Chất nền IC - Cách đóng gói và kiểm tra bảng gói IC

Bảng đóng gói IC đề cập đến quá trình xử lý chip được thử nghiệm để có được chip độc lập theo mô hình sản phẩm và yêu cầu chức năng. Gói IC chủ yếu cung cấp một phương tiện để kết nối các chip silicon tốt với các bảng mạch in có khoảng cách lớn và bảo vệ thiết bị khỏi độ ẩm.

Các hình thức đóng gói cụ thể bao gồm:

Hình thức đóng gói

1. Gói chì

   
   

Bao bì đầu tiên được chấp nhận rộng rãi trên thị trường vào cuối những năm 1970 là Double Column Direct Plug (DIP), một loại bao bì bằng gốm và nhựa. Các dây dẫn được dẫn ra từ cả hai bên của gói và vuông góc với gói. Việc đóng gói có thể được gắn trên PCB bằng cách chèn chân vào lỗ thông qua bảng, sau đó kẹp dây ở phía bên kia của bảng và hàn bằng công nghệ hàn sóng. Gói này có thể chứa tối đa 40 dây dẫn và khoảng cách giữa các tấm 0,65mm.

Vào cuối những năm 1970 và đầu những năm 1980, việc lắp đặt bề mặt đã xuất hiện. Dây dẫn (pin) và các thành phần trên chip được hàn vào bề mặt của bảng thay vì đi qua nó. Điều này cho phép sử dụng công nghệ hàn ngược trong quá trình lắp đặt, sử dụng cả hai mặt của bảng để tham gia vào chip với số pin tối đa là 80.

Vào giữa những năm 1980, các gói có dây dẫn trên tất cả các mặt đã xuất hiện. Loại bao bì này được gọi là bao bì bốn mặt phẳng (QFP) (dây dẫn có hình dạng như cánh mòng biển) hoặc tàu sân bay chip dẫn (dây dẫn uốn). J） 。 Các gói phẳng hình tứ giác điển hình được sử dụng phổ biến nhất có khoảng cách 0,65mm hoặc 0,5mm với số lượng chì lên đến 208. Những gói phần mềm này đã được sử dụng rộng rãi trong thị trường ổ cứng và đồ họa vào đầu những năm 1990.

Vào cuối những năm 1980 và đầu những năm 1990, các gói dây dẫn tấm tiếp xúc đã ra đời. Gói này là một gói có hình dạng tứ giác phẳng hoặc nhỏ hơn, với đầu nối của chip tiếp xúc với đáy. Các đầu nối tiếp xúc này có thể được hàn vào bảng để thiết lập một đường dẫn tản nhiệt hiệu quả cho chip.

Gói Small Lead Framework (MLF) được phát triển vào những năm 1990. MLF gần với gói cấp chip (CSP), đầu chì dưới cùng của gói này được sử dụng để cung cấp tiếp xúc điện với bảng PCB thay vì các gói Soic và Qual dẫn Gull-wing, vì vậy gói này giúp đảm bảo tản nhiệt và hiệu suất điện.

2. Đóng gói nhiều lớp

Đóng gói nhiều lớp

Trong những năm 1990, một loại bao bì mới xuất hiện, được gọi là mảng lưới bóng (BGA), sử dụng các tấm phân lớp làm vật liệu cơ bản. Một gói dựa trên khung chì chỉ có thể dẫn đến ngoại vi của gói... Các dây dẫn của gói lưới bóng có thể được dẫn đến các quả bóng hàn ở dưới cùng của toàn bộ gói. Ban đầu, khoảng cách bóng điển hình cho các tấm đóng gói BGA là 1,27mm.

3. Gói cấp wafer

Đóng gói cấp wafer

Khi không gian cần thiết, gói tốt nhất là không có gì cả. Xử lý bổ sung có thể được thực hiện ở cấp wafer để sản xuất các thiết bị có thể được gắn trực tiếp trên bảng. Quá trình này thường liên quan đến việc sử dụng các lớp phân phối lại để chuyển khoảng cách tinh tế trên chip sang khoảng cách thô hơn (thường là 0,5mm) của chính chip, sau đó tạo ra các điểm lồi dựa trên chức năng sắp xếp lại. Các lõi sẽ được tách riêng biệt và các lớp wafer được đóng gói như các lõi lồi.

4. Gói cấp hệ thống (SIP)

Giờ đây, một vòng tích hợp mới đang đưa nhiều chip vào một gói gọi là Gói cấp hệ thống (SIP). Bao bì đa chip có thể được thực hiện bằng cách đặt hai hoặc nhiều chip trong cùng một gói (thường sử dụng lớp lót) hoặc bằng cách xếp chồng một chip bên trong cùng gói lên nhau.

5. Phát triển công nghệ kết nối đóng gói

Interconnect mô tả cách một chip được kết nối với một chất nền đóng gói. Trong hầu hết các gói, gói đầu tiên được kết nối với bề mặt phía trước của thiết bị đầu cuối kết nối chip trên bề mặt (khung dẫn hoặc xếp chồng lên nhau), sau đó sử dụng dây vàng hoặc dây nhôm để kết nối miếng đệm chip với ngón tay dẫn của bề mặt. Cấp trên. Kỹ thuật kết nối này được gọi là tham gia chì và phù hợp với hầu hết các ứng dụng đóng gói. Một sơ đồ kết nối mới được gọi là hàn ngược. Một lồi dẫn điện được tạo ra trên bề mặt chip ở vị trí của miếng đệm. Chip lồi sau đó được lật và kết nối trực tiếp với chất nền. Trong hầu hết các trường hợp, một chất nền được sử dụng. Liên kết bóng sẽ sử dụng quá trình hàn trở lại. Sau khi kết nối chất nền và dòng chảy ngược, quá trình làm đầy đáy được sử dụng giữa chip và chất nền để giảm căng thẳng do phần hàn của thiết bị trong quá trình sử dụng.

6. Vật liệu đóng gói Bao bì nhựa dễ bị ẩm. Gói ban đầu là cài đặt thông qua lỗ và yêu cầu về độ tin cậy thấp hơn do nhiệt được tạo ra trong quá trình hàn cách xa gói (ở phía bên kia của tấm). Ngành công nghiệp đã làm việc để cải thiện kết hợp khuôn và vật liệu kết nối chip để loại bỏ nhu cầu lắp ráp khô. Một yêu cầu gần đây khác đối với vật liệu đóng gói là hoàn toàn không chì và sử dụng "vật liệu xanh" đáp ứng các yêu cầu về môi trường.

7, quá trình đóng gói để quá trình ghi bàn quá trình wafer sau khi wafer được thực hiện để cắt wafer nhỏ (Die), sau đó thanh wafer được cắt trên bề mặt (khung chì) tương ứng với khung đảo, sau đó kim loại siêu mịn (vàng, thiếc, đồng, nhôm) hoặc kết nối chì tương ứng giữa chip nhựa dẫn điện và chất nền gói IC, tạo thành mạch điện; Các chip riêng lẻ sau đó được đóng gói và được bảo vệ bằng vỏ nhựa. Sau khi đóng gói nhựa, cần phải thực hiện một loạt các hoạt động như bảo dưỡng sau khi chết, cắt tỉa hình thành, mạ và in ấn. Sau khi đóng gói hoàn thành, các sản phẩm hoàn chỉnh được kiểm tra, thường là thông qua vật liệu đến, thử nghiệm, đóng gói và cuối cùng là vào kho và vận chuyển. Quy trình đóng gói điển hình: cắt, tải, liên kết, bao bì nhựa, deburring, mạ, in, cắt xương sườn và hình thành, kiểm tra ngoại hình, kiểm tra thành phẩm, đóng gói và giao hàng.