM,SRAM,ROM,EPROM,EEPROM,FLASH)，類比積體電路(放大器,穩壓器,視聽IC等)，邏輯元件(ASSP,ASIC)等。 分離式元件 電晶體，二極體等。 光電半導體 發光二極體(LED)，光碟機CD-ROM，掃描器，數位照相機，半導體雷射，液晶顯示器(LCD)等。 積體電路(IC) IC (Integrated Circuit，積體電路)，又被稱為是「資訊產業之母」，是資訊產品最基本，也是最重要的元件。 IC是將電晶體、二極體、電阻器及電容器等電路元件，聚集在矽晶片上，形成完整的邏輯電路，已達成控制、計算或記憶等功能。 積體電路之特性 為電晶體及半導體製造技術的衍生物。 以往笨重、耗電、故障率高的真空管電路，為電晶體電路所取代，而積體電路的出現，將電子設備濃縮到更小，耗電費更低，可靠度更高。 積體電路在體積、重量、穩定性、耗電量、裝備、維護及價格方面都遠勝於分立元件所組成的電路，但是他最顯著的特性還是在體積尺寸上。 IC產業 IC設計 從是積體電路設計研發而不跨足IC製造 IC製造 專門建立晶圓廠生產線提供晶片製造服務的公司 IC封裝 將晶片上的功能訊號透過一個載具將其引接到外部，且提供晶片免於受破壞的保護 IC測試 晶圓製造完成之後，利用測試機台，分別在封裝前後兩階段，測試是否為良品 IC封裝 封裝說明 IC構裝係屬半導體產業的後段加工製程，主要是將前製程加工完成（即晶圓廠所生產）之晶圓上IC予以分割，黏晶、並加外接引腳及包覆。 封裝目的 其成品(封裝體）主要是提供一個引接的介面，內部電性訊號亦可透過封裝材料 (引腳)將之連接到系統，並提供矽晶片免於受外力與水、濕氣、化學物之破壞與腐蝕等。 IC封裝主要功能 電源分佈 外來電源經過封裝層內的重新分怖，可穩定地驅動IC。 信號分佈 外界輸入IC及IC所產生的訊號，均需透過封裝層線路的傳送，以送達正確的位置。 散熱功能 藉由封裝的熱傳設計，可將IC的發熱排出，使IC在可工作的溫度下(通常小於85 ?C)正常運作。 保護功能 保護IC晶片不受外力的破壞，以及避免濕氣滲入。 IC封製程 晶圓研磨-Wafer Grinding 將加工製程完成之晶圓，研磨至適當的厚度，以配合產品結構之需求，由於封裝體逐漸演變至薄型化（Thin Package），如1.0mm 膠體厚度之TSOP、TSSOP及TQFP 等，因此晶圓必須加以研磨。 晶圓切割-Wafer Saw 晶圓切割是將前製程加工完成的晶圓上之一顆顆晶粒（Die）切割分離 黏晶粒-Die Bounding 將一顆顆之晶粒(Die)置於導線架上並以銀膠 （epoxy）黏著固定。 黏晶前 黏晶前 銲線-Wire Bounding 銲線的目的，是要將晶粒上的訊號點，以金屬線(通常為金線)連接到導線架的內引腳，藉此將IC的訊號傳遞到外界 的訊號傳遞到外界，銲線又分成金線 /鋁線 / 銅線，銲線所用之金線直徑從25μm到50μm。 封膠-Molding 封膠最主要是要將晶粒與外界隔離，以避免其上與外連接訊號之金線被破壞，同時亦需具有防止濕氣進入之功能，以避免產生腐飭與訊號破壞。 蓋印-Marking 印字乃將字體印於構裝完的膠體之上，其目的在於註明 商品之規格及製造者等資訊。目前塑膠封裝中有油墨蓋印（Ink Marking）及雷射蓋印（Laser Marking）兩種方式。 Marking 電鍍-Plating 於IC外接腳上鍍上一層錫鉛層電鍍，目的是增加外引腳之導電性及抗氧化性，並且防止引腳產生生鏽的情形。 錫鉛比已從80%比20%改為85%比或90%比10%，且因應歐盟RoHS之實施，目前改善為Pb-free。 切角成型-Trim/Form 將導線架上封膠完成的IC體進行外接腳長剪切(Lead