半導(dǎo)體封裝的簡(jiǎn)介
半導(dǎo)體生產(chǎn)流程由晶圓制造、晶圓測(cè)試、芯片封裝和封裝后測(cè)試組成.塑封之后,還要進(jìn)行一系列操作,如后固化(Post Mold Cure)、切筋和成型(Trim&Form)、電鍍(Plating)以及打印等工藝.典型的封裝工藝流程為:劃片 裝片 鍵合 塑封 去飛邊 電鍍 打印 切筋和成型 外觀檢查 成品測(cè)試 包裝出貨.
半導(dǎo)體封裝，半導(dǎo)體封裝是什么意思
半導(dǎo)體封裝簡(jiǎn)介:
半導(dǎo)體生產(chǎn)流程由晶圓制造、晶圓測(cè)試、芯片封裝和封裝后測(cè)試組成。半導(dǎo)體封裝是指將通過測(cè)試的晶圓按照產(chǎn)品型號(hào)及功能需求加工得到獨(dú)立芯片的過程。封裝過程為：來自晶圓前道工藝的晶圓通過劃片工藝后，被切割為小的晶片（Die），然后將切割好的晶片用膠水貼裝到相應(yīng)的基板（引線框架）架的小島上，再利用超細(xì)的金屬（金、錫、銅、鋁）導(dǎo)線或者導(dǎo)電性樹脂將晶片的接合焊盤（Bond Pad）連接到基板的相應(yīng)引腳（Lead）,并構(gòu)成所要求的電路；然后再對(duì)獨(dú)立的晶片用塑料外殼加以封裝保護(hù)，塑封之后，還要進(jìn)行一系列操作，如后固化（Post Mold Cure）、切筋和成型（Trim&Form）、電鍍（Plating）以及打印等工藝。封裝完成后進(jìn)行成品測(cè)試，通常經(jīng)過入檢（Incoming）、測(cè)試（Test）和包裝（Packing）等工序，最后入庫出貨。典型的封裝工藝流程為：劃片 裝片 鍵合 塑封 去飛邊 電鍍 打印 切筋和成型 外觀檢查 成品測(cè)試 包裝出貨。
1 半導(dǎo)體器件封裝概述
電子產(chǎn)品是由半導(dǎo)體器件(集成電路和分立器件)、印刷線路板、導(dǎo)線、整機(jī)框架、外殼及顯示等部分組成，其中集成電路是用來處理和控制信號(hào)，分立器件通常是信號(hào)放大，印刷線路板和導(dǎo)線是用來連接信號(hào)，整機(jī)框架外殼是起支撐和保護(hù)作用，顯示部分是作為與人溝通的接口。所以說半導(dǎo)體器件是電子產(chǎn)品的主要和重要組成部分，在電子工業(yè)有“工業(yè)之米”的美稱。
我國(guó)在上世紀(jì)60年代自行研制和生產(chǎn)了第一臺(tái)計(jì)算機(jī)，其占用面積大約為100 m2以上，現(xiàn)在的便攜式計(jì)算機(jī)只有書包大小，而將來的計(jì)算機(jī)可能只與鋼筆一樣大小或更小。計(jì)算機(jī)體積的這種迅速縮小而其功能越來越強(qiáng)大就是半導(dǎo)體科技發(fā)展的一個(gè)很好的佐證，其功勞主要?dú)w結(jié)于：(1)半導(dǎo)體芯片集成度的大幅度提高和晶圓制造(Wafer fabrication)中光刻精度的提高，使得芯片的功能日益強(qiáng)大而尺寸反而更小；(2)半導(dǎo)體封裝技術(shù)的提高從而大大地提高了印刷線路板上集成電路的密集度，使得電子產(chǎn)品的體積大幅度地降低。
半導(dǎo)體組裝技術(shù)(Assembly technology)的提高主要體現(xiàn)在它的封裝型式(Package)不斷發(fā)展。通常所指的組裝(Assembly)可定義為：利用膜技術(shù)及微細(xì)連接技術(shù)將半導(dǎo)體芯片(Chip)和框架(Leadframe)或基板(Sulbstrate)或塑料薄片(Film)或印刷線路板中的導(dǎo)體部分連接以便引出接線引腳，并通過可塑性絕緣介質(zhì)灌封固定，構(gòu)成整體立體結(jié)構(gòu)的工藝技術(shù)。它具有電路連接，物理支撐和保護(hù)，外場(chǎng)屏蔽，應(yīng)力緩沖，散熱，尺寸過度和標(biāo)準(zhǔn)化的作用。從三極管時(shí)代的插入式封裝以及20世紀(jì)80年代的表面貼裝式封裝，發(fā)展到現(xiàn)在的模塊封裝，系統(tǒng)封裝等等，前人已經(jīng)研究出很多封裝形式，每一種新封裝形式都有可能要用到新材料，新工藝或新設(shè)備。
驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體封裝形式不斷發(fā)展的動(dòng)力是其價(jià)格和性能。電子市場(chǎng)的最終客戶可分為3類：家庭用戶、工業(yè)用戶和國(guó)家用戶。家庭用戶最大的特點(diǎn)是價(jià)格便宜而性能要求不高；國(guó)家用戶要求高性能而價(jià)格通常是普通用戶的幾十倍甚至幾千倍，主要用在軍事和航天等方面；工業(yè)用戶通常是價(jià)格和性能都介于以上兩者之間。低價(jià)格要求在原有的基礎(chǔ)上降低成本，這樣材料用得越少越好，一次性產(chǎn)出越大越好。高性能要求產(chǎn)品壽命長(zhǎng)，能耐高低溫及高濕度等惡劣環(huán)境。半導(dǎo)體生產(chǎn)廠家時(shí)時(shí)刻刻都想方設(shè)法降低成本和提高性能，當(dāng)然也有其它的因素如環(huán)保要求和專利問題迫使他們改變封裝型式。
2 封裝的作用
封裝(Package)對(duì)于芯片來說是必須的，也是至關(guān)重要的。封裝也可以說是指安裝半導(dǎo)體集成電路芯片用的外殼，它不僅起著保護(hù)芯片和增強(qiáng)導(dǎo)熱性能的作用，而且還是溝通芯片內(nèi)部世界與外部電路的橋梁和規(guī)格通用功能的作用。封裝的主要作用有：
(1)物理保護(hù)。因?yàn)樾酒仨毰c外界隔離，以防止空氣中的雜質(zhì)對(duì)芯片電路的腐蝕而造成電氣性能下降，保護(hù)芯片表面以及連接引線等，使相當(dāng)柔嫩的芯片在電氣或熱物理等方面免受外力損害及外部環(huán)境的影響；同時(shí)通過封裝使芯片的熱膨脹系數(shù)與框架或基板的熱膨脹系數(shù)相匹配，這樣就能緩解由于熱等外部環(huán)境的變化而產(chǎn)生的應(yīng)力以及由于芯片發(fā)熱而產(chǎn)生的應(yīng)力，從而可防止芯片損壞失效。基于散熱的要求，封裝越薄越好，當(dāng)芯片功耗大于2W時(shí)，在封裝上需要增加散熱片或熱沉片，以增強(qiáng)其散熱冷卻功能；5～1OW時(shí)必須采取強(qiáng)制冷卻手段。另一方面，封裝后的芯片也更便于安裝和運(yùn)輸。
(2)電氣連接。封裝的尺寸調(diào)整(間距變換)功能可由芯片的極細(xì)引線間距，調(diào)整到實(shí)裝基板的尺寸間距，從而便于實(shí)裝操作。例如從以亞微米(目前已達(dá)到0．1 3μm以下)為特征尺寸的芯片，到以10μm為單位的芯片焊點(diǎn)，再到以100μm為單位的外部引腳，最后劍以毫米為單位的印刷電路板，都是通過封裝米實(shí)現(xiàn)的。封裝在這里起著由小到大、由難到易、由復(fù)雜到簡(jiǎn)單的變換作用，從而可使操作費(fèi)用及材料費(fèi)用降低，而且能提高工作效率和可靠性，特別是通過實(shí)現(xiàn)布線長(zhǎng)度和阻抗配比盡可能地降低連接電阻，寄生電容和電感來保證正確的信號(hào)波形和傳輸速度。
(3)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格化。規(guī)格通用功能是指封裝的尺寸、形狀、引腳數(shù)量、間距、長(zhǎng)度等有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，既便于加工，又便于與印刷電路板相配合，相關(guān)的生產(chǎn)線及生產(chǎn)設(shè)備都具有通用性。這對(duì)于封裝用戶、電路板廠家、半導(dǎo)體廠家都很方便，而且便于標(biāo)準(zhǔn)化。相比之下，裸芯片實(shí)裝及倒裝目前尚不具備這方面的優(yōu)勢(shì)。由于組裝技術(shù)的好壞還直接影響到芯片自身性能的發(fā)揮和與之連接的印刷電路板(PCB)的設(shè)計(jì)和制造，對(duì)于很多集成電路產(chǎn)品而言，組裝技術(shù)都是非常關(guān)鍵的一環(huán)。
3 封裝的分類
半導(dǎo)體(包括集成電路和分立器件)其芯片的封裝已經(jīng)歷了好幾代的變遷，從DIP、SOP、QFP、PGA、BGA到MCP再到SIP，技術(shù)指標(biāo)一代比一代先進(jìn)，包括芯片面積與封裝面積之比越來越接近于1，適用頻率越來越高，耐溫性能越來越好，引腳數(shù)增多，引腳間距減小，重量減小，可靠性提高，使用更加方便等等。封裝(Package)可謂種類繁多，而且每一種封裝都有其獨(dú)特的地方，即它的優(yōu)點(diǎn)和不足之處，當(dāng)然其所用的封裝材料、封裝設(shè)備、封裝技術(shù)根據(jù)其需要而有所不同。
LED芯片 封裝
1. LED的封裝的任務(wù)
是將外引線連接到LED芯片的電極上，同時(shí)保護(hù)好LED芯片，并且起到提高光取出效率的作用。關(guān)鍵工序有裝架、壓焊、封裝。
2. LED封裝形式
LED封裝形式可以說是五花八門，主要根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合采用相應(yīng)的外形尺寸，散熱對(duì)策和出光效果。LED按封裝形式分類有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED等。
3. LED封裝工藝流程
4．封裝工藝說明
1.芯片檢驗(yàn)
鏡檢：材料表面是否有機(jī)械損傷及麻點(diǎn)麻坑（lockhill）
芯片尺寸及電極大小是否符合工藝要求
電極圖案是否完整
2.擴(kuò)片
由于LED芯片在劃片后依然排列緊密間距很小（約0.1mm），不利于后工序的操作。我們采用擴(kuò)片機(jī)對(duì)黏結(jié)芯片的膜進(jìn)行擴(kuò)張，是LED芯片的間距拉伸到約0.6mm。也可以采用手工擴(kuò)張，但很容易造成芯片掉落浪費(fèi)等不良問題。
3.點(diǎn)膠
在LED支架的相應(yīng)位置點(diǎn)上銀膠或絕緣膠。（對(duì)于GaAs、SiC導(dǎo)電襯底，具有背面電極的紅光、黃光、黃綠芯片，采用銀膠。對(duì)于藍(lán)寶石絕緣襯底的藍(lán)光、綠光LED芯片，采用絕緣膠來固定芯片。）
工藝難點(diǎn)在于點(diǎn)膠量的控制，在膠體高度、點(diǎn)膠位置均有詳細(xì)的工藝要求。
由于銀膠和絕緣膠在貯存和使用均有嚴(yán)格的要求，銀膠的醒料、攪拌、使用時(shí)間都是工藝上必須注意的事項(xiàng)。
LED從制作到封裝的過程
LED生產(chǎn)工藝及封裝技術(shù)
一、生產(chǎn)工藝
1.工藝：
a) 清洗：采用超聲波清洗PCB或LED支架，并烘干。
b) 裝架：在LED管芯（大圓片）底部電極備上銀膠后進(jìn)行擴(kuò)張，將擴(kuò)張后的管芯（大圓片）安置在刺晶臺(tái)上，在顯微鏡下用刺晶筆將管芯一個(gè)一個(gè)安裝在PCB或LED支架相應(yīng)的焊盤上，隨后進(jìn)行燒結(jié)使銀膠固化。
c)壓焊：用鋁絲或金絲焊機(jī)將電極連接到LED管芯上，以作電流注入的引線。LED直接安裝在PCB上的，一般采用鋁絲焊機(jī)。（制作白光TOP-LED需要金線焊機(jī)）
d)封裝：通過點(diǎn)膠，用環(huán)氧將LED管芯和焊線保護(hù)起來。在PCB板上點(diǎn)膠，對(duì)固化后膠體形狀有嚴(yán)格要求，這直接關(guān)系到背光源成品的出光亮度。這道工序還將承擔(dān)點(diǎn)熒光粉（白光LED）的任務(wù)。
e)焊接：如果背光源是采用SMD-LED或其它已封裝的LED，則在裝配工藝之前，需要將LED焊接到PCB板上。
f)切膜：用沖床模切背光源所需的各種擴(kuò)散膜、反光膜等。
g)裝配：根據(jù)圖紙要求，將背光源的各種材料手工安裝正確的位置。
h)測(cè)試：檢查背光源光電參數(shù)及出光均勻性是否良好。
包裝：將成品按要求包裝、入庫。
二、封裝工藝
1. LED的封裝的任務(wù)
是將外引線連接到LED芯片的電極上，同時(shí)保護(hù)好LED芯片，并且起到提高光取出效率的作用。關(guān)鍵工序有裝架、壓焊、封裝。
2. LED封裝形式
LED封裝形式可以說是五花八門，主要根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合采用相應(yīng)的外形尺寸，散熱對(duì)策和出光效果。LED按封裝形式分類有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED等。
3. LED封裝工藝流程
4．封裝工藝說明
1.芯片檢驗(yàn) 鏡檢：材料表面是否有機(jī)械損傷及麻點(diǎn)麻坑（lockhill） 芯片尺寸及電極大小是否符合工藝要求 電極圖案是否完整
2.擴(kuò)片
由于LED芯片在劃片后依然排列緊密間距很小（約0.1mm），不利于后工序的操作。我們采用擴(kuò)片機(jī)對(duì)黏結(jié)芯片的膜進(jìn)行擴(kuò)張，是LED芯片的間距拉伸到約0.6mm。也可以采用手工擴(kuò)張，但很容易造成芯片掉落浪費(fèi)等不良問題。
3.點(diǎn)膠 在LED支架的相應(yīng)位置點(diǎn)上銀膠或絕緣膠。（對(duì)于GaAs、SiC導(dǎo)電襯底，具有背面電極的紅光、黃光、黃綠芯片，采用銀膠。對(duì)于藍(lán)寶石絕緣襯底的藍(lán)光、綠光LED芯片，采用絕緣膠來固定芯片。） 工藝難點(diǎn)在于點(diǎn)膠量的控制，在膠體高度、點(diǎn)膠位置均有詳細(xì)的工藝要求。 由于銀膠和絕緣膠在貯存和使用均有嚴(yán)格的要求，銀膠的醒料、攪拌、使用時(shí)間都是工藝上必須注意的事項(xiàng)。
4.備膠 和點(diǎn)膠相反，備膠是用備膠機(jī)先把銀膠涂在LED背面電極上，然后把背部帶銀膠的LED安裝在LED支架上。備膠的效率遠(yuǎn)高于點(diǎn)膠，但不是所有產(chǎn)品均適用備膠工藝。
5.手工刺片 將擴(kuò)張后LED芯片（備膠或未備膠）安置在刺片臺(tái)的夾具上，LED支架放在夾具底下，在顯微鏡下用針將LED芯片一個(gè)一個(gè)刺到相應(yīng)的位置上。手工刺片和自動(dòng)裝架相比有一個(gè)好處，便于隨時(shí)更換不同的芯片，適用于需要安裝多種芯片的產(chǎn)品.
6.自動(dòng)裝架 自動(dòng)裝架其實(shí)是結(jié)合了沾膠（點(diǎn)膠）和安裝芯片兩大步驟，先在LED支架上點(diǎn)上銀膠（絕緣膠），然后用真空吸嘴將LED芯片吸起移動(dòng)位置，再安置在相應(yīng)的支架位置上。 自動(dòng)裝架在工藝上主要要熟悉設(shè)備操作編程，同時(shí)對(duì)設(shè)備的沾膠及安裝精度進(jìn)行調(diào)整。在吸嘴的選用上盡量選用膠木吸嘴，防止對(duì)LED芯片表面的損傷，特別是蘭、綠色芯片必須用膠木的。因?yàn)殇撟鞎?huì)劃傷芯片表面的電流擴(kuò)散層。
7.燒結(jié) 燒結(jié)的目的是使銀膠固化，燒結(jié)要求對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)控，防止批次性不良。 銀膠燒結(jié)的溫度一般控制在150℃，燒結(jié)時(shí)間2小時(shí)。根據(jù)實(shí)際情況可以調(diào)整到170℃，1小時(shí)。
絕緣膠一般150℃，1小時(shí)。 銀膠燒結(jié)烘箱的必須按工藝要求隔2小時(shí)（或1小時(shí)）打開更換燒結(jié)的產(chǎn)品，中間不得隨意打開。燒結(jié)烘箱不得再其他用途，防止污染。
8.壓焊 壓焊的目的將電極引到LED芯片上，完成產(chǎn)品內(nèi)外引線的連接工作。
LED的壓焊工藝有金絲球焊和鋁絲壓焊兩種。右圖是鋁絲壓焊的過程，先在LED芯片電極上壓上第一點(diǎn)，再將鋁絲拉到相應(yīng)的支架上方，壓上第二點(diǎn)后扯斷鋁絲。金絲球焊過程則在壓第一點(diǎn)前先燒個(gè)球，其余過程類似。
壓焊是LED封裝技術(shù)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，工藝上主要需要監(jiān)控的是壓焊金絲（鋁絲）拱絲形狀，焊點(diǎn)形狀，拉力。 對(duì)壓焊工藝的深入研究涉及到多方面的問題，如金（鋁）絲材料、超聲功率、壓焊壓力、劈刀（鋼嘴）選用、劈刀（鋼嘴）運(yùn)動(dòng)軌跡等等。（下圖是同等條件下，兩種不同的劈刀壓出的焊點(diǎn)微觀照片，兩者在微觀結(jié)構(gòu)上存在差別，從而影響著產(chǎn)品質(zhì)量。）我們?cè)谶@里不再累述。
9.點(diǎn)膠封裝 LED的封裝主要有點(diǎn)膠、灌封、模壓三種。基本上工藝控制的難點(diǎn)是氣泡、多缺料、黑點(diǎn)。設(shè)計(jì)上主要是對(duì)材料的選型，選用結(jié)合良好的環(huán)氧和支架。（一般的LED無法通過氣密性試驗(yàn)） 如右圖所示的TOP-LED和Side-LED適用點(diǎn)膠封裝。手動(dòng)點(diǎn)膠封裝對(duì)操作水平要求很高（特別是白光LED），主要難點(diǎn)是對(duì)點(diǎn)膠量的控制，因?yàn)榄h(huán)氧在使用過程中會(huì)變稠。白光LED的點(diǎn)膠還存在熒光粉沉淀導(dǎo)致出光色差的問題。
10.灌膠封裝 Lamp-LED的封裝采用灌封的形式。灌封的過程是先在LED成型模腔內(nèi)注入液態(tài)環(huán)氧，然后插入壓焊好的LED支架，放入烘箱讓環(huán)氧固化后，將LED從模腔中脫出即成型。
11.模壓封裝 將壓焊好的LED支架放入模具中，將上下兩副模具用液壓機(jī)合模并抽真空，將固態(tài)環(huán)氧放入注膠道的入口加熱用液壓頂桿壓入模具膠道中，環(huán)氧順著膠道進(jìn)入各個(gè)LED成型槽中并固化。
12.固化與后固化 固化是指封裝環(huán)氧的固化，一般環(huán)氧固化條件在135℃，1小時(shí)。模壓封裝一般在150℃，4分鐘。
13.后固化
后固化是為了讓環(huán)氧充分固化，同時(shí)對(duì)LED進(jìn)行熱老化。后固化對(duì)于提高環(huán)氧與支架（PCB）的粘接強(qiáng)度非常重要。一般條件為120℃，4小時(shí)。
14.切筋和劃片 由于LED在生產(chǎn)中是連在一起的（不是單個(gè)），Lamp封裝LED采用切筋切斷LED支架的連筋。SMD-LED則是在一片PCB板上，需要?jiǎng)澠瑱C(jī)來完成分離工作。
15.測(cè)試 測(cè)試LED的光電參數(shù)、檢驗(yàn)外形尺寸，同時(shí)根據(jù)客戶要求對(duì)LED產(chǎn)品進(jìn)行分選。
16.包裝 將成品進(jìn)行計(jì)數(shù)包裝。超高亮LED需要防靜電包裝。
封裝技術(shù)的3D封裝技術(shù)
由于電子整機(jī)和系統(tǒng)在航空、航天、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域?qū)π⌒突⑤p型化、薄型化等高密度組裝要求的不斷提高，在MCM的基礎(chǔ)上，對(duì)于有限的面積，電子組裝必然在二維組裝的基礎(chǔ)上向z方向發(fā)展，這就是所謂的三維(3D)封裝技術(shù)，這是今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)組裝的有效手段。
實(shí)現(xiàn)3D封裝主要有三種方法。一種是埋置型，即將元器件埋置在基板多層布線內(nèi)或埋置、制作在基板內(nèi)部。電阻和電容一般可隨多層布線用厚、薄膜法埋置于多層基板中，而IC芯片一般要緊貼基板。還可以在基板上先開槽，將IC芯片嵌入，用環(huán)氧樹脂固定后與基板平面平齊，然后實(shí)施多層布線，最上層再安裝IC芯片，從而實(shí)現(xiàn)3D封裝。第二種方法是有源基板型，這是用硅圓片IC(WSI)作基板時(shí)，先將WSI用一般半導(dǎo)體IC制作方法作一次元器件集成化，這就成了有源基板。然后再實(shí)施多層布線，頂層仍安裝各種其他lC芯片或其他元器件，實(shí)現(xiàn)3D封裝。這一方法是人們最終追求并力求實(shí)現(xiàn)的一種3D封裝技術(shù)。第三種方法是疊層法，即將兩個(gè)或多個(gè)裸芯片或封裝芯片在垂直芯片方向上互連成為簡(jiǎn)單的3D封裝。更多的是將各個(gè)已單面或雙面組裝的MCM疊裝在一起，再進(jìn)行上下多層互連，就可實(shí)現(xiàn)3D封裝。其上下均可加熱沉，這種3D結(jié)構(gòu)又稱為3D．MCM。由于3D的組裝密度高，功耗大，基板多為導(dǎo)熱性好的高導(dǎo)熱基板，如硅、氮化鋁和金剛石薄膜等。還可以把多個(gè)硅圓片層疊在一起，形成3D封裝。
先進(jìn)的疊層式3D封裝技術(shù)
近幾年來，先進(jìn)的封裝技術(shù)已在IC制造行業(yè)開始出現(xiàn)，如多芯片模塊（MCM）就是將多個(gè)IC芯片按功能組合進(jìn)行封裝，特別是三維（3D）封裝首先突破傳統(tǒng)的平面封裝的概念，組裝效率高達(dá)200%以上。它使單個(gè)封裝體內(nèi)可以堆疊多個(gè)芯片，實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)容量的倍增，業(yè)界稱之為疊層式3D封裝；其次，它將芯片直接互連，互連線長(zhǎng)度顯著縮短，信號(hào)傳輸?shù)酶烨宜芨蓴_更小；再則，它將多個(gè)不同功能芯片堆疊在一起，使單個(gè)封裝體實(shí)現(xiàn)更多的功能，從而形成系統(tǒng)芯片封裝新思路；最后，采用3D封裝的芯片還有功耗低、速度快等優(yōu)點(diǎn)，這使電子信息產(chǎn)品的尺寸和重量減小數(shù)十倍。正是由于3D封裝擁有無可比擬的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，加上多媒體及無線通信設(shè)備的使用需求，才使這一新型的封裝方式擁有廣闊的發(fā)展空間。
最常見的裸芯片疊層3D封裝先將生長(zhǎng)凸點(diǎn)的合格芯片倒扣并焊接在薄膜基板上，這種薄膜基板的材質(zhì)為陶瓷或環(huán)氧玻璃，其上有導(dǎo)體布線，內(nèi)部也有互連焊點(diǎn)，兩側(cè)還有外部互連焊點(diǎn)，然后再將多個(gè)薄膜基板進(jìn)行疊裝互連。
裸芯片疊層的工藝過程為：第一步，在芯片上生長(zhǎng)凸點(diǎn)并進(jìn)行倒扣焊接。如果采用金凸點(diǎn)，則由金絲成球的方式形成凸點(diǎn)，在250～400 ℃下，加壓力使芯片與基板互連；若用鉛錫凸點(diǎn)，則采用 Pb95Sn5（重量比）的凸點(diǎn)，這樣的凸點(diǎn)具有較高的熔點(diǎn)，而不致在下道工藝過程中熔化。具體方法，先在低于凸點(diǎn)熔點(diǎn)的溫度（180～250 ℃）下進(jìn)行芯片和基板焊接，在這一溫度下它們靠金屬擴(kuò)散來焊接；然后加熱到250～400 ℃，在這一溫度下焊料球熔化，焊接完畢。第一步的溫度是經(jīng)過成品率試驗(yàn)得到的，當(dāng)?shù)陀?50 ℃時(shí)斷路現(xiàn)象增加；而當(dāng)高于300 ℃時(shí)，則相鄰焊點(diǎn)的短路現(xiàn)象增多。第二步，在芯片與基板之間0.05 mm的縫隙內(nèi)填入環(huán)氧樹脂膠，即進(jìn)行下填料。第三步，將生長(zhǎng)有凸點(diǎn)的基板疊裝在一起，該基板上的凸點(diǎn)是焊料凸點(diǎn)，其成分為Pb/Sn或Sn/Ag，熔點(diǎn)定在200～240 ℃。這最后一步是將基板疊裝后，再在230～250 ℃的溫度下進(jìn)行焊接。
MCM疊層的工藝流程與裸芯片疊層的工藝流程基本一致。除上述邊緣導(dǎo)體焊接采用互連方式外，疊層3D封裝還有多種互連方式，例如引線鍵合疊層芯片就是一種采用引線鍵合技術(shù)實(shí)現(xiàn)疊層互連的，該方法的適用范圍比較廣。此外，疊層互連工藝還有疊層載帶、折疊柔性電路等方式。疊層載帶是用載帶自動(dòng)鍵合（TAB）實(shí)現(xiàn)IC互連，可進(jìn)而分為印刷電路板（PCB）疊層TAB和引線框架TAB。折疊柔性電路方式是先將裸芯片安裝在柔性材料上，然后將其折疊，從而形成三維疊層的封裝形式。
LED的芯片封裝工藝流程是什么啊?國(guó)內(nèi)有沒有比較知名的LED芯片封裝基地?
LED芯片封裝工藝流程一般包括下面基本步驟:1)芯片檢驗(yàn)2)擴(kuò)片3)點(diǎn)膠4)備膠5 )手工刺片6)自動(dòng)裝架7)燒結(jié)8)壓焊9)點(diǎn)膠封裝10)灌膠封裝11)模壓封裝12)固化與后固化13)后固化14)切筋和劃片15)測(cè)試16)包裝.位于國(guó)家級(jí)的高新產(chǎn)業(yè)園區(qū)——廣州天安節(jié)能科技園的廣州光為照明科技有限公司,就是國(guó)內(nèi)知名的LED芯片封裝基地之一,光為照明是一家專注于LED照明領(lǐng)域,集LED封裝及LED照明產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)為一體的高新技術(shù)企業(yè).掌握封裝核心科技的LED照明,打造性價(jià)比最優(yōu)的大功率LED封裝產(chǎn)品,是國(guó)內(nèi)比較知名的LED芯片封裝基地.
芯片封裝的主要步驟是什么啊？
板上芯片（Chip On Board, COB)工藝過程首先是在基底表面用導(dǎo)熱環(huán)氧樹脂(一般用摻銀顆粒的環(huán)氧樹脂)覆蓋硅片安放點(diǎn)，然后將硅片直接安放在基底表面，熱處理至硅片牢固地固定在基底為止，隨后再用絲焊的方法在硅片和基底之間直接建立電氣連接。
裸芯片技術(shù)主要有兩種形式：一種是COB技術(shù)，另一種是倒裝片技術(shù)（Flip Chip）。板上芯片封裝（COB），半導(dǎo)體芯片交接貼裝在印刷線路板上，芯片與基板的電氣連接用引線縫合方法實(shí)現(xiàn)，芯片與基板的電氣連接用引線縫合方法實(shí)現(xiàn)，并用樹脂覆蓋以確保可靠性。雖然COB是最簡(jiǎn)單的裸芯片貼裝技術(shù)，但它的封裝密度遠(yuǎn)不如TAB和倒片焊技術(shù)。
COB主要的焊接方法：
（1）熱壓焊
利用加熱和加壓力使金屬絲與焊區(qū)壓焊在一起。其原理是通過加熱和加壓力，使焊區(qū)（如AI）發(fā)生塑性形變同時(shí)破壞壓焊界面上的氧化層，從而使原子間產(chǎn)生吸引力達(dá)到“鍵合”的目的，此外，兩金屬界面不平整加熱加壓時(shí)可使上下的金屬相互鑲嵌。此技術(shù)一般用為玻璃板上芯片COG。
（2）超聲焊
超聲焊是利用超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的能量，通過換能器在超高頻的磁場(chǎng)感應(yīng)下，迅速伸縮產(chǎn)生彈性振動(dòng)，使劈刀相應(yīng)振動(dòng)，同時(shí)在劈刀上施加一定的壓力，于是劈刀在這兩種力的共同作用下，帶動(dòng)AI絲在被焊區(qū)的金屬化層如（AI膜）表面迅速摩擦，使AI絲和AI膜表面產(chǎn)生塑性變形，這種形變也破壞了AI層界面的氧化層，使兩個(gè)純凈的金屬表面緊密接觸達(dá)到原子間的結(jié)合，從而形成焊接。主要焊接材料為鋁線焊頭，一般為楔形。
（3）金絲焊
球焊在引線鍵合中是最具代表性的焊接技術(shù)，因?yàn)楝F(xiàn)在的半導(dǎo)體封裝二、三極管封裝都采用AU線球焊。而且它操作方便、靈活、焊點(diǎn)牢固（直徑為25UM的AU絲的焊接強(qiáng)度一般為0.07～0.09N/點(diǎn)），又無方向性，焊接速度可高達(dá)15點(diǎn)/秒以上。金絲焊也叫熱（壓）（超）聲焊主要鍵合材料為金（AU）線焊頭為球形故為球焊。
COB封裝流程
第一步：擴(kuò)晶。采用擴(kuò)張機(jī)將廠商提供的整張LED晶片薄膜均勻擴(kuò)張，使附著在薄膜表面緊密排列的LED晶粒拉開，便于刺晶。
第二步：背膠。將擴(kuò)好晶的擴(kuò)晶環(huán)放在已刮好銀漿層的背膠機(jī)面上，背上銀漿。點(diǎn)銀漿。適用于散裝LED芯片。采用點(diǎn)膠機(jī)將適量的銀漿點(diǎn)在PCB印刷線路板上。
第三步：將備好銀漿的擴(kuò)晶環(huán)放入刺晶架中，由操作員在顯微鏡下將LED晶片用刺晶筆刺在PCB印刷線路板上。
第四步：將刺好晶的PCB印刷線路板放入熱循環(huán)烘箱中恒溫靜置一段時(shí)間，待銀漿固化后取出(不可久置，不然LED芯片鍍層會(huì)烤黃，即氧化，給邦定造成困難)。如果有LED芯片邦定，則需要以上幾個(gè)步驟；如果只有IC芯片邦定則取消以上步驟。
第五步：粘芯片。用點(diǎn)膠機(jī)在PCB印刷線路板的IC位置上適量的紅膠(或黑膠)，再用防靜電設(shè)備(真空吸筆或子)將IC裸片正確放在紅膠或黑膠上。
第六步：烘干。將粘好裸片放入熱循環(huán)烘箱中放在大平面加熱板上恒溫靜置一段時(shí)間，也可以自然固化(時(shí)間較長(zhǎng))。
第七步：邦定(打線)。采用鋁絲焊線機(jī)將晶片(LED晶粒或IC芯片)與PCB板上對(duì)應(yīng)的焊盤鋁絲進(jìn)行橋接，即COB的內(nèi)引線焊接。
第八步：前測(cè)。使用專用檢測(cè)工具(按不同用途的COB有不同的設(shè)備，簡(jiǎn)單的就是高精密度穩(wěn)壓電源)檢測(cè)COB板，將不合格的板子重新返修。
第九步：點(diǎn)膠。采用點(diǎn)膠機(jī)將調(diào)配好的AB膠適量地點(diǎn)到邦定好的LED晶粒上，IC則用黑膠封裝，然后根據(jù)客戶要求進(jìn)行外觀封裝。
第十步：固化。將封好膠的PCB印刷線路板放入熱循環(huán)烘箱中恒溫靜置，根據(jù)要求可設(shè)定不同的烘干時(shí)間。
第十一步：后測(cè)。將封裝好的PCB印刷線路板再用專用的檢測(cè)工具進(jìn)行電氣性能測(cè)試，區(qū)分好壞優(yōu)劣。
與其它封裝技術(shù)相比，COB技術(shù)價(jià)格低廉（僅為同芯片的1/3左右）、節(jié)約空間、工藝成熟。但任何新技術(shù)在剛出現(xiàn)時(shí)都不可能十全十美，COB技術(shù)也存在著需要另配焊接機(jī)及封裝機(jī)、有時(shí)速度跟不上以及PCB貼片對(duì)環(huán)境要求更為嚴(yán)格和無法維修等缺點(diǎn)。
某些板上芯片(CoB)的布局可以改善IC信號(hào)性能，因?yàn)樗鼈內(nèi)サ袅舜蟛糠只蛉糠庋b，也就是去掉了大部分或全部寄生器件。然而，伴隨著這些技術(shù)，可能存在一些性能問題。在所有這些設(shè)計(jì)中，由于有引線框架片或BGA標(biāo)志，襯底可能不會(huì)很好地連接到VCC或地。可能存在的問題包括熱膨脹系數(shù)(CTE)問題以及不良的襯底連接。
將芯片封裝在一個(gè)封裝體內(nèi)或其表面上是封裝界沿用了多年的一種傳統(tǒng)的封裝技術(shù)。如LPCC、TBGA、SOIC和DIPS等都采用這種封裝方法。90年代以來，隨著應(yīng)用領(lǐng)域的大力驅(qū)動(dòng)，封裝技術(shù)不斷取得日新月異的進(jìn)展。單從封裝技術(shù)新名詞的涌現(xiàn)速度就足以說明封裝技術(shù)的不斷發(fā)展。近幾年在各種期刊和會(huì)議錄文章中出現(xiàn)的封裝技術(shù)縮略詞更是層出不窮，令人眼花繚亂，應(yīng)接不暇。
人們對(duì)銅引線框架的特性及其相關(guān)的工藝技術(shù)并不陌生。采用金線與其它合金(如銅等)的引線鍵合技術(shù)已接近完美的程度。最近幾年，引線鍵合的節(jié)距(交錯(cuò)節(jié)距)不斷減小，已由原來的100μm降至80μm、50μm、35μm，2002年已降至25μm。目前的封裝多采用下列兩種形式：1種是采用封帽的氣密封裝；另一種是采用模壓化合物或液體密封劑的灌封方式，使最終的封裝體能經(jīng)受住可靠性測(cè)試。此外，與PCB的互連采用針式引線，其形狀可分為直接鷗翼形成“J”形。三四年以前，制造產(chǎn)品的最終目的通常是最大限度地延長(zhǎng)使用壽命。但如今的情況已大不相同了，消費(fèi)類產(chǎn)品已達(dá)到極為豐富的程度。一旦產(chǎn)品出現(xiàn)故障，人們通常采用的方法是棄舊購新，因?yàn)橘徺I新產(chǎn)品的價(jià)格甚至比維修還要?jiǎng)澦恪＿@也足以說明，大部分產(chǎn)品的價(jià)格已發(fā)生了許多變化。
2 倒裝芯片技術(shù)的發(fā)展
30多年前，“倒裝芯片”問世。當(dāng)時(shí)為其冠名為“C4”，即“可控熔塌芯片互連”技術(shù)。該技術(shù)首先采用銅，然后在芯片與基板之間制作高鉛焊球。銅或高鉛焊球與基板之間的連接通過易熔焊料來實(shí)現(xiàn)。此后不久出現(xiàn)了適用于汽車市場(chǎng)的“封帽上的柔性材料(FOC)”；還有人采用Sn封帽，即蒸發(fā)擴(kuò)展易熔面或E3工藝對(duì)C4工藝做了進(jìn)一步的改進(jìn)。C4工藝盡管實(shí)現(xiàn)起來比較昂貴(包括許可證費(fèi)用與設(shè)備的費(fèi)用等)，但它還是為封裝技術(shù)提供了許多性能與成本優(yōu)勢(shì)。與引線鍵合工藝不同的是，倒裝芯片可以批量完成，因此還是比較劃算。
由于新型封裝技術(shù)和工藝不斷以驚人的速度涌現(xiàn)，因此完成具有數(shù)千個(gè)凸點(diǎn)的芯片設(shè)計(jì)目前已不存在大的技術(shù)障礙小封裝技術(shù)工程師可以運(yùn)用新型模擬軟件輕易地完成各種電、熱、機(jī)械與數(shù)學(xué)模擬。此外，以前一些世界知名公司專為內(nèi)部使用而設(shè)計(jì)的專用工具目前已得到廣泛應(yīng)用。為此設(shè)計(jì)人員完全可以利用這些新工具和新工藝最大限度地提高設(shè)計(jì)性，最大限度地縮短面市的時(shí)間。
無論人們對(duì)此抱何種態(tài)度，倒裝芯片已經(jīng)開始了一場(chǎng)工藝和封裝技術(shù)革命，而且由于新材料和新工具的不斷涌現(xiàn)使倒裝芯片技術(shù)經(jīng)過這么多年的發(fā)展以后仍能處于不斷的變革之中。為了滿足組裝工藝和芯片設(shè)計(jì)不斷變化的需求，基片技術(shù)領(lǐng)域正在開發(fā)新的基板技術(shù)，模擬和設(shè)計(jì)軟件也不斷更新升級(jí)。因此，如何平衡用最新技術(shù)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的愿望與以何種適當(dāng)款式投放產(chǎn)品之間的矛盾就成為一項(xiàng)必須面對(duì)的重大挑戰(zhàn)。
由于受互連網(wǎng)帶寬不斷變化以及下面列舉的一些其它因素的影響，許多設(shè)計(jì)人員和公司不得不轉(zhuǎn)向倒裝芯片技術(shù)。
其它因素包括：
①減小信號(hào)電感——40Gbps(與基板的設(shè)計(jì)有關(guān))；
②降低電源／接地電感；
③提高信號(hào)的完整性；
④最佳的熱、電性能和最高的可靠性；
⑤減少封裝的引腳數(shù)量；
⑥超出引線鍵合能力，外圍或整個(gè)面陣設(shè)計(jì)的高凸點(diǎn)數(shù)量；
⑦當(dāng)節(jié)距接近200μm設(shè)計(jì)時(shí)允許；S片縮小(受焊點(diǎn)限制的芯片)；
⑧允許BOAC設(shè)計(jì)，即在有源電路上進(jìn)行凸點(diǎn)設(shè)計(jì)。
然而，由于倒裝芯片工藝的固有特點(diǎn)使采用倒裝芯片工藝制作的封裝并非是全密封的，且還要使用剛性凸點(diǎn)。在這一點(diǎn)上，它與采用引線鍵合將芯片與基板相連接的方法有所不同。許多早期的C4設(shè)計(jì)都與芯片(熱膨脹系數(shù)，即CTE約為2．3-2．8ppm)一起組裝在陶瓷基板(CTE為7ppm)上。這種設(shè)計(jì)通常需要底部填料以確保芯片與基板的可靠連接。底部填充的主要作用是彌補(bǔ)芯片與基板之間在功率與／或熱循環(huán)期間出現(xiàn)的CTE失配，而不起隔離潮濕的作用。CTE失配有可能造成芯片與基板以不同的速度膨脹和收縮，最終會(huì)導(dǎo)致芯片的斷裂。
倒裝芯片工藝自問世以來一直在微電子封裝中得到廣泛應(yīng)用。最近5年由于對(duì)提高性能，增加凸點(diǎn)數(shù)量和降低成本等方面不斷提出新的要求。為了滿足這些要求，許多知名大公司已對(duì)倒裝芯片技術(shù)做了許多改進(jìn)。由于芯片尺寸已經(jīng)增加，凸點(diǎn)節(jié)距已經(jīng)減小，促進(jìn)新型基板材料不斷問世，芯片凸點(diǎn)制作工藝和底部填充技術(shù)不斷改善，環(huán)保型無鉛焊料逐步得到廣泛應(yīng)用，致使互連的選擇越來越廣泛。
3 新工藝問世
最近幾年由于應(yīng)用領(lǐng)域不斷對(duì)工藝提出新的要求，世界各國(guó)，尤其是美國(guó)從事封裝技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)和公司都紛紛推出其新的工藝和技術(shù)。這些新的工藝可省去以往那些價(jià)格昂貴的基板和工藝步驟，直接在PCB上安裝更小的芯片。這些工藝尤其適用于低成本的消費(fèi)類產(chǎn)品。此外，最近一些公司還開發(fā)出一種采用有機(jī)基板的新工藝。這種有機(jī)基板的最大優(yōu)勢(shì)在于它的制造成本。它比陶瓷基板工藝的成本要低得多，而設(shè)計(jì)的線條卻可以達(dá)到非常細(xì)密的程度。自從有機(jī)基板出現(xiàn)以來，為了滿足日益縮小的特征尺寸的要求，許多公司已開發(fā)出有機(jī)基板專用的工具和工藝技術(shù)。
可供選擇的基板材料十分豐富，包括柔性基板(帶狀)、疊層基板(FR-4、FR-5、BTTM等)、組合基板(有機(jī)組合薄層或疊層上的薄膜介質(zhì)材料)、氧化鋁陶瓷、HiTCETM陶瓷、以及具有BCBTM介質(zhì)層的玻璃基板等，可謂應(yīng)有盡有。幾年前，如果一個(gè) 高速芯片組件所耗的功率較高，凸點(diǎn)在2000個(gè)以上，節(jié)距為200pm的話，其制造難度與制作成本將會(huì)高的難以想像。但就目前的工藝設(shè)備與技術(shù)能力而言，對(duì)同類難度產(chǎn)品的制造與組裝成品率都已達(dá)到相當(dāng)高的水平，且制造成本已趨于合理化。推動(dòng)這些新工藝發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力是什么呢?其實(shí)，與任何新技術(shù)相同，推動(dòng)其發(fā)展的動(dòng)力仍是為了達(dá)到生產(chǎn)與樣品基板的普及性、基板與組裝成本、封裝設(shè)計(jì)要求與可靠性等因素之間的平衡。
4 成本問題
像其它技術(shù)一樣，倒裝芯片技術(shù)的制造成本仍然與技術(shù)和批量大小密切相關(guān)。目前大多數(shù)工藝的成本仍然十分高昂，而標(biāo)準(zhǔn)工藝仍受批量生產(chǎn)程度的驅(qū)使。此外，可靠性也是需要解決的一個(gè)問題。許多公司在進(jìn)行有機(jī)封裝時(shí)仍在使用針對(duì)氣密封裝的可靠性標(biāo)準(zhǔn)。目前有許多公司正在和JEDEC討論解決這一問題的辦法。近一段時(shí)間，各種科技期刊報(bào)道了多篇論述這一問題的文章。估計(jì)在不遠(yuǎn)的將來有望出臺(tái)一套專門適用于有機(jī)封裝技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。與此同時(shí)，供應(yīng)商與用戶也在不斷努力，為滿足單個(gè)用戶的特殊要求提供必要的可靠性。過去，IC封裝通常需要進(jìn)行下面一系列的可靠性測(cè)試。
①在121℃下進(jìn)行168個(gè)小時(shí)的相對(duì)濕度壓力鍋蒸煮試驗(yàn)(RH-PCT)；
②在150℃下完成1000小時(shí)的高溫存儲(chǔ)(HTSL)試驗(yàn)；
③在85℃下完成1000小時(shí)，85％相對(duì)濕度溫度-溫度偏壓試驗(yàn)(RH-THBT)；
④在-55℃-+125℃下完成1000個(gè)循環(huán)。
⑤在130℃下完成超過168小時(shí)，85％相對(duì)濕度強(qiáng)加速溫濕應(yīng)力試驗(yàn)(RH-HSAT)。
封裝與PCB的二級(jí)可靠性包括許多項(xiàng)不同的測(cè)試。這些測(cè)試需要在0℃-100℃下完成300個(gè)循環(huán)。JEDEC對(duì)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和循環(huán)的停留時(shí)間做了十分詳細(xì)的規(guī)定。
隨著有機(jī)封裝應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，可靠性問題將成為該技術(shù)面臨的主要挑戰(zhàn)。其中由潮氣吸收引起的分層，以及由封裝結(jié)構(gòu)的精細(xì)程度和電流密度過高引起的電遷移等問題都必須得到更多的關(guān)注。聚酰亞胺是吸潮性能最差的材料之一。盡管目前的一層或兩層帶狀生產(chǎn)都采用這種材料，但它與銅的粘接性能較差，因此有機(jī)封裝要想取得長(zhǎng)足發(fā)展必須解決這些問題。
5 失效機(jī)理
要充分理解材料在使用過程中出現(xiàn)的失效機(jī)理仍需要通過濕氣和腐蝕測(cè)試，如PCT和HAST等。不過這些測(cè)試是否應(yīng)該用作鑒定失效的基本條件仍有爭(zhēng)議。這些問題還有待JEDEC和其它機(jī)構(gòu)的進(jìn)一步商議。除此之外，封裝界還在探討其它的測(cè)試手段。一些公司認(rèn)為，一理了解了失效的機(jī)理就可以取消某些測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。
然而，一些特殊應(yīng)用的產(chǎn)品仍要與許多噴氣式飛機(jī)部件、醫(yī)療部件、衛(wèi)星、導(dǎo)彈等一起進(jìn)行溫度循環(huán)實(shí)驗(yàn)。在這類情況下仍需要可靠性更高、壽命更長(zhǎng)的倒裝芯片封裝。因此必須開發(fā)一種適合高速大功耗(5—100W)工作的芯片工藝技術(shù)。這類芯片的凸點(diǎn)通常在2000-5000個(gè)，節(jié)距在200μm或以下。盡管有許多公司正在從事這方面的研究，但誰會(huì)成為最大的贏家目前尚不明朗。
迄今為止，每個(gè)公司都在制訂各自的工作目標(biāo)，因此市場(chǎng)上的工藝技術(shù)及支撐產(chǎn)品的種類十分繁雜。主要包括CSP、DCA、COB和FCBGA(倒裝
芯片焊球網(wǎng)絡(luò)陣列)等。
6 選擇
倒裝芯片的最終結(jié)果是一個(gè)封裝，但它本身是一種工藝而并非封裝。可以采用各種不同的方法改變工藝以滿足各種不同的應(yīng)用要求。最基本的步驟包括：制作芯片封裝凸點(diǎn)、切片、將芯片倒裝在基板或載體上、芯片與基板再流焊、在芯片與基板之間進(jìn)行底部填充、老化、制作BGA焊球、將最終的封裝組裝到另一塊印制電路板(通常為FR-4)上。
是否選擇倒裝芯片技術(shù)作為最終的封裝選擇主要取決于基板的選擇。通常基板必須符合下列要求：
①芯片的電學(xué)要求(電感、電容、電阻、傳播延遲、EMI等)；
②根據(jù)供應(yīng)商提供的基板設(shè)計(jì)特點(diǎn)(線條、間隔、通孔尺寸、通孔直徑等)進(jìn)行設(shè)計(jì)；
③成本要求；
④焊球或焊膏(含鉛或無鉛)的組份；
⑤熱性能要求；
⑥尺寸要求；
⑦應(yīng)用對(duì)封裝可靠性的要求；
⑧應(yīng)用對(duì)PCB或二極可靠性的要求。
7 結(jié)論
綜上所述，在設(shè)計(jì)或制造中遇到問題時(shí)應(yīng)常與組裝伙伴共同商討對(duì)策。因?yàn)樗麄兯鶕碛械哪M軟件可以對(duì)任何電參數(shù)和熱特性進(jìn)行模擬，可最終選出最佳的封裝手段；他們的建模能力可滿足新型設(shè)計(jì)的高速要求；他們擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)和可靠的數(shù)據(jù),完全可根據(jù)設(shè)計(jì)方案完成產(chǎn)品的生產(chǎn)和制作；他們還擁有對(duì)最終產(chǎn)品的測(cè)試能力，還可以就材料的選擇、熱選擇、焊料合金和組裝結(jié)構(gòu)提出切實(shí)可行的建議。
芯片怎么制造
在美國(guó)俄勒岡州HILLSBORO市，芯片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員正致力于最新芯片上集成更多的晶體管，以提高芯片的性能。INTEL公司生產(chǎn)的第一個(gè)微處理器芯片是1971年交付給日本生產(chǎn)計(jì)算器的廠商，該芯片上集成了2300個(gè)晶體管；而1997年5月問世的300HZ時(shí)鐘頻率的奔騰Ⅱ處理器芯片2千多萬個(gè)晶體管。為核對(duì)多層微處理器上晶體管的位置，INTEL公司的電路布線專家在計(jì)算機(jī)顯示屏上檢查芯片的電路版圖。
完整的設(shè)計(jì)圖隨后傳送給主計(jì)算機(jī)并經(jīng)電子束曝光機(jī)進(jìn)行處理，完成將這些設(shè)計(jì)圖“刻寫”在置于一塊石英玻璃上的金屬薄膜上，制造出掩膜。制作芯片是對(duì)薄膜進(jìn)行重復(fù)進(jìn)行涂光敏膠、光刻和腐蝕的組合處理，掩膜起著一個(gè)很像照相制版的負(fù)片作用。精確調(diào)準(zhǔn)每個(gè)掩膜最為重要：如果一個(gè)掩膜偏離幾分之一微米（百萬分之一），則整個(gè)硅圓片就報(bào)廢不能用。
當(dāng)光通過掩膜照射，電路圖就“印制”在硅晶片上。每一個(gè)芯片大約需用20個(gè)掩膜，這些掩膜要在整個(gè)工藝過程棗從硅圓片到制造最終的芯片包括幾百個(gè)工藝的流程的不同的位置點(diǎn)上定位。最終一塊八英寸的硅圓片能夠做出200多個(gè)奔騰Ⅱ微處理器芯片。
一旦完成芯片制作過程，硅圓片在金剛石切割機(jī)床上被分切成單個(gè)的芯片棗到此的單個(gè)芯片被稱為“管芯”（DIE）。將每個(gè)管芯分隔放置在一個(gè)無靜電的平板框中，并傳送至下一步）棗管芯配聯(lián)棗芯片被插裝進(jìn)它的封裝中。芯片封裝保護(hù)管芯避免受環(huán)境因素影響，同時(shí)提供管芯和電路板通訊所必需的電連接，封裝好的芯片在隨后的使用中將要安裝固定在電路板上。
在芯片制造背后潛藏的文化也許才是生產(chǎn)過程最具魅力的因素。在美國(guó)新墨西哥州RIO RANCHO市，有一個(gè)世界上最大制造工廠即為芯片制造工廠，永不停歇的生產(chǎn)，僅潔凈廠房就有三個(gè)足球場(chǎng)那樣大。在冥冥世界的大氣氛圍中，穿戴著GORE棗TEX?品牌肥大的服裝的技術(shù)員們12小時(shí)輪班工作。要求工作人員在他們的衣服上套穿這種潔凈服裝目的在避免諸如脫落的皮膚細(xì)胞的微小塵埃殘留在微電路上。
為進(jìn)一步減少空中塵埃顆粒，技術(shù)員們戴上頭罩，泵出他們呼吸產(chǎn)生的空氣要通過一個(gè)專門的過濾器。另外，安裝在吊棚內(nèi)的數(shù)個(gè)大功率泵，頻繁地將已經(jīng)過濾的空氣源源吹送進(jìn)廠房，一分鐘要傾瀉吹送8次。從硅圓片到芯片到上市，全過程要花費(fèi)45天
LED封裝工藝
LED封裝工藝流程簡(jiǎn)述:1、將LED芯片用高導(dǎo)熱的膠水固定到支架上2、放到邦定機(jī)上用金線把LED的正負(fù)極與支架上的正負(fù)極連通3、向支架內(nèi)填充熒光粉4、封膠5、烘烤6、測(cè)試及分揀 這只是一個(gè)簡(jiǎn)述,實(shí)際上具體的生產(chǎn)工藝,需要根據(jù)投產(chǎn)所采用的芯片、支架及輔料(例如熒光粉、膠水等)以及機(jī)器設(shè)備來設(shè)計(jì).LED芯片是LED最核心的部分,選用得當(dāng)可以提高產(chǎn)品品質(zhì)、降低產(chǎn)品成本.而輔料,則決定了LED的發(fā)光角度、發(fā)光色澤、散熱能力以及加工工藝.
CPU的封裝技術(shù)有哪些及發(fā)展歷史
CPU封裝對(duì)于芯片來說是必須的，也是至關(guān)重要的。因?yàn)樾酒仨毰c外界隔離，以防止空氣中的雜質(zhì)對(duì)芯片電路的腐蝕而造成電氣性能下降。另一方面，封裝后的芯片也更便于安裝和運(yùn)輸。由于封裝技術(shù)的好壞還直接影響到芯片自身性能的發(fā)揮和與之連接的PCB（印制電路板）的設(shè)計(jì)和制造，因此它是至關(guān)重要的。
封裝也可以說是指安裝半導(dǎo)體集成電路芯片用的外殼，它不僅起著安放、固定、密封、保護(hù)芯片和增強(qiáng)導(dǎo)熱性能的作用，而且還是溝通芯片內(nèi)部世界與外部電路的橋梁——芯片上的接點(diǎn)用導(dǎo)線連接到封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過印刷電路板上的導(dǎo)線與其他器件建立連接。因此，對(duì)于很多集成電路產(chǎn)品而言，封裝技術(shù)都是非常關(guān)鍵的一環(huán)。
目前采用的CPU封裝多是用絕緣的塑料或陶瓷材料包裝起來，能起著密封和提高芯片電熱性能的作用。由于現(xiàn)在處理器芯片的內(nèi)頻越來越高，功能越來越強(qiáng)，引腳數(shù)越來越多，封裝的外形也不斷在改變。封裝時(shí)主要考慮的因素為：
1.芯片面積與封裝面積之比為提高封裝效率，盡量接近1:1
2.引腳要盡量短以減少延遲，引腳間的距離盡量遠(yuǎn)，以保證互不干擾，提高性能
3.基于散熱的要求，封裝越薄越好
作為計(jì)算機(jī)的重要組成部分，CPU的性能直接影響計(jì)算機(jī)的整體性能。而CPU制造工藝的最后一步也是最關(guān)鍵一步就是CPU的封裝技術(shù)，采用不同封裝技術(shù)的CPU，在性能上存在較大差距。只有高品質(zhì)的封裝技術(shù)才能生產(chǎn)出完美的CPU產(chǎn)品。