Package--封裝體：

指芯片（Die）和不同類型的框架（L/F）和塑封料（EMC）形成的不同外形的封裝體。

IC Package種類很多，可以按以下標準分類：

?按封裝材料劃分為：金屬封裝、陶瓷封裝、塑料封裝

金屬封裝主要用于軍工或航天技術，無商業化產品；

陶瓷封裝優于金屬封裝，也用于軍事產品，占少量商業化市場；

塑料封裝用于消費電子，因為其成本低，工藝簡單，可靠性高而占有絕大部分的市場份額；

? 按照和PCB板連接方式分為：PTH封裝和SMT封裝

PTH-Pin Through Hole, 通孔式；

SMT-Surface Mount Technology，表面貼裝式。

目前市面上大部分IC均采為SMT式的

?按照封裝外型可分為：SOT、SOIC、TSSOP、QFN、QFP、BGA、CSP等；

?決定封裝形式的兩個關鍵因素:

封裝效率。芯片面積/封裝面積，盡量接近1:1；

引腳數。引腳數越多，越高級，但是工藝難度也相應增加；

其中，CSP由于采用了Flip Chip技術和裸片封裝，達到了 芯片面積/封裝面積=1:1，為目前最高級的技術；

?QFN—Quad Flat No-lead Package 四方無引腳扁平封裝

?SOIC—Small Outline IC 小外形IC封裝

?TSSOP—Thin Small Shrink Outline Package 薄小外形封裝

?QFP—Quad Flat Package 四方引腳扁平式封裝

?BGA—Ball Grid Array Package 球柵陣列式封裝

?CSP—Chip Scale Package 芯片尺寸級封裝

IC Package Structure（IC結構圖）

Raw Material in Assembly(封裝原材料)，Wafer 晶圓

Lead Frame 引線框架 提供電路連接和Die的固定作用；

主要材料為銅，會在上面進行鍍銀、 NiPdAu等材料；L/F的制程有Etch和Stamp兩種；易氧化，存放于氮氣柜中，濕度小 于40%RH;除了BGA和CSP外，其他Package都會采用Lead Frame， BGA采用的是Substrate；

焊線

實現芯片和外部引線框架的電性和物 理連接；金線采用的是99.99%的高純度金；同時，出于成本考慮，目前有采用銅 線和鋁線工藝的。優點是成本降低， 同時工藝難度加大，良率降低；線徑決定可傳導的電流；0.8mil， 1.0mil，1.3mils，1.5mils和2.0mils；

Mold Compound塑封料/環氧樹脂

主要成分為：環氧樹脂及各種添加劑（固化劑，改性劑，脫 模劑，染色劑，阻燃劑等）；主要功能為：在熔融狀態下將Die和Lead Frame包裹起來， 提供物理和電氣保護，防止外界干擾；存放條件：零下5°保存，常溫下需回溫24小時；

Epoxy，銀漿

成分為環氧樹脂填充金屬粉末（Ag）；有三個作用：將Die固定在Die Pad上；散熱作用，導電作用；-50°以下存放，使用之前回溫24小時；

封裝工藝流程， 前段-中段-電鍍-后段-測試

前段工藝

Wafer-減薄-晶圓切割-晶圓清洗-第二道光檢-芯片粘接-銀漿固化-引線焊接-第三道光檢

背面減薄 ，將從晶圓廠出來的Wafer進行背面研磨，來減薄晶圓達到封裝需要的厚度（8mils~10mils）；磨片時，需要在正面（Active Area）貼膠帶保護電路區域，同時研磨背面。研磨之后，去除膠帶，測量厚度；

晶圓切割清洗， 將晶圓粘貼在藍膜（Mylar）上，使得即使被切割開后，不會散落；通過Saw Blade將整片Wafer切割成一個個獨立的Die，方便后面的Die Attach等工序；Wafer Wash主要清洗Saw時候產生的各種粉塵，清潔Wafer

二道光檢 ，主要是針對Wafer Saw之后在顯微鏡下進行Wafer的外觀檢查，是否有出現廢品

芯片粘接 ，芯片拾取過程：1、Ejector Pin從wafer下方的Mylar頂起芯片，使之便于脫離藍膜；2、Collect/Pick up head從上方吸起芯片，完成從Wafer 到L/F的運輸過程；3、Collect以一定的力將芯片Bond在點有銀漿的L/F 的Pad上

引線焊接， 利用高純度的金線（Au） 、銅線（Cu）或鋁線（Al）把 Pad 和 Lead通過焊接的方法連接起來。Pad是芯片上電路的外接 點，Lead是 Lead Frame上的 連接點。WB是封裝工藝中最為關鍵的一步工藝

Key Words：

Capillary：陶瓷劈刀。W/B工藝中最核心的一個Bonding Tool，內部為空心，中間穿上金線，并分別在芯片的Pad和Lead Frame的Lead上形成第一和第二焊點；

EFO：打火桿。用于在形成第一焊點時的燒球。打火桿打火形成高溫，將外露于Capillary前端的金線高溫熔化成球形，以便在Pad上形成第一焊點（Bond Ball）；

Bond Ball：第一焊點。指金線在Cap的作用下，在Pad上形成的焊接點，一般為一個球形；Wedge：第二焊點。指金線在Cap的作用下，在Lead Frame上形成的焊接點，一般為月牙形（或者魚尾形）；

Wire Bond的質量控制： Wire Pull、Stitch Pull（金線頸部和尾部拉力），Ball Shear（金球推力），Wire Loop（金線弧高），Ball Thickness（金球厚度），Crater Test（彈坑測試），Intermetallic（金屬間化合物測試）

三光檢查 ，檢查Die Attach和Wire Bond之后有無各種廢品

后段工藝，注塑-激光打字-高溫固化-去溢料/電鍍-電鍍退火-切筋/成型-第四道光檢（針對部分封裝）

注塑 ，為了防止外部環境的沖擊，利用EMC 把Wire Bonding完成后的產品封裝起 來的過程，并需要加熱硬化。EMC（塑封料）為黑色塊狀，低溫存儲，使用前需先回溫。其特 性為：在高溫下先處于熔融狀態，然后會逐漸硬化，最終成型。

L/F置于模具中，每個Die位于Cavity中，模具合模。-塊狀EMC放入模具孔中，高溫下，EMC開始熔化，順著軌道流向Cavity中，從底部開始，逐漸覆蓋芯片，完全覆蓋包裹完畢，成型固化

激光打字 ，在產品（Package）的正面或者背面激光刻字。內容有：產品名稱，生產日期，生產批次等；

模后固化 ，用于Molding后塑封料的固化，保護IC內部結構，消除內部應力。

去溢料， 去除Molding后在管體周圍Lead之間 多余的溢料

電鍍 ，利用金屬和化學的方法，在Leadframe的表面 鍍上一層鍍層，以防止外界環境的影響（潮濕 和熱）。并且使元器件在PCB板上容易焊接及 提高導電性。

電鍍退火 ，讓無鉛電鍍后的產品在高溫下烘烤一段時間，目的在于消除電鍍層潛在的晶須生長（Whisker Growth）的問題. 晶須，又叫Whisker，是指錫在長時間的潮濕環境和溫度變化環境下生長出的一種須狀晶體，可能導致產品引腳的短路。

切筋成型, Trim：將一條片的Lead Frame切割成單獨的Unit（IC）的過程；Form：對Trim后的IC產品進行引腳成型，達到工藝需要求的形狀， 并放置進Tube或者Tray盤中；

第四道光檢 , 在低倍放大鏡下，對產品外觀進行檢查。主要針對EOL工藝可能產生的廢品：例如Molding缺陷，電鍍缺陷和Trim/Form缺陷等