1、芯片封裝測試流程講義講義IC Process FlowCustomer客 戶IC DesignIC設計Wafer Fab晶圓制造Wafer Probe晶圓測試Assembly& TestIC 封裝測試SMTIC組裝Company LogoIC Package （IC的封裝形式）Package-封裝體：指芯片（Die）和不同類型的框架（L/F）和塑封料（EMC）形成的不同外形的封裝體。IC Package種類很多，可以按以下標準分類： 按封裝材料劃分為： 金屬封裝、陶瓷封裝、塑料封裝 按照和PCB板連接方式分為： PTH封裝和SMT封裝 按照封裝外型可分為： SOT、SOIC、TSSOP、QFN

2、、QFP、BGA、CSP等；Company LogoIC Package （IC的封裝形式） 按封裝材料劃分為： 金屬封裝陶瓷封裝 塑料封裝金屬封裝主要用于軍工或航天技術，無商業化產品；陶瓷封裝優于金屬封裝，也用于軍事產品，占少量商業化市場；塑料封裝用于消費電子，因為其成本低，工藝簡單，可靠性高而占有絕大部分的市場份額；Company LogoIC Package （IC的封裝形式） 按與PCB板的連接方式劃分為： PTHSMTPTH-Pin Through Hole, 通孔式；SMT-Surface Mount Technology，表面貼裝式。目前市面上大部分IC均采為SMT式的SMTCo

3、mpany LogoIC Package （IC的封裝形式） 按封裝外型可分為： SOT 、QFN 、SOIC、TSSOP、QFP、BGA、CSP等； 決定封裝形式的兩個關鍵因素: 封裝效率。芯片面積/封裝面積，盡量接近1:1； 引腳數。引腳數越多，越高級，但是工藝難度也相應增加； 其中，CSP由于采用了Flip Chip技術和裸片封裝，達到了 芯片面積/封裝面積=1:1，為目前最高級的技術；封裝形式和工藝逐步高級和復雜Company LogoIC Package （IC的封裝形式） QFNQuad Flat No-lead Package 四方無引腳扁平封裝 SOICSmall Outlin

4、e IC 小外形IC封裝 TSSOPThin Small Shrink Outline Package 薄小外形封裝 QFPQuad Flat Package 四方引腳扁平式封裝 BGABall Grid Array Package 球柵陣列式封裝 CSPChip Scale Package 芯片尺寸級封裝 Company LogoIC Package Structure（IC結構圖）TOP VIEWSIDE VIEWLead Frame 引線框架Gold Wire 金 線Die Pad 芯片焊盤Epoxy 銀漿Mold Compound 環氧樹脂Company LogoRaw Materia

5、l in Assembly(封裝原材料)【Wafer】晶圓Company LogoRaw Material in Assembly(封裝原材料)【Lead Frame】引線框架提供電路連接和Die的固定作用；主要材料為銅，會在上面進行鍍銀、 NiPdAu等材料；L/F的制程有Etch和Stamp兩種；易氧化，存放于氮氣柜中，濕度小 于40%RH;除了BGA和CSP外，其他Package都會采用Lead Frame， BGA采用的是Substrate；Company LogoRaw Material in Assembly(封裝原材料)【Gold Wire】焊接金線實現芯片和外部引線框架的電性和

6、物 理連接；金線采用的是99.99%的高純度金；同時，出于成本考慮，目前有采用銅 線和鋁線工藝的。優點是成本降低， 同時工藝難度加大，良率降低；線徑決定可傳導的電流；0.8mil， 1.0mil，1.3mils，1.5mils和2.0mils；Company LogoRaw Material in Assembly(封裝原材料)【Mold Compound】塑封料/環氧樹脂主要成分為：環氧樹脂及各種添加劑（固化劑，改性劑，脫 模劑，染色劑，阻燃劑等）；主要功能為：在熔融狀態下將Die和Lead Frame包裹起來， 提供物理和電氣保護，防止外界干擾；存放條件：零下5保存，常溫下需回溫24小時；

7、Company LogoRaw Material in Assembly(封裝原材料)成分為環氧樹脂填充金屬粉末（Ag）；有三個作用：將Die固定在Die Pad上； 散熱作用，導電作用；-50以下存放，使用之前回溫24小時；【Epoxy】銀漿Company LogoTypical Assembly Process FlowFOL/前段EOL/中段Plating/電鍍EOL/后段Final Test/測試Company LogoFOL Front of Line前段工藝BackGrinding磨片WaferWafer Mount晶圓安裝Wafer Saw晶圓切割Wafer Wash晶圓清洗Di

8、e Attach芯片粘接Epoxy Cure銀漿固化Wire Bond引線焊接2nd Optical第二道光檢3rd Optical第三道光檢EOLCompany LogoFOL Back Grinding背面減薄Taping粘膠帶BackGrinding磨片De-Taping去膠帶將從晶圓廠出來的Wafer進行背面研磨，來減薄晶圓達到 封裝需要的厚度（8mils10mils）；磨片時，需要在正面（Active Area）貼膠帶保護電路區域 同時研磨背面。研磨之后，去除膠帶，測量厚度；Company LogoFOL Wafer Saw晶圓切割Wafer Mount晶圓安裝Wafer Saw晶圓

9、切割Wafer Wash清洗將晶圓粘貼在藍膜（Mylar）上，使得即使被切割開后，不會散落；通過Saw Blade將整片Wafer切割成一個個獨立的Dice，方便后面的 Die Attach等工序；Wafer Wash主要清洗Saw時候產生的各種粉塵，清潔Wafer；Company LogoFOL Wafer Saw晶圓切割Wafer Saw MachineSaw Blade(切割刀片)：Life Time：9001500M；Spindlier Speed：3050K rpm：Feed Speed：3050/s;Company LogoFOL 2nd Optical Inspection二光檢

10、查主要是針對Wafer Saw之后在顯微鏡下進行Wafer的外觀檢查，是否有出現廢品。Chipping Die 崩 邊Company LogoFOL Die Attach 芯片粘接Write Epoxy點銀漿Die Attach芯片粘接Epoxy Cure銀漿固化Epoxy Storage：零下50度存放；Epoxy Aging：使用之前回溫，除去氣泡；Epoxy Writing：點銀漿于L/F的Pad上，Pattern可選；Company LogoFOL Die Attach 芯片粘接芯片拾取過程：1、Ejector Pin從wafer下方的Mylar頂起芯片，使之便于 脫離藍膜；2、Col

11、lect/Pick up head從上方吸起芯片，完成從Wafer 到L/F的運輸過程；3、Collect以一定的力將芯片Bond在點有銀漿的L/F 的Pad上，具體位置可控；4、Bond Head Resolution： X-0.2um；Y-0.5um；Z-1.25um；5、Bond Head Speed：1.3m/s；Company LogoFOL Die Attach 芯片粘接Epoxy Write：Coverage 75%;Die Attach：Placement99.95%的高純 度的錫（Tin），為目前普遍采用的技術，符合 Rohs的要求； Tin-Lead：鉛錫合金。Tin占85

12、%，Lead占 15%，由于不符合Rohs，目前基本被淘汰；Company LogoEOL Post Annealing Bake（電鍍退火）目的： 讓無鉛電鍍后的產品在高溫下烘烤一段時間，目的在于 消除電鍍層潛在的晶須生長（Whisker Growth）的問題;條件： 150+/-5C; 2Hrs；晶須晶須，又叫Whisker，是指錫在長時間的潮濕環境和溫度變化環境下生長出的一種須狀晶體，可能導致產品引腳的短路。Company LogoEOL Trim&Form（切筋成型）Trim：將一條片的Lead Frame切割成單獨的Unit（IC）的過程；Form：對Trim后的IC產品進行引腳成型，達到工藝需要求的形狀， 并放置進Tube或者Tray盤中；Company LogoEOL Trim&Form（切筋成型）Cutting Tool&Forming PunchCutting DieStripper PadForming Die1234Company LogoEOL Fi