芯片封裝的目的（The purpose of chip packaging）:

芯片上的IC管芯被切割以進行管芯間連接，通過引線鍵合連接外部引腳，然后進行成型，以保護電子封裝器件免受環境污染（水分、溫度、污染物等）；保護芯片免受機械沖擊；提供結構支撐；提供電絕緣支撐保護。它可以更輕松地連接到PCB板上。

工藝流程（Process flow）:

晶圓研磨（Wafer Grinding）:

目的Purpose:Make the wafer to suitable thickness for the package

將芯片制作成適合封裝的厚度

Machine	Disco(DFG8540)
Material	UV?Tape
Control	DI?Wafer?Resistivity
	Vacuum?Pressure
Check	Wafer?Roughness
	Wafer?Warpage
	Wafer?Thickness
	Visual?Inspection

放入晶圓 Wafer Mount:

目的Purpose:Combine the wafer with Dicing tape onto the frame for die sawing

將晶圓片與切割帶裝在框架上進行模切

鋸晶圓 Wafer Saw:

目的Purpose:Make the wafer to unit can pick up by die bonder

使晶圓片單元能被粘片機拾取（吸取）

Machine	Disco(DFD4360/DAD3350)
Material	Saw?Blade
Control	DI?Water?Resistivity(+CO2)
	Sawing/Cleaning?Parameter
Check	Kerf?Chipping?Width
	Visual?Inspection

BD和SD的流程區別 Process difference between BD and SD:?

SDBG:

質量控制 Quality Control

上芯Die Attach:

目的Purpose:Pick up the die and attach it on the lead frame by epoxy

吸取芯片，用環氧樹脂將其附在引線框上

Machine	ESEC/ASM
Material	Epoxy/Leadframe
Control	Bonding?Parameter
	Collect/Needle?Height
Check	Epoxy?Thickness/Die?Tilt
	Bonding?Position/Die?Shear
	Visual?Inspection

芯片連接方法 Die attach ?method：

Eutectic, Epoxy, soft solder, DAF

共晶，環氧，軟釬料，DAF

粘著劑的工藝流程：

質量控制Quality Control：

空洞不良：焊料裝片單個空洞面積大于3%芯片面積，累計空洞面積大于8%芯片面積Solder paste 裝片單個空洞面積大于5%芯片面積，累計空洞面積大于10%芯片面積

環氧固化 Epoxy cure：

目的Purpose:?Solidify the epoxy after D/A? ?固化環氧樹脂后D/A

固化烤爐箱Oven

烤箱內Inside

引線鍵合Wire Bonding：

目的 Purpose:

Use ultrasonic, force , temp, time to connect the bond pad with lead frame by gold/copper/Silver/Aluminium wire.

采用超聲波、力、溫度、時間等方法，將焊盤與引線框通過金/銅/銀/鋁導線連接。

球鍵合?Ball Bonding

焊線焊頭動作步驟分解：

1?? 焊頭在打火高度( 復位位置 )??

2??焊頭由打火高度下降到第一焊點搜索高度

3??第一焊點接觸階段

4??第一焊點焊接階段

5??完成第一點壓焊后, 焊頭上升到反向高度

6??反向距離

7??焊頭上升到線弧高度位置

8??搜索延遲

9??XYZ 移向第二壓點搜索高度

10??第二焊點接觸階段?

11??第二壓點焊接階段

12??焊頭在尾絲高度

13??拉斷尾絲

14?金球形成，開始下一個壓焊過程

楔鍵合 Wedge Bonding

The difference between Ball Bonding and Wedge Bonding

球焊Ball Bonding和鍵合Wedge Bonding的區別

1、在一定溫度下，在超聲發生器作用下，通過焊能頭使電能轉變為機械振動，帶動金球、銅球與鋁層產生塑型形變，形成良好的牢度。(在形成球時需要用氫氮混合氣體避免銅線氧化）

2、鍵合又叫鍥形焊，是因為它的壓點象鍥形(三棱鏡)。在常溫下，鋁絲通過換能頭及劈刀的機械振動，與鋁層粘合在一起。它的優點是不會產生化合物。

質量控制 Quality Control：

Wire Offset? 0

Wire Offset 45

Wire Offset 55

Wire Offset 65

BSOB BALL

最佳BSOB效果

FAB過大，BASE參數過小

BASE參數過大

正常

BALL過大，STICH BASE參數過小

BALL過小，STICH BASE參數過大

正常

BSOB 2nd stich不良

好

不好

好

不好

球形不良：球徑大小不良，＜2倍焊絲直徑或＞4倍 焊絲直徑；特殊情況（壓區尺寸小于常規 情況）下，球徑＜焊區單邊邊長的70%或＞焊區單邊邊長為不良；

球厚度不良:壓扁變形,球厚度<30%焊線直徑或球厚度>70%焊線直徑為不良

二焊點不良：第二焊點根部有撕裂或隱裂現象

弧度不良：焊絲與芯片，引線框及其他焊絲的最短距離＜2倍焊絲直徑

IMC Check

成型 Molding：

目的 Purpose:

Seal the product with EMC to prevent die, gold wire from being damaged, contaminated and oxygenic.

用電磁兼容性（EMC）對產品進行密封，以防止模具、金線被損壞、污染和氧化。

EMC為黑色塊狀，低溫存儲，使用前需先回溫。其特性在高溫下先處于熔融狀態，然后會逐漸硬化，最終成型

Machine	TOWA/ASM
Material	Compound
Control	Mold?Temp;?Clamp?pressure
	Transfer?pressure/time;?Cure?time
Check	Body?Thickness/Wire?Curvature
	Void/Delamination
	Visual?Inspection

After Mold

質量控制Quality Control：

孔洞

內部氣泡

缺角

上下錯位

溢膠

弧度不良：焊線沖歪率大于20%

碰線不良：線與線的距離小于2倍線徑、斷線、接觸芯片或外引腳

C-SAM 檢查

后成型固化 Post Mold Cure：

固化烤箱Oven

后固化目的：提高材料的交聯密度；緩釋制造應力。

后固化溫度：通常在175度左右（接近Tg溫度，分子鏈相對松弛；催化劑的活性較高。）

后固化時間：4-8H，通常恒溫6H（后固化烘箱溫度均勻性；后固化烘箱的升溫速度。）

Machine	C-Sun
Material	NA
Control	Cure?temp.
	Cure?time
Check	Profile

激光打標Laser Marking：

目的 Purpose:

Provide a permanent identification on product body

在芯片產品的本體上刻印上永久性標識

去除垃圾De-junk：

目的 Purpose:Remove the dam-bar of leadframe

移除拆卸引線框的阻尼條

去除飛邊 De-flash：

目的 Purpose:Remove the residue of EMC around the package body and lead

清除封裝本體和引線周圍的EMC殘留物

毛刺飛邊是指封裝過程中塑封料樹脂溢出，貼帶毛邊，引線毛刺等飛邊毛刺現象

控制項目：軟化時間，軟化液溫度；電解電流，電解液濃度；高壓水壓力，傳送速度

電鍍 Plating：

Purpose:To plating Sn on the lead which will mount on board pad.

利用金屬和化學的方法，在框架表面鍍上一層鍍層，以防止外界環境的影響(潮濕和熱），并使元器件在PCB板上容易焊接及提高導電性。

電鍍兩種類型：

Pb—Free：無鉛電鍍，錫（Tin）的純度>99.95%,符合Rohs的要求；

Tin-Lead：鉛錫合金。Tin占85%，Lead占15%，由于不符合Rohs，目前基本被淘汰。

(電鍍退火）Baking after plating:

目的：讓無鉛電鍍后的產品在高溫下烘烤一段時間，以便消除電鍍層潛在的錫須生長（Whisker Growth）的問題。

條件：150+/-5C;2Hrs

晶須（Whisker），是指錫在長時間的潮濕環境和溫度變化的環境下生長出的一種須狀晶體，可能導致產品引腳的短路。

質量控制Quality Control：

外觀檢查

鍍層厚度量測

可焊性測試Solderability test

Preconditioning:? Steam aging? 93℃+3℃/-5℃, 8 hrs

Solder dip:? SnAgCu 245℃±5℃, 5±0.5s

solder coverage≥95%

修形Trim Form：

Purpose:

Remove the tie-bar and lead-frame and form products to units from strips, fill them into tubes and then pass to next process.

拆下拉桿和引線框架，將帶材成型成件，裝入管材，然后進入下一道工序。

質量控制 Quality Control：

外觀檢查

外形尺寸量測：

包裝 Packing：

目的 Purpose:Protect the product in the circulation process, convenient storage and transportation

保護產品在流通過程中，方便儲運