组装工艺介绍（为设计所）.ppt

分立器件组装工艺介绍 概述 半导体器件的生产全过程通常分为圆片制造工艺和组装工艺两部分。 一般组装工艺包括圆片减薄、背面蒸发、划片、装片、键合、封装、后固化、高温贮存、去飞边、浸锡（电镀）、切筋（打弯）、测试分类、打印、包装等工序。 组装的作用 (1)对芯片起到保护作用，封装后使芯片不受外界因素的影响而损坏，不因外部条件变化而影响芯片的正常工作； (2)封装后芯片通过外引出线(或称引脚)与外部系统有方便和可靠的电连接； (3)将芯片在工作中产生的热能通过封装外壳散播出去，从而保证芯片温度保持在最高额度之下； (4)使芯片与外部系统实现可靠的信号传输，保持信号的完整性。 组装工艺的重要性 虽然半导体器件的电性能、可靠性与原材料质量（单晶质量）、器件设计和芯片制造工艺密切相关，但是后道组装工艺对器件电学性能、机械性能、成品率和可靠性同样有极大影响。 组装工艺直接影响到器件的漏电流、分布电容、分布电感等电性能；管壳的热性能；气密性；机械性能；引出线的可焊性；密封气氛以及多余物。 一般工艺流程 分立器件组装工艺的一般流程 圆片减薄 背面蒸发 划片 （有的公司将这三道工序归前道） 装片 键合（点胶） 封装 后固化 高温贮存 去飞边 切筋（打弯） 浸锡（电镀） 测试分类 打印 包装 圆片减薄 目的： 1、去掉圆片背面的氧化物，保证芯片焊接时良好的粘接性。 2、消除圆片背面的扩散层，防止寄生结的存在。 3、使用大直径圆片制造芯片时，由于片子较厚，需要减薄才能满足划片、压焊和封装工艺的要求。 4、减小串联电阻和提高散热性能，同时改善欧姆接触。 圆片减薄 常用的方法： 圆片减薄的方法有：研磨法、磨削法、化学腐蚀法。 背面蒸发 目的： 1、使器件背面的半导体与金属间形成良好的欧姆接触。 2、有利于组装，装片时形成低阻的欧姆接触。 3、提高器件的耗散功率。 背面蒸发 常见的方法： 背面蒸发 背金的种类： 划片 目的： 把经过前道工序加工的圆片用划片切割成单个的芯片。 常用的方法： 1、砂轮划片 2、金刚刀划片 3、激光划片 划片 划片 产品的质量要求： 1、划出的芯片边缘整齐，不生产斜角、多角、缺角及裂纹等。 2、不污染芯片表面，无残留硅渣等脏物。 3、不损坏芯片的性能和参数。 装片 定义： 装片就是把划片后的芯片装配到管壳底座或引线框上去。 装片的目的： 把管壳底座或引线框架作为晶体管的一个极。 装片 工艺要素： 温度、时间、气氛、压力。 装片 常用的方法： 1、树脂粘接（分导电或非导电树脂）； 2、共晶焊接 ； 3、银浆或银泥烧结； 4、铅锡合金焊接 ； 5、低熔玻璃烧结。 装片 装片方式及其原理： 装片 装片 产品质量要求： 芯片与引线框架的连接机械强度高，导热性能好（△VBE小）和导电性能好（VCEsat 小），装配平整，焊料厚度适中，定位准确，能满足键合的需要，能承受键合或封装时可能有的高温，保证器件在各种条件下使用良好的可靠性。 装片 工艺质量要求： 1、芯片位置正确； 2、芯片无沾污、无碎裂、无划伤、无倒装、无误装、无扭转； 3、引线框架无沾污、无气泡、无氧化、无变形； 4、焊料熔融良好，无氧化、无漏装、无结球、无翘片、无空洞。 装片 理想的合金材料应有的特点： 1、在半导体晶片中的溶解度高，这样制成的欧姆接触电阻就小 ； 2、具有较低的蒸气压，即在合金温度下不应大量蒸发； 3、熔点应低于芯片表面的铝与半导体的合金温度，否则会影响器件的电参数； 4、机械性能良好，要有延展性而且热膨胀性能与半导体材料、衬底材料的热膨胀性能相接近或相匹配； 5、价廉、纯净（一般要四个“9”以上）。 装片 常见的质量问题及其原因： 1、焊接不良（或称共晶不良） 2、碎片（含划伤） 3、漏装 4、错装（即极性装反） 5、误装（即装打点芯片） 装片 装片焊接不良的原因： 1、引线框架沾污、氧化、平整度差； 2、芯片的背金层氧化、合金差（掉金）； 3、焊料氧化或选用焊料不当 ； 4、装片烧结温度过低； 5、装片烧结时间过