集成电路封装工艺流程.ppt

;;;2.2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，需要对硅片反面进行减薄，使其到达所需要的厚度，然后再进行划片加工，形成一个个减薄的裸芯片。;;减薄工艺

先划片后减薄和减薄划片两种方法

;2.3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。

;共晶粘贴法

共晶反响

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响。例如，含碳量为2.11%-6.69%的铁碳合金，在1148摄氏度的恆温下发生共晶反响，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〕加热并使粘贴外表产生摩擦〔去除粘贴外表氧化层〕-约425℃时出现金-硅反响液面，液面移动时，硅逐渐扩散至金中而形成紧密结合。;共晶粘贴法

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。;2.3.2焊接粘贴法

焊接粘贴法是利用合金反响进行芯片粘贴的方法。优点是热传导性好。

一般工艺方法

将芯片反面淀积一定厚度的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。

;2.3.3导电胶粘贴法

导电胶是银粉与高分子聚合物〔环氧树脂〕的混合物。银粉起导电作用，而环氧树脂起粘接作用。;导电胶贴装工艺

;玻璃胶粘贴法

与导电胶类似，玻璃胶也属于厚膜导体材料〔后面我们将介绍〕。不过起粘接作用的是低温玻璃粉。它是起导电作用的金属粉〔Ag、Ag-Pd、Au、Cu等〕与低温玻璃粉和有机溶剂混合，制成膏状。

;2.4芯片互连

芯片互连是将芯片焊区与电子封装外壳的I/O引线或基板上的金属焊区相连接。

芯片互连常见的方法：;;;;;打线键合的线材与可靠度

〔1〕合金线材

铝合金线

因纯铝线材太软很少使用。铝合金线标准线材是铝-1%硅。令你一种是含0.5-1%镁的铝导线。其优点是抗疲劳性优良，生成金属间化合物的影响小。

金线

纯金线的纯度一般用4个9。为增加机械强度，往往在金中添加5-10ppm铍或铜。金线抗氧化性好，常由于超声波焊接中。;〔2〕影响打线键合可靠度因素;;;;;;;;金凸块制作的传统工艺

;;;第二章封装工艺流程;;;;;焊接工艺条件：

焊接温度T=450-500℃；焊接压力P=50g；焊接时间t=0.5-1秒。此外，焊头的平行度、平整度要好，焊接时的倾斜度要适宜，否那么会影响焊接效果。凸点的高度和载带引线图形的厚度的一致性也会影响焊接质量。

完成内引脚键合与电性能测试后，芯片与内引脚面或整个IC芯片必须再涂上一层高分子胶材料保护引脚、凸块与芯片，以防止外界的压力、震动、水汽等因素造成破坏。

封胶的材料

一般为环氧树脂(Epoxy)和硅橡胶(Silicone)。环氧树脂用盖印或点胶的方法涂布，可覆盖整个芯片或仅涂布完成内引脚键合的芯片外表。在烘烤硬化时应注意加温条件，防止气泡和预应力的产生。;;;;凸点芯片的类型。在多层化金属上可用多种方法形成不同尺寸和高度要求的凸点金属，其分类可按凸点材料分类，也可按凸点结构形状进行分类。

按凸点材料分类：Au凸点、Ni/Sn凸点、Cu凸点、Cu/Pb-Sn凸点In凸点Pb/Sn凸点(C4)

按凸点结构分类：周边形、面阵形

按凸点形状分类：蘑菇状、直状、球形、叠层

;;蒸发/溅散凸点制作法

这是早期常用的方法，因为它与IC工艺兼容，工艺简单成熟。多层金属和凸点金属可以一次完成。

工艺流程：

制作掩模板-Si圆片安装制作好的掩模板-Si圆片光刻掩模孔-蒸发/溅射各金属层-蒸发/溅射凸点金属-去掩模板、去除光刻胶，剥离多余的金属层-形成凸点。

缺点:

是形成的凸点大且低。如果形成一定高度的凸点需要的时间长，真空溅散设备应是多源多靶的，价格贵。本钱高效率低，不适合大批量生产。;电镀凸点制作法

这是目前国际上普遍采用的方法，工艺成熟。加工过程少，工艺简单易行，适合大批量制作各种类型的凸点。

根本工序：

Si3N4钝化，用激光烧毁不合格的芯片-蒸发/溅散Ti-W-Au-涂