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Tecnología de sustrato IC

Tecnología de sustrato IC - Proceso de embalaje y prueba de chips de IC

Tecnología de sustrato IC

Tecnología de sustrato IC - Proceso de embalaje y prueba de chips de IC

Proceso de embalaje y prueba de chips de IC

2021-08-17
View:2177
Author:T.Kim

El paquete de chip de IC se refiere al chip (Die) y a diferentes tipos de marco (L / F) y material de sellado plástico (EMC) formado por diferentes formas del cuerpo del paquete.

Hay muchos tipos de paquete de IC, que se pueden clasificar de la siguiente manera:

Según los materiales de envasado, se puede dividir en:

Envases metálicos, envases cerámicos, envases de plástico

PTH-Pin a través del agujero

Agujero de la aguja PTH

Los envases metálicos se utilizan principalmente en tecnología militar o aeroespacial y no tienen productos comerciales;

Los envases cerámicos son mejores que los envases metálicos, y también se utilizan en productos militares, un pequeño número de mercados comerciales;

Embalaje de plástico para electrónica de consumo, su bajo costo, proceso simple, alta fiabilidad y ocupan la gran mayoría de la cuota de mercado;



Según el modo de conexión con la placa de PCB, se puede dividir en:

Encapsulamiento PTH y encapsulamiento SMT

Agujero de la aguja PTH

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Agujero de la aguja PTH

PTH-Pin a través del agujero

Tecnología de montaje superficial SMT. En la actualidad, la mayoría de los IC en el mercado se adoptan para el tipo SMT.


Según la apariencia del paquete, se puede dividir en:


SOT, SOIC, TSSOP, QFN, QFP, BGA, CSP, etc.


Dos factores clave determinan la forma de encapsulación:


Eficiencia de encapsulamiento. área del chip / área de encapsulamiento, lo más cerca posible de 1: 1;


Número de pin. Cuanto más pin, más avanzado, pero la dificultad del proceso también aumenta en consecuencia;


Entre ellos, debido a la tecnología de chip invertido y el embalaje de chip desnudo, CSP es la tecnología más avanzada en la actualidad, con un área de chip / área de embalaje = 1: 1.


QFN -- Paquete Quad Flat sin plomo QFN -- Paquete Quad Flat sin plomo

Soic - encapsulamiento IC de forma pequeña

TSSOP - Paquete de contorno delgado y pequeño

Qfps - cuatro envases planos

BGA -- Paquete de matriz de rejilla de bolas

CSP - encapsulamiento a nivel de chip encapsulamiento a nivel de chip


Estructura del paquete del IC


Materia prima en oblea de montaje

Marco de plomo


Marco de plomo

Proporciona conexión de circuito y fijación de matriz;

El material principal es cobre, que será recubierto con plata y NiPdAu.

El proceso L/F incluye grabado y sello;

Fácil de oxidar, almacenado en un gabinete de nitrógeno, la humedad es inferior al 40% RH;

Excepto BGA y CSP, otros paquetes usarán Lead Frame, mientras que BGA usará Substrate;


Línea de oro


Realizar la conexión eléctrica y física entre el chip y el marco de cableado externo;

El hilo de oro es oro de alta pureza del 99,99%;

Al mismo tiempo, debido a consideraciones de coste, actualmente se usan procesos de alambre de cobre y alambre de aluminio. La ventaja es que el coste se reduce, y la dificultad del proceso se aumenta, el rendimiento se reduce;

El diámetro del alambre determina la corriente conductora; 0.8mil, 1.0mil, 1.3mils, 1.5mils y 2.0mils;

Los principales componentes del compuesto de molde/resina epoxídica son: resina epoxídica y varios aditivos (agente de curado, modificador, agente de desmoldeo, agente de teñido, agente retardante de llama, etc.);

Las principales funciones son las siguientes: La matriz y el marco de plomo están envueltos en el estado fundido para proporcionar protección física y eléctrica y prevenir interferencias externas;

Condiciones de almacenamiento: 5 ° bajo cero, 24 horas a temperatura ambiente;


epoxi

Polvo metálico lleno de resina epoxídica (Ag); Tiene tres funciones: fijar la matriz en la almohadilla de matriz; Disipación de calor, efecto conductor;

-50 ° por debajo del almacenamiento, antes del uso temperatura de vuelta 24 horas;

FOL - Frente de líneaFOL - Frente de línea

FOL - Frente de línea

Molido en la parte posterior del Fol

FOL-Back molienda

La oblea de la fábrica de obleas se molió en la parte posterior para reducir el grosor de la oblea requerido para el envasado (8 mils ~ 10 mils).

Al molir, es necesario poner cinta en el área activa para proteger el circuito y molir la espalda al mismo tiempo. Después de molir, quite la cinta y mide el grosor;


FOL-Wafer Serra

Sierra redonda folàjing

La oblea se pega sobre una película azul (Mylar) para que no se desmorone incluso después de ser cortada abierta;

Corta toda la oblea en dados independientes a través de la hoja de sierra para facilitar la fijación de la matriz y otros procesos detrás.

Principalmente limpiar el polvo producido por la sierra, limpiar la oblea;


FOL-Die Adjuntar

FOL-Die Adjuntar

FOL-Die Adjuntar

FOL-Die Adjuntar

FOL - Segunda Inspección Óptica

El objetivo principal es comprobar la apariencia del chip bajo un microscopio después de cortar el chip para ver si hay residuos.


FOL-Die Adjuntar

FOL-Die Adjuntar

Proceso de recogida de chips:

1. Pin del ejector levantando el chip de Mylar bajo la oblea, lo que hace que sea fácil romperse de la película azul;

2. El chip se recoge de arriba para completar el proceso de transporte de la oblea a L / F;

3. Recoger la unión de virutas en la almohadilla L / F con pasta de plata con una cierta fuerza, y la posición específica es controlable;

4, resolución de la cabeza de la unión: x-0.2um; Y - 0,5 um; Z - 1,25 um;

5. velocidad de la cabeza de soldadura: 1,3 M / s;


Curado con resina epoxi folà

Curación epoxi FOL

Unión de cables folà

175 ° c, 1 hora; Ambiente n2, prevención de la oxidación:

Comprobación de calidad de la matriz:

Die cizalla


FOL• Conexión de alambre

FOL• Conexión de alambre

FOL• Conexión de alambre

Los alambres de oro (Au), cobre (Cu) o aluminio (Al) de alta pureza se utilizan para conectar la almohadilla y el plomo mediante soldadura. La almohadilla es el punto de conexión externo del circuito en el chip, y el plomo es el punto de conexión en el marco de plomo.

W/B es el proceso más crítico en el proceso de envasado.


FOL - 3ª Inspección Óptica

FOL - 3ª Inspección Óptica


EOL - Fin de línea

Eol - fin de la línea de producción


EOL - Moldeo

EOL - Moldeo


Marcado por láser eolàs

EOL - Marca láser


EOL - Marca láser

EOL - Marca láser

EOL - Marca láser

Letras láser en la parte delantera o posterior del paquete. El contenido incluye: nombre del producto, fecha de producción, lote de producción, etc.



EOL - Cura del molde posterior

EOL - Cura del molde posterior

Se utiliza para solidificar el plástico después de la formación, proteger la estructura interna del IC y eliminar el estrés interno. Temperatura de curado: 175 + / - 5 ° c; Tiempo de curado: 8 horas


EOL - Desflash

EOL - Desflash

Propósito: el propósito del de-Flash es eliminar el exceso de moldeo entre los conductores alrededor del cuerpo del tubo después del moldeo; Métodos: Remoje con ácido débil y enjuague con agua a alta presión.


Eolàgalvanoplastia

EOL - Platificación

Utilizando métodos metálicos y químicos, se aplica un revestimiento a la superficie del Leadframe para prevenir los efectos del entorno externo (humedad y calor). Y hacer que los componentes en la placa de PCB sean fáciles de soldar y mejorar la conductividad eléctrica.

Existen generalmente dos tipos de galvanoplastia:

Sin plomo: galvanoplastia sin plomo, utilizando Estaño de alta pureza (tin) con una pureza superior al 99,95%, que es una tecnología ampliamente utilizada en la actualidad y cumple con los requisitos de rohs;

Se trata de una aleación de estaño y plomo. El estaño representa el 85% y el plomo el 15%. Debido a que no cumple con rohs, actualmente está básicamente eliminado.


EOL - Post recocido hornear

EOL - Post recocido hornear

EOL - Post recocido hornear

Objetivo: Dejar que el producto después de la galvanización sin plomo hornee a alta temperatura durante un período de tiempo, con el fin de eliminar el potencial problema de crecimiento de los bigotes de la galvanización; Condición: 150 + / - 5 - c; 2 horas;


EOL - Inspección Visual Final

El proceso de corte del marco de plomo de una rodaja en unidades individuales (IC); Forma: dar forma al producto IC después de recortar, alcanzar la forma requerida por el proceso y ponerlo en el tubo o bandeja;


EOL - Inspección Visual Final

EOL - Inspección Visual Final

Compruebe la apariencia del producto bajo una lupa de baja potencia.

5. Enfoque en los productos residuales potenciales del proceso EOL tales como defectos de moldeo, defectos de chapado, defectos de recorte / forma, etc.