芯片封裝組裝流程

一、一般芯片封裝工藝流程

1. 減薄

• 減薄是將晶圓的背面研磨，使晶圓達(dá)到一個(gè)合適的厚度。有些晶圓在晶圓制造階段就已經(jīng)減薄，在封裝企業(yè)就不必再進(jìn)行減薄了。

2. 晶圓貼膜切割

• 先將晶圓貼在晶圓框架的膠膜上，膠膜具有固定晶粒的作用，避免在切割時(shí)晶粒受力不均而造成切割品質(zhì)不良，同時(shí)切割完成后可確保在運(yùn)送過程中晶粒不會(huì)脫落或相互碰撞。然后利用刀具，配合高速旋轉(zhuǎn)的主軸馬達(dá)，加上精密的視覺定位系統(tǒng)，進(jìn)行切割工作，將晶圓上做好的晶粒切割分開成單個(gè)，以便后續(xù)的工作。

3. 粘片固化

• 在塑料封裝中，最常用的方法是使用聚合物黏結(jié)劑將單個(gè)晶粒粘貼到金屬框架（如引線框架）上的指定位置上，便于后續(xù)的互連。

4. 互連

• 其作用是將芯片的焊區(qū)與封裝的外引腳連接起來，電子封裝常見的連接方法有引線鍵合（Wire Bonding，WB）、載帶自動(dòng)焊（Tape Automated Bonding，TAB）與倒裝芯片（Flip Chip，F(xiàn)C）等。

5. 塑封固化

• 通過環(huán)氧樹脂等塑封料將互連好的芯片包封起來。

6. 切筋打彎

• 切筋工藝是指切除框架外引腳之間連在一起的地方；打彎工藝則是將引腳彎成一定的形狀，以適合裝配的需要。

7. 引線電鍍

• 在框架引腳上做保護(hù)性鍍層，以增加其抗蝕性和可焊性。電鍍目前都是在流水線式的電鍍槽中進(jìn)行，包括首先進(jìn)行清洗，然后在不同濃度的電鍍槽中進(jìn)行電鍍，最后沖淋、吹干，放入烘箱中烘干。

8. 打碼

• 在封裝模塊的頂表面印上去不掉的、字跡清楚的字母和標(biāo)識(shí)，包括制造商的信息、國(guó)家以及器件代碼等，主要是為了識(shí)別并可跟蹤。

9. 測(cè)試

• 包括一般的目檢、電氣性能測(cè)試和老化試驗(yàn)等。

10. 包裝

• 對(duì)于連續(xù)的生產(chǎn)流程，元件的包裝形式應(yīng)該方便表面組裝工藝中貼片機(jī)的拾取，而且不需要做調(diào)整就能夠應(yīng)用到自動(dòng)貼片機(jī)上。

二、另一種常見芯片封裝流程

1. 準(zhǔn)備工作

• 準(zhǔn)備封裝材料（封裝膠、封裝蓋板等）、準(zhǔn)備好的芯片、引腳、基板等。

2. 粘合

• 將芯片粘合到封裝基板上，通常使用導(dǎo)熱膠或其他粘合劑將芯片固定在基板上。

3. 導(dǎo)線鍵合

• 將芯片引腳與基板上的連接點(diǎn)用金線或鋁線等進(jìn)行焊接連接，這一步驟通常稱為鍵合（wire bonding）。

4. 封裝膠注入

• 將封裝膠注入到封裝基板和芯片之間，以保護(hù)芯片并提高封裝的強(qiáng)度。

5. 固化

• 對(duì)封裝膠進(jìn)行固化處理，使其變硬并固定芯片和引腳。

6. 封裝蓋板安裝

• 將封裝蓋板安裝到封裝基板上，用以保護(hù)芯片和封裝膠。

7. 測(cè)試

• 對(duì)封裝后的芯片進(jìn)行測(cè)試，以確保其功能正常。

8. 清潔和包裝

• 清潔封裝后的芯片，然后進(jìn)行包裝，以便存儲(chǔ)和運(yùn)輸。

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三、板上芯片（COB）封裝流程

1. 擴(kuò)晶

• 采用擴(kuò)張機(jī)將廠商提供的整張LED晶片薄膜均勻擴(kuò)張，使附著在薄膜表面緊密排列的IC或LED晶粒拉開，便于刺晶。

2. 背膠

• 將擴(kuò)好晶的擴(kuò)晶環(huán)放在已刮好銀漿層的背膠機(jī)面上，背上銀漿（點(diǎn)銀漿適用于散裝LED芯片，采用點(diǎn)膠機(jī)將適量的銀漿點(diǎn)在PCB印刷線路板上）。

3. 刺晶

• 將備好銀漿的擴(kuò)晶環(huán)放入刺晶架中，由操作員在顯微鏡下將LED晶片用刺晶筆刺在PCB印刷線路板上。

4. 銀漿固化

• 將刺好晶的PCB印刷線路板放入熱循環(huán)烘箱中恒溫靜置一段時(shí)間，待銀漿固化后取出（不可久置，不然LED芯片鍍層會(huì)烤黃，即氧化）。

5. 固晶

• 用點(diǎn)膠機(jī)或自動(dòng)固晶機(jī)在PCB印刷線路板的IC位置上適量的紅膠（或黑膠），再用防靜電設(shè)備（真空吸筆或鑷子）將IC裸片正確放在紅膠或黑膠上。

6. 烘干

• 將粘好裸片放入熱循環(huán)烘箱中放在大平面加熱板上恒溫靜置一段時(shí)間，也可以自然固化（時(shí)間較長(zhǎng)）。

7. 邦定（打線）

• 采用鋁絲焊線機(jī)將晶片（LED晶?；騃C芯片）與PCB板上對(duì)應(yīng)的焊盤鋁絲進(jìn)行橋接，即COB的內(nèi)引線焊接。

8. 檢測(cè)

• 使用專用檢測(cè)工具（按不同用途的COB有不同的設(shè)備，簡(jiǎn)單的就是高精密度穩(wěn)壓電源）檢測(cè)COB板，將不合格的板子重新返修。

9. 點(diǎn)膠

• 采用點(diǎn)膠機(jī)將調(diào)配好的AB膠/黑膠適量地點(diǎn)到邦定好的LED晶粒上，IC則用黑膠封裝，然后根據(jù)客戶要求進(jìn)行外觀封裝。

10. 固化

• 將封好膠的PCB印刷線路板放入熱循環(huán)烘箱中恒溫靜置，根據(jù)要求可設(shè)定不同的烘干時(shí)間。

11. 后測(cè)

• 將封裝好的PCB印刷線路板再用專用的檢測(cè)工具進(jìn)行電氣性能測(cè)試，區(qū)分好壞優(yōu)劣。

12. 打磨

• 根據(jù)客戶對(duì)產(chǎn)品厚度的要求進(jìn)行打磨（一般為軟性PCB）。

13. 清洗

• 對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行潔凈清洗。

14. 風(fēng)干

• 對(duì)潔凈后的產(chǎn)品二次風(fēng)干。

15. 測(cè)試

• 這一步?jīng)Q定產(chǎn)品是否成功（壞片沒有更好的辦法補(bǔ)救了）。

16. 切割

• 將大PCB切割成客戶所需大小。

17. 包裝、出廠

• 對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行包裝。

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四、芯片封裝清洗劑選擇：

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對(duì)清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會(huì)作為一個(gè)長(zhǎng)期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長(zhǎng)枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤(rùn)濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

合明科技運(yùn)用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求，打破國(guó)外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國(guó)產(chǎn)自主提供強(qiáng)有力的支持。

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