半導(dǎo)體芯片封裝是指利用薄膜技術(shù)和微加工技術(shù)，將芯片和其他元件在框架或PCB基板上，布局、粘貼、固定和連接，引出接線端子并通過(guò)可塑性絕緣介質(zhì)灌封固定，而形 成一個(gè)整體立體結(jié)構(gòu)的工藝。這個(gè)概念是狹義的封裝定義。更廣義的封裝是指封裝工程，將封裝體與基板連接固定，組裝成一個(gè)完整的系統(tǒng)或電子設(shè)備，并保證整個(gè) 系統(tǒng)的整體性能。結(jié)合前兩個(gè)定義形成一個(gè)廣義的封裝概念。

一、半導(dǎo)體芯片封裝目的

1、保護(hù)

半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)車(chē) 間有非常嚴(yán)格的生產(chǎn)條件控制，恒溫（230±3*C），恒濕（50±10%），嚴(yán)格的空氣粉塵顆粒度控制（一般在1K到10K之間）和嚴(yán)格的靜電防護(hù)措 施，只有在如此嚴(yán)格的環(huán)境控制下，裸露的芯片才不會(huì)失效。但是，我們生活的周邊環(huán)境是完全不可能有這樣的條件的。低溫可達(dá)-40^C，高溫可達(dá)60*C， 濕度可達(dá)100%。如果是汽車(chē)產(chǎn)品，其工作溫度可能高達(dá)120℃以上，為了保護(hù)芯片，需要進(jìn)行封裝。

2、支撐

支撐有兩個(gè)作用，一是支撐芯片，固定好芯片方便電路的連接。另一種是在包裝完成后形成一定的形狀來(lái)支撐整個(gè)器件，使整個(gè)器件不易損壞。

3、 連接

連接的作用是將芯片的電極與外部電路連接起來(lái)。引腳用于與外部電路連通，金線則將引腳與芯片的電路連接起來(lái)。載片臺(tái)用于承載芯片，環(huán)氧樹(shù)脂膠用于將芯片粘在載片臺(tái)上，引腳用于支撐整個(gè)器件，塑封體則起到固定和保護(hù)作用。

4、可靠性

任何封裝都需要形成一定的可靠性，這是整個(gè)封裝過(guò)程中最重要的衡量指標(biāo)。原芯片離開(kāi)特定生存環(huán)境后會(huì)被損毀，需要進(jìn)行封裝。芯片的工作壽命主要取決于封裝材料和封裝工藝的選擇。

二、半導(dǎo)體芯片封裝工藝流程

1、封裝工藝流程一般可分為兩部分。塑封前的工序?yàn)榍岸斯ば颍尚秃蟮墓ば蚬ば驗(yàn)楹蠖斯ば?br/>
2、芯片封裝技術(shù)的基本工藝流程硅片減薄、硅片切割、芯片貼裝、芯片互聯(lián)、成型技術(shù)、去除飛邊毛刺、切筋成型、焊接和打碼等。

3、硅片背面減薄技術(shù)主要有磨削、研磨、化學(xué)機(jī)械拋光、干式拋光、電化學(xué)腐蝕、濕腐蝕、等離子增強(qiáng)化學(xué)腐蝕、常壓等離子腐蝕等。

4、先劃片再減薄：背面磨削前在硅片正面切割出一定深度的切口，再進(jìn)行背面磨削。

5、減薄劃片：減薄前先用機(jī)械或化學(xué)方法切割出切口，然后用磨削法減至一定厚度，再用ADPE腐蝕技術(shù)去除剩余加工量實(shí)現(xiàn)裸芯片自動(dòng)分離。

6、芯片貼裝方式有四種：共晶粘貼法、焊錫貼裝法、導(dǎo)電膠粘貼法、玻璃膠粘貼法。

共晶粘貼法：采用金-硅合金（通常為69%Au，31%Si），通過(guò)363度的共晶熔合反應(yīng)來(lái)粘貼固定IC芯片。

7、為了獲得最佳的共晶貼裝所采取的方法，通常在IC芯片背面鍍一層金膜或在基板的芯片載體上植入預(yù)制芯片。

8、 芯片互連的常用方法有，打線鍵合、自動(dòng)鍵合（TAB）和倒裝芯片鍵合。

9、打線鍵合技術(shù)包括超聲波鍵合、熱壓鍵合和熱超聲波鍵合。

10、TAB關(guān)鍵技術(shù)： 1芯片凸點(diǎn)生產(chǎn)技術(shù) 2 TAB載帶生產(chǎn)技術(shù) 3載帶引線與芯片凸點(diǎn)內(nèi)引線焊接和載帶外引線焊接技術(shù)。

11、凸點(diǎn)芯片的制作工藝、凸點(diǎn)的形成工藝：蒸發(fā)/濺射涂點(diǎn)制作法、電鍍凸點(diǎn)制作法、置球及模板印刷制作、焊料凸點(diǎn)法、化學(xué)鍍涂點(diǎn)制作法、打球凸點(diǎn)制作法、激光法。

12、塑料封裝的成型技術(shù)，1轉(zhuǎn)移成型技術(shù)，2噴射成型技術(shù)，3預(yù)成型技術(shù)，但最重要的技術(shù)是轉(zhuǎn)移成型技術(shù)。轉(zhuǎn)移技術(shù)使用的材料通常為熱固性聚合物。

13、 減薄的芯片有以下優(yōu)點(diǎn)： 1、更薄的芯片更有利于散熱； 2. 減少芯片封裝體積； 3. 提高機(jī)械性能，硅片減薄，更好的柔韌性，以及外力沖擊引起的芯片應(yīng)力更小；芯片的厚度越薄，元件之間的連線越短，元件的導(dǎo)通電阻越低，信號(hào)延遲時(shí)間越短， 從而達(dá)到更高的性能； 5、減少劃片加工量減薄后進(jìn)行再切割，可以減少劃片加工量，降低芯片崩片的發(fā)生率。


14、波峰焊：波峰焊的工藝流程包括助焊劑、預(yù)熱和通過(guò)波峰焊PCB板，依靠表面張力和毛細(xì)現(xiàn)象的共同作用將助焊劑帶到PCB板和元件引腳上。形成焊接點(diǎn)。

波峰焊是利用熔融的液態(tài)焊錫，借助于泵的作用在焊錫槽液面上形成特定形狀的焊錫波，將帶有元器件的PCB以特定的角度和一定的角度放置在輸送鏈上，深度穿過(guò)焊料波峰而實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)的焊接過(guò)程。

回流焊：表面貼裝元件的焊接是通過(guò)在PCB的焊接部分預(yù)先涂上適量和適當(dāng)形式的焊料，然后貼上表面組裝元件，然后將預(yù)先分布在印刷品上的焊膏重新熔化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。實(shí)現(xiàn)表面組裝元器件用于焊端或引腳與印制板焊盤(pán)之間機(jī)械和電氣連接的一組或逐點(diǎn)焊接工藝。

15、引線鍵合（WB）：將金屬線或金屬帶按順序打在芯片與引腳架或封裝基板的焊盤(pán)上形成電路互連。引線鍵合技術(shù)包括超聲波鍵合、熱壓鍵合和熱超聲鍵合。

倒裝芯片鍵合 (FCB)：芯片面朝下，芯片焊盤(pán)和基板焊盤(pán)直接互連的一種方法。

16、芯片互連：將芯片焊接區(qū)與電子封裝外殼的I/O或IC載板上的金屬布線焊接區(qū)相連。只有實(shí)現(xiàn)芯片與封裝結(jié)構(gòu)之間的電路連接，才能發(fā)揮現(xiàn)有的功能。