Viele Unternehmen beteiligen sich nur an einem bestimmten Teil der Chipherstellung. Huawei, Qualcomm, Apple und MediaTek entwickeln beispielsweise nur Chips; TSMC, SMIC und Hua Hong Semiconductor stellen nur Chips her, während ASE und Changjiang Electronics Technology nur Chips verpacken und testen. Chinas &-Anteil am weltweiten Anteil von Verpackungen und Tests wird ebenfalls von 22 % im Jahr 2018 auf 32 % im Jahr 2025 steigen. Das Design und die Herstellung von Chips haben viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Heute stelle ich Ihnen den letzten Prozess der Chipherstellung-Chip-Packaging-Technologie beim Chip-Packaging und -Testen vor.
Package bezieht sich auf den Fall zum Montieren von integrierten Halbleiterschaltungschips. Unter Verwendung einer Reihe von Technologien wird der Chip auf dem Rahmen ausgelegt, befestigt und verbunden, und die Verdrahtungsanschlüsse werden herausgezogen und durch Vergießen und Fixieren mit einem plastischen Isoliermedium fixiert, um eine dreidimensionale Gesamtstruktur zu bilden. Dieses Konzept ist eine enge Definition von Kapselung. Laienhaft ausgedrückt bedeutet es, dem Chip eine Hülle hinzuzufügen und ihn auf der Platine zu befestigen.
Verpackung im weiteren Sinne bezieht sich auf den Verpackungsprozess, der den Gehäusekörper und das Substrat verbindet und fixiert, um ein komplettes System oder elektronisches Gerät zusammenzubauen und die Gesamtleistung des gesamten Systems sicherzustellen. Kombinieren Sie die beiden vorherigen Definitionen, um ein umfassendes Konzept der Kapselung zu bilden.
Warum kapseln?
Der Verpackung kommt eine große Bedeutung zu. Es dauert einen langen Prozess vom Design bis zur Herstellung, um einen IC-Chip zu erhalten. Ein Chip ist jedoch recht klein und dünn. Wenn kein externer Schutz angewendet wird, wird es leicht zerkratzt und beschädigt. Außerdem ist es aufgrund der geringen Größe des Chips nicht einfach, ihn manuell auf der Leiterplatte zu installieren, wenn kein größeres Gehäuse verwendet wird. Zu diesem Zeitpunkt ist die Verpackungstechnologie praktisch.
Das Gehäuse hat die Funktionen des Platzierens, Fixierens, Abdichtens, Schützens des Chips und Verbessern der elektrothermischen Leistung. Es ist auch eine Brücke zwischen der internen Welt des Chips und der externen Schaltung. Die Kontakte auf dem Chip sind mit Drähten mit den Pins der Gehäuseschale verbunden, und diese Pins gehen durch. Die Drähte auf der Leiterplatte stellen Verbindungen zu anderen Geräten her. Daher spielt die Verpackung bei integrierten Schaltungen eine wichtige Rolle.
1. Die Rolle der Chipverpackung
1, schutz
Die Produktionswerkstatt für Halbleiterchips verfügt über eine sehr strenge Kontrolle der Produktionsbedingungen, eine konstante Temperatur, eine konstante Luftfeuchtigkeit, eine strenge Kontrolle der Luftstaubpartikelgröße und strenge Maßnahmen zum elektrostatischen Schutz. Nur der nackte Chip unterliegt einer solch strengen Umweltkontrolle. Wird nicht scheitern. Die Umgebung, in der wir leben, ist jedoch völlig unmöglich, solche Bedingungen zu haben. Die niedrige Temperatur kann -40 °C betragen, die hohe Temperatur kann 60 °C betragen und die Luftfeuchtigkeit kann 100 % erreichen. Wenn es sich um ein Automobilprodukt handelt, kann seine Betriebstemperatur bis zu 120 °C übersteigen. Gleichzeitig werden verschiedene externe Verunreinigungen, statische Elektrizität und andere Probleme in den zerbrechlichen Chip eindringen. Daher ist eine Verpackung erforderlich, um den Chip besser zu schützen und eine gute Arbeitsumgebung für den Chip zu schaffen.
2, unterstützen
Der Support hat zwei Funktionen. Eine besteht darin, den Chip zu stützen und den Chip zu befestigen, um die Verbindung der Schaltung zu erleichtern. Die andere besteht darin, eine bestimmte Form zu bilden, um die gesamte Vorrichtung nach dem Verpacken zu tragen, damit die gesamte Vorrichtung nicht leicht beschädigt wird.
3, verbinden
Die Funktion der Verbindung besteht darin, die Elektroden des Chips mit dem externen Stromkreis zu verbinden. Die Pins werden verwendet, um mit der externen Schaltung zu kommunizieren, und der Golddraht verbindet die Pins mit der Schaltung des Chips. Der Schiebetisch wird verwendet, um den Chip zu tragen, der Epoxidharzkleber wird verwendet, um den Chip auf den Schiebetisch zu kleben, die Stifte werden verwendet, um das gesamte Gerät zu tragen, und das Kunststoffgehäuse spielt eine Rolle bei der Befestigung und dem Schutz.
4, Wärmeableitung
Bei einer verbesserten Wärmeableitung ist zu berücksichtigen, dass alle Halbleiterprodukte beim Arbeiten Wärme erzeugen und wenn die Wärme eine bestimmte Grenze erreicht, wird dies den normalen Betrieb des Chips beeinträchtigen. Tatsächlich können die verschiedenen Materialien der Verpackung selbst einen Teil der Wärme abführen. Natürlich ist bei den meisten Chips mit großer Wärmemenge neben der Kühlung durch das Verpackungsmaterial auch die Installation eines zusätzlichen Metallkühlkörpers oder Lüfters auf dem Chip erforderlich, um eine bessere Wärmeableitungswirkung zu erzielen.
5. Zuverlässigkeit
Jede Verpackung muss ein gewisses Maß an Zuverlässigkeit aufweisen, die wichtigste Messgröße im gesamten Verpackungsprozess. Der Originalchip wird nach Verlassen der jeweiligen Wohnumgebung zerstört und muss verpackt werden. Die Lebensdauer des Chips hängt hauptsächlich von der Wahl des Verpackungsmaterials und des Verpackungsprozesses ab.
2. Pakettyp und -prozess
Derzeit gibt es insgesamt Tausende von unabhängigen Pakettypen und es gibt kein einheitliches System, um sie zu identifizieren. Einige sind nach ihrer Bauform benannt (DIP, flacher Typ usw.), andere nach ihrer Strukturtechnologie (Kunststoffverpackungen, CERDIP usw.), einige nach ihrem Volumen und andere nach ihrer Anwendung.
Die Chip-Packaging-Technologie hat mehrere Generationen von Veränderungen durchgemacht. Die technischen Indikatoren sind von Generation zu Generation weiter fortgeschritten, darunter das immer enger werdende Verhältnis von Chipfläche zu Gehäusefläche, die Nutzungshäufigkeit wird immer höher, die Temperaturbeständigkeit wird immer besser und die Anzahl der Stifte. Sichtbare Veränderungen sind die Erhöhung, die Reduzierung des Leitungsabstandes, die Gewichtsreduzierung, die Verbesserung der Zuverlässigkeit, die bequemere Handhabung usw. In diesem Artikel wird hier nicht zu viel beschrieben, und Interessierte können den Pakettyp selbst finden und lernen.
Der Hauptprozess des Verpackens wird im Folgenden erläutert:
Der Verpackungsprozess lässt sich grundsätzlich in zwei Teile unterteilen. Die Prozessschritte vor der Kunststoffverpackung werden zum Front-End-Prozess und die Prozessschritte nach dem Formen zum Back-End-Prozess. Der grundlegende Prozessablauf umfasst: Waferdünnen, Waferschneiden, Chipmontage, Spritzgusstechnologie, Gratentfernung, Rippenschneiden und -formen, Löten und Codieren usw. Die folgenden Schritte sind für jeden Schritt spezifisch:
1, erster Absatz:
Hinterschleifen: Durch das Hinterschleifen des gerade erschienenen Wafers wird die erforderliche Dicke des Gehäuses erreicht. Kleben Sie beim Schleifen der Rückseite Klebeband auf die Vorderseite, um den Schaltungsbereich zu schützen. Entfernen Sie nach dem Schleifen das Band.
WaferSaw: Den runden Spiegel auf die blaue Folie kleben, dann den runden Spiegel in einzelne Würfel schneiden und dann die Würfel reinigen.
Optische Inspektion: Prüfen Sie, ob Abfall vorhanden ist
DieAttach: Die Attach, Aushärtung mit Silberpaste (um Oxidation zu verhindern), Drahtbonden.
2, letzterer Teil:
Injektion: Um äußere Einflüsse zu vermeiden, versiegeln Sie das Produkt mit EMC (Kunststoffmasse) und erhitzen Sie es gleichzeitig zum Aushärten.
Lasertyping: Gravieren Sie den entsprechenden Inhalt auf das Produkt. Zum Beispiel: Produktionsdatum, Charge usw.
Hochtemperaturhärtung: Schützen Sie die interne Struktur des IC und beseitigen Sie interne Spannungen
um den Blitz zu entfernen: Schneiden Sie die Ecken ab.
Beschichtung: Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit und Verbesserung der Schweißbarkeit.
Abfallprodukte der Scheibenformung überprüfen.
Dies ist ein vollständiger Chipverpackungsprozess. Die Chip-Packaging-Technologie meines Landes&ist weltweit führend, was uns eine gute Grundlage für die energische Entwicklung von Chips bietet. In den nächsten Jahren wird die Gesamtwachstumsrate der Chipindustrie über 30% bleiben. Dies ist eine sehr beeindruckende Wachstumsrate, was bedeutet, dass sich die Größe der Branche in weniger als drei Jahren verdoppeln wird. Ein solches schnelles Wachstum wird den drei Hauptabteilungen der Chipindustrie zugute kommen – Design, Herstellung, Verpackung und Test (bezeichnet als"P&T"). Ich glaube, dass mit den Bemühungen des chinesischen Volkes unsere Design- und Fertigungsebene eines Tages in der Lage sein wird, die Welt zu erobern und die Zeit zu führen.