裝片又稱黏片。廣義的裝片是指通過精密機械設備將芯片或其他載體,利用粘貼介質將其固定在為達成某種功能而構建的平臺、腔體或任意材料組成的器件內。狹義的裝片是指IC封裝前的工序,即通過專門的裝片設備,利用裝片膠、膠膜等材料,將切割后的圓片芯片與不同封裝形式的框架或基板進行黏結。
裝片的目的:在芯片與載體之間實現有效的物理性連接;滿足電性能的要求,在芯片與框梁之間達到傳導性成絕緣性的連孩:作為傳導介質特芯片上產生的熱能傳導到器件外部,達到一定的散熱效果。??
裝片的要求:必領具備永久結合性,在器件應用過程中不應出現在外部環境作用下導致電子產品失效的情況,這對于在應用于很強的物理作用力環境中的產品龍為重要;工藝本身選用的材料應該不含污染物,在余下的流水作業的加熱環節中不會釋放氣體;工藝本身還應該具有較高的應用效率和較低的制造成本。
裝片工藝大致分為如下4類。
(1) 銀漿裝片:又稱環氧樹脂貼裝,是指在液體樹脂黏合劑中摻人銀粉,用于在芯片和框架之間黏合,從而形成永久性物理連接,并實現導熱和導電功能的一種經濟實用的裝配方法。
(2)共晶裝片:用高溫熔化金屬,使其原子活躍達到熔融狀態,利用每個金屬組織至少有一個合成物的熔點比其內部其他合成物的熔點低的原理來完成焊接裝片的過程。共晶裝片采用的材料一般有金一錫、金一硅、金一鍺等,
(3)焊料裝片:主要使用鉛錫絲作為芯片與框架的連接介質,通過軌道高溫和壓膜的作用,將鉛錫絲熔化成既定形狀的液態,經過軌道通人氮氫混合氣體對框架進行氧化-還原反應后的裝片形式。
(4)熱超聲覆晶倒裝焊接:其工藝原理是在一定的壓力和溫度下,對芯片的凸點施加超聲波能量,在一定的時間內,凸點與框架、基板或焊盤產生結合力,從而實現芯片與框架的連接。
裝片設備的關鍵材料和治具及其功用見下表格。
裝片的主要步驟如下所述。
(1) 吸片:頂針從藍膜下方將芯片上頂,使真空吸嘴與芯片接觸,通過負壓將芯片向上提拉,從而做反向力,使芯片背面掙脫開藍膜的黏附力,達到剝離藍膜的目的,如下圖所示。
(2)涂膠:將液態環氧樹脂 (導電銀漿或絕緣膠)涂覆到引線框架的載片臺(Lcad-Frame Pad)上,如下圖所示。
(3)鍵合:將芯片安裝到涂好環氧樹脂的引線框架上,如下圖所示。
裝片工藝需要根據材料的變化及封裝產品的特點不斷提高工藝要求。隨著電子器件的不斷小型化,超小超薄芯片的開發將給裝片帶來前所未有的挑戰,并將孕育出更多、更復雜的工藝流程和更高密集度工藝的開發。
審核編輯:劉清
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原文標題:裝片工藝,黏品粒製程,Die Attach Process
文章出處:【微信號:Semi Connect,微信公眾號:Semi Connect】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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