半導體芯片封裝工藝及制造流程-除泡機

　　一　定義

　　半導體封裝是指將通過測試的晶圓按照產品型號及功能需求加工得到獨立芯片的過程。封裝過程為：來自晶圓前道工藝的晶圓通過劃片工藝后被切割為小的晶片(Die)，然后將切割好的晶片用膠水貼裝到相應的基板(引線框架)架的小島上，再利用超細的金屬(金錫銅鋁)導線或者導電性樹脂將晶片的接合焊盤(Bond Pad)連接到基板的相應引腳(Lead),并構成所要求的電路;然后再對獨立的晶片用塑料外殼加以封裝保護，塑封之后還要進行一系列操作，封裝完成后進行成品測試，通常經過入檢Incoming、測試Test和包裝Packing等工序，最后入庫出貨。

　　半導體制造的工藝過程由晶圓制造(Wafer Fabr ication)、晶圓測試(wafer Probe/Sorting)、芯片封裝(Assemble)、測試(Test)以及后期的成品(Finish Goods)入庫所組成。半導體器件制作工藝分為前道和后道工序，晶圓制造和測試被稱為前道(Front End)工序，而芯片的封裝、測試及成品入庫則被稱為后道(Back End)工序，前道和后道一般在不同的工廠分開處理。前道工序是從整塊硅圓片入手經多次重復的制膜、氧化、擴散，包括照相制版和光刻等工序，制成三極管、集成電路等半導體元件及電極等，開發材料的電子功能，以實現所要求的元器件特性。后道工序是從由硅圓片分切好的一個一個的芯片入手，進行裝片、固定、鍵合聯接、塑料灌封、引出接線端子、按印檢查等工序，完成作為器件、部件的封裝體，以確保元器件的可靠性，并便于與外電路聯接。

　　二　半導體制造工藝和流程

　　晶圓制造：晶圓制造主要是在晶圓上制作電路與鑲嵌電子元件(如電晶體、電容、邏輯閘等)，是所需技術最復雜且資金投入最多的過程。以微處理器為例，其所需處理步驟可達數百道，而且所需加工機器先進且昂貴。雖然詳細的處理程序是隨著產品種類和使用技術的變化而不斷變化，但其基本處理步驟通常是晶圓先經過適當的清洗之后，接著進行氧化及沉積處理，最后進行微影、蝕刻及離子植入等反復步驟，最終完成晶圓上電路的加工與制作。晶圓測試：晶圓經過劃片工藝后，表面上會形成一道一道小格，每個小格就是一個晶片或晶粒(Die)，即一個獨立的集成電路。在一般情況下，一個晶圓上制作的晶片具有相同的規格，但是也有可能在同一個晶圓上制作規格等級不同的晶片。晶圓測試要完成兩個工作：一是對每一個晶片進行驗收測試，通過針測儀器(Probe)檢測每個晶片是否合格，不合格的晶片會被標上記號，以便在切割晶圓的時候將不合格晶片篩選出來;二是對每個晶片進行電氣特性(如功率等)檢測和分組，并作相應的區分標記。

　　芯片封裝：

　　首先，將切割好的晶片用膠水貼裝到框架襯墊(Substrate)上;

　　其次，利用超細的金屬導線或者導電性樹脂將晶片的接合焊盤連接到框架襯墊的引腳，使晶片與外部電路相連，構成特定規格的集成電路芯片(Bin);

　　最后對獨立的芯片用塑料外殼加以封裝保護，以保護芯片元件免受外力損壞。

　　塑封之后，還要進行一系列操作，如后固化(Post Mold Cure)、切筋(Trim)、成型(Form)和電鍍(Plating)等工藝。

　　芯片測試：封裝好的芯片成功經過烤機(Burn In)后需要進行深度測試，測試包括初始測試(Initial Test)和最后測試(Final Test)。初始測試就是把封裝好的芯片放在各種環境下測試其電氣特性(如運行速度、功耗、頻率等)，挑選出失效的芯片，把正常工作的芯片按照電氣特性分為不同的級別。最后測試是對初始測試后的芯片進行級別之間的轉換等操作。

　　成品入庫：測試好的芯片經過半成品倉庫后進入最后的終加工，包括激光印字、出廠質檢、成品封裝等，最后入庫。

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