Огляд напівпровідникового процесу
Напівпровідниковий процес передусім передбачає застосування мікрофабрикатів і плівкових технологій для повного з’єднання чіпів та інших елементів у різних областях, таких як підкладки та каркаси. Це полегшує вилучення свинцевих клем та інкапсуляцію пластиковим ізоляційним середовищем для формування інтегрованого цілого, представленого у вигляді тривимірної структури, що в кінцевому підсумку завершує процес упаковки напівпровідників. Поняття напівпровідникового процесу також відноситься до вузького визначення упаковки напівпровідникового чіпа. З ширшої точки зору, це відноситься до розробки упаковки, яка передбачає підключення та кріплення до підкладки, конфігурацію відповідного електронного обладнання та побудову повної системи з високою комплексною продуктивністю.
Потік процесу упаковки напівпровідників
Процес упаковки напівпровідників включає кілька завдань, як показано на малюнку 1. Кожен процес має певні вимоги та тісно пов’язані робочі процеси, що потребує детального аналізу на практичному етапі. Конкретний зміст такий:
1. Нарізка стружки
У процесі упаковки напівпровідників різання чіпів передбачає нарізання кремнієвих пластин на окремі чіпи та миттєве видалення залишків кремнію, щоб запобігти перешкодам для подальшої роботи та контролю якості.
2. Монтаж мікросхеми
Процес встановлення мікросхеми спрямований на те, щоб уникнути пошкодження схеми під час шліфування пластини шляхом нанесення шару захисної плівки, що постійно підкреслює цілісність схеми.
3. Процес склеювання дроту
Контроль якості процесу з’єднання дротів передбачає використання різних типів золотих дротів для з’єднання контактних майданчиків мікросхеми з контактними площадками рами, що забезпечує можливість під’єднання мікросхеми до зовнішніх схем і збереження загальної цілісності процесу. Як правило, використовуються леговані золоті дроти та леговані золоті дроти.
Дріт із легованого золота: типи включають GS, GW і TS, придатні для високої дуги (GS: >250 мкм), середньої високої дуги (GW: 200-300 мкм) і середньої низької дуги (TS: 100-200 мкм) склеювання відповідно.
Дріт із легованого золота: Типи включають AG2 і AG3, придатні для з’єднання з низькою дугою (70-100 мкм).
Варіанти діаметрів цих проводів коливаються від 0,013 мм до 0,070 мм. Вибір відповідного типу та діаметра на основі експлуатаційних вимог і стандартів має вирішальне значення для контролю якості.
4. Процес формування
Основна схема в формувальних елементах передбачає інкапсуляцію. Контроль якості процесу формування захищає компоненти, особливо від зовнішніх сил, що спричиняють різний ступінь пошкодження. Це передбачає ретельний аналіз фізичних властивостей компонентів.
Зараз використовуються три основні методи: керамічна упаковка, пластикова упаковка та традиційна упаковка. Управління пропорцією кожного типу упаковки має вирішальне значення для задоволення глобальних потреб у виробництві мікросхем. Під час процесу потрібні комплексні навички, такі як попереднє нагрівання мікросхеми та свинцевої рами перед інкапсуляцією епоксидною смолою, формування та затвердіння після форми.
5. Процес після затвердіння
Після процесу формування необхідна обробка після затвердіння, зосереджена на видаленні будь-яких зайвих матеріалів навколо процесу або упаковки. Контроль якості має важливе значення, щоб уникнути впливу на загальну якість процесу та зовнішній вигляд.
6. Процес тестування
Після завершення попередніх процесів необхідно перевірити загальну якість процесу за допомогою передових технологій і засобів тестування. Цей крок передбачає детальний запис даних, зосереджуючись на тому, чи працює чіп нормально на основі рівня його продуктивності. Враховуючи високу вартість випробувального обладнання, вкрай важливо підтримувати контроль якості на всіх етапах виробництва, включаючи візуальний огляд і перевірку електричних характеристик.
Тестування електричних характеристик: це включає тестування інтегральних схем за допомогою автоматичного тестового обладнання та забезпечення належного підключення кожної схеми для електричного тестування.
Візуальна перевірка: техніки використовують мікроскопи, щоб ретельно перевірити готові упаковані мікросхеми, щоб переконатися, що вони не мають дефектів і відповідають стандартам якості упаковки напівпровідників.
7. Процес маркування
Процес маркування включає передачу перевірених чіпсів на склад напівфабрикатів для остаточної обробки, перевірки якості, пакування та відправлення. Цей процес включає три основні етапи:
1) Гальванічне покриття: після формування проводів наноситься антикорозійний матеріал для запобігання окисленню та корозії. Зазвичай використовується технологія гальванічного осадження, оскільки більшість проводів виготовляються з олова.
2) Згинання: оброблені електроди потім формуються, за допомогою стрічки інтегрованої схеми, яка поміщається в інструмент для формування свинцю, контролюючи форму електрода (тип J або L) і упаковку, що монтується на поверхні.
3) Лазерний друк: нарешті, сформовані вироби друкуються з дизайном, який служить спеціальною позначкою для процесу пакування напівпровідників, як показано на малюнку 3.
Виклики та рекомендації
Вивчення процесів упаковки напівпровідників починається з огляду напівпровідникової технології, щоб зрозуміти її принципи. Далі перевірка процесу пакування має на меті забезпечити ретельний контроль під час операцій, використовуючи вдосконалене управління, щоб уникнути рутинних проблем. У контексті сучасного розвитку важливо визначити проблеми в процесах упаковки напівпровідників. Рекомендується зосередитися на аспектах контролю якості, ретельно опанувавши ключові моменти для ефективного підвищення якості процесу.
Аналізуючи з точки зору контролю якості, під час впровадження виникають значні проблеми через численні процеси зі специфічним змістом і вимогами, кожен з яких впливає на інший. Під час практичних операцій необхідний суворий контроль. Завдяки ретельному підходу до роботи та застосуванню передових технологій якість процесу упаковки напівпровідників і технічний рівень можна покращити, забезпечуючи повну ефективність застосування та досягаючи чудових загальних переваг (як показано на малюнку 3).
Час публікації: 22 травня 2024 р