半導(dǎo)體制造的工藝過程由晶圓制造(Wafer Fabr ication)、晶圓測試(wafer Probe/Sorting)、芯片封裝(Assemble)、測試(Test)以及后期的成品(Finish Goods)入庫所組成。
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半導(dǎo)體器件制作工藝分為前道和后道工序,晶圓制造和測試被稱為前道(Front End)工序,而芯片的封裝、測試及成品入庫則被稱為后道(Back End)工序,前道和后道一般在不同的工廠分開處理。
前道工序是從整塊硅圓片入手經(jīng)多次重復(fù)的制膜、氧化、擴(kuò)散,包括照相制版和光刻等工序,制成三極管、集成電路等半導(dǎo)體元件及電極等,開發(fā)材料的電子功能,以實(shí)現(xiàn)所要求的元器件特性。
后道工序是從由硅圓片分切好的一個一個的芯片入手,進(jìn)行裝片、固定、鍵合聯(lián)接、塑料灌封、引出接線端子、按印檢查等工序,完成作為器件、部件的封裝體,以確保元器件的可靠性,并便于與外電路聯(lián)接。
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,封裝完成后進(jìn)行成品測試,通常經(jīng)過入檢Incoming、測試Test和包裝Packing等工序,最后入庫出貨。
隨著汽車電氣化和智能化的發(fā)展,中國汽車電子市場也正面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。汽車性能的不斷提升不僅意味著更加先進(jìn)的芯片設(shè)計(jì),也意味著更先進(jìn)的制造,封裝工藝,其中也對芯片粘接技術(shù)提出了更高的要求。
面對新趨勢、新變化,全球粘合劑技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)品牌漢高依托廣泛的技術(shù)和產(chǎn)品組合,結(jié)合本地生產(chǎn)工廠和全球技術(shù)中心的優(yōu)勢,成功開發(fā)了新型半燒結(jié)、超高導(dǎo)熱的導(dǎo)電粘接膠水,為更精密的芯片粘接需求提供解決方案。
漢高半燒結(jié)粘接材料主要為銀燒結(jié)材料。燒結(jié)是一種固態(tài)擴(kuò)散過程,它通過質(zhì)量傳輸使顆粒間和顆粒與基板結(jié)合在一起。銀粉顆粒燒結(jié)發(fā)生在低于500℃的溫度,遠(yuǎn)低于962℃的本體熔化溫度。
漢高的半燒結(jié)芯片粘接膠水實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的躍升,無需高溫高壓燒結(jié),175℃即可進(jìn)行低溫?zé)Y(jié),具有優(yōu)越的可靠性和作業(yè)性,且溶劑含量超低。同時,漢高的半燒結(jié)芯片粘接膠水具有更出色的可靠性,更高的熱穩(wěn)定性和電氣穩(wěn)定性。為了實(shí)現(xiàn)優(yōu)越的性能,漢高提高了銀粉含量,以獲得強(qiáng)度更高、結(jié)合更致密的膠層。良好的韌性也提升了該產(chǎn)品的熱循環(huán)性能,斷裂伸長率達(dá)到5%。
自2016年以來,漢高就一直致力于半燒結(jié)材料的開發(fā),并成功研制出了LOCTITE ABLESTICK ABP 8068系列半燒結(jié)芯片粘接膠水,該系列第三代產(chǎn)品LOCTITE ABLESTICK ABP 8068TI現(xiàn)在也已經(jīng)進(jìn)入了成熟的放大生產(chǎn)階段。該產(chǎn)品要求芯片背面鍍金屬,適用于銀、PPF、金和銅引線框架的粘接,本體導(dǎo)熱能達(dá)到165W。
在經(jīng)歷0級的熱循環(huán)測試之后,漢高半燒結(jié)芯片粘接膠水也不會出現(xiàn)膠層斷裂現(xiàn)象。這一進(jìn)步滿足了汽車應(yīng)用等級性能的要求,也徹底解決了客戶的后顧之憂。
與此同時,漢高還推出了第一代無需芯片背面鍍金屬的產(chǎn)品LOCTITE ABLESTICK ABP 8068TD。該產(chǎn)品和多種銅引線框架相容性好,芯片背面鍍金屬可選,可同時用于無背金屬和背金屬的芯片粘接,具有優(yōu)異的可靠性和作業(yè)性。在PPF框架上,5*5mm2尺寸的芯片可達(dá)MSL1。
此外,漢高半燒結(jié)芯片粘接膠水由于超低的溶劑含量,具有類似或者優(yōu)于傳統(tǒng)膠水的操作性能,便利生產(chǎn)操作。
在半燒結(jié)芯片粘接材料之外,漢高也提供漢高全燒結(jié)芯片粘接材料SSP 2020,同時適用于無壓和有壓燒結(jié),具有超高導(dǎo)熱性能和超強(qiáng)可靠性。
審核編輯:劉清
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半導(dǎo)體封裝
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原文標(biāo)題:半導(dǎo)體封裝關(guān)鍵材料——芯片粘接材料
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