Gambaran Keseluruhan Proses Semikonduktor
Proses semikonduktor terutamanya melibatkan penggunaan teknologi mikrofabrikasi dan filem untuk menyambung sepenuhnya cip dan elemen lain dalam pelbagai kawasan, seperti substrat dan bingkai. Ini memudahkan pengekstrakan terminal plumbum dan enkapsulasi dengan medium penebat plastik untuk membentuk keseluruhan bersepadu, dipersembahkan sebagai struktur tiga dimensi, akhirnya melengkapkan proses pembungkusan semikonduktor. Konsep proses semikonduktor juga berkaitan dengan definisi sempit pembungkusan cip semikonduktor. Dari perspektif yang lebih luas, ia merujuk kepada kejuruteraan pembungkusan, yang melibatkan penyambungan dan penetapan pada substrat, mengkonfigurasi peralatan elektronik yang sepadan, dan membina sistem lengkap dengan prestasi komprehensif yang kukuh.
Aliran Proses Pembungkusan Semikonduktor
Proses pembungkusan semikonduktor merangkumi pelbagai tugas, seperti yang digambarkan dalam Rajah 1. Setiap proses mempunyai keperluan khusus dan aliran kerja yang berkait rapat, memerlukan analisis terperinci semasa peringkat praktikal. Kandungan khusus adalah seperti berikut:
1. Memotong Cip
Dalam proses pembungkusan semikonduktor, pemotongan cip melibatkan penghirisan wafer silikon ke dalam cip individu dan segera mengeluarkan serpihan silikon untuk mengelakkan halangan kepada kerja dan kawalan kualiti berikutnya.
2. Pemasangan Cip
Proses pemasangan cip memberi tumpuan kepada mengelakkan kerosakan litar semasa mengisar wafer dengan menggunakan lapisan filem pelindung, secara konsisten menekankan integriti litar.
3. Proses Ikatan Wayar
Mengawal kualiti proses ikatan wayar melibatkan penggunaan pelbagai jenis wayar emas untuk menyambungkan pad ikatan cip dengan pad bingkai, memastikan cip boleh bersambung ke litar luaran dan mengekalkan integriti proses keseluruhan. Biasanya, wayar emas dop dan wayar emas aloi digunakan.
Wayar Emas Doped: Jenis termasuk GS, GW dan TS, sesuai untuk arka tinggi (GS: >250 μm), arka sederhana tinggi (GW: 200-300 μm) dan arka sederhana rendah (TS: 100-200 μm) ikatan masing-masing.
Wayar Emas Berpadu: Jenis termasuk AG2 dan AG3, sesuai untuk ikatan arka rendah (70-100 μm).
Pilihan diameter untuk wayar ini berkisar antara 0.013 mm hingga 0.070 mm. Memilih jenis dan diameter yang sesuai berdasarkan keperluan dan piawaian operasi adalah penting untuk kawalan kualiti.
4. Proses Pengacuan
Litar utama dalam elemen pengacuan melibatkan enkapsulasi. Mengawal kualiti proses pengacuan melindungi komponen, terutamanya daripada daya luaran yang menyebabkan pelbagai peringkat kerosakan. Ini melibatkan analisis menyeluruh sifat fizikal komponen.
Tiga kaedah utama sedang digunakan: pembungkusan seramik, pembungkusan plastik, dan pembungkusan tradisional. Menguruskan perkadaran setiap jenis pembungkusan adalah penting untuk memenuhi permintaan pengeluaran cip global. Semasa proses, kebolehan menyeluruh diperlukan, seperti memanaskan cip dan rangka plumbum sebelum pengkapsulan dengan resin epoksi, pengacuan dan pengawetan selepas acuan.
5. Proses Selepas Pengawetan
Selepas proses pengacuan, rawatan selepas pengawetan diperlukan, memfokuskan pada mengeluarkan sebarang bahan berlebihan di sekeliling proses atau bungkusan. Kawalan kualiti adalah penting untuk mengelakkan menjejaskan kualiti dan penampilan keseluruhan proses.
6. Proses Pengujian
Setelah proses sebelumnya selesai, kualiti keseluruhan proses mesti diuji menggunakan teknologi dan kemudahan ujian lanjutan. Langkah ini melibatkan rakaman data terperinci, memfokuskan pada sama ada cip beroperasi secara normal berdasarkan tahap prestasinya. Memandangkan kos peralatan ujian yang tinggi, adalah penting untuk mengekalkan kawalan kualiti sepanjang peringkat pengeluaran, termasuk pemeriksaan visual dan ujian prestasi elektrik.
Ujian Prestasi Elektrik: Ini melibatkan ujian litar bersepadu menggunakan peralatan ujian automatik dan memastikan setiap litar disambungkan dengan betul untuk ujian elektrik.
Pemeriksaan Visual: Juruteknik menggunakan mikroskop untuk memeriksa dengan teliti cip yang dibungkus untuk memastikan ia bebas daripada kecacatan dan memenuhi piawaian kualiti pembungkusan semikonduktor.
7. Proses Pemarkahan
Proses penandaan melibatkan pemindahan cip yang diuji ke gudang separuh siap untuk pemprosesan akhir, pemeriksaan kualiti, pembungkusan dan penghantaran. Proses ini merangkumi tiga langkah utama:
1) Penyaduran elektrik: Selepas membentuk plumbum, bahan anti-karat digunakan untuk mengelakkan pengoksidaan dan kakisan. Teknologi pemendapan penyaduran elektrik biasanya digunakan kerana kebanyakan plumbum diperbuat daripada timah.
2)Lenturan: Plumbum yang diproses kemudiannya dibentuk, dengan jalur litar bersepadu diletakkan di dalam alat pembentuk plumbum, mengawal bentuk plumbum (jenis J atau L) dan pembungkusan yang dipasang di permukaan.
3) Percetakan Laser: Akhirnya, produk yang dibentuk dicetak dengan reka bentuk, yang berfungsi sebagai tanda khas untuk proses pembungkusan semikonduktor, seperti yang digambarkan dalam Rajah 3.
Cabaran dan Cadangan
Kajian proses pembungkusan semikonduktor bermula dengan gambaran keseluruhan teknologi semikonduktor untuk memahami prinsipnya. Seterusnya, memeriksa aliran proses pembungkusan bertujuan untuk memastikan kawalan yang teliti semasa operasi, menggunakan pengurusan yang diperhalusi untuk mengelakkan isu rutin. Dalam konteks pembangunan moden, mengenal pasti cabaran dalam proses pembungkusan semikonduktor adalah penting. Adalah disyorkan untuk memberi tumpuan kepada aspek kawalan kualiti, menguasai perkara-perkara penting secara menyeluruh untuk meningkatkan kualiti proses dengan berkesan.
Menganalisis dari perspektif kawalan kualiti, terdapat cabaran yang ketara semasa pelaksanaan disebabkan oleh banyak proses dengan kandungan dan keperluan tertentu, masing-masing mempengaruhi satu sama lain. Kawalan ketat diperlukan semasa operasi praktikal. Dengan mengamalkan sikap kerja yang teliti dan menggunakan teknologi canggih, kualiti proses pembungkusan semikonduktor dan tahap teknikal boleh dipertingkatkan, memastikan keberkesanan aplikasi yang komprehensif dan mencapai faedah keseluruhan yang sangat baik. (seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3).
Masa siaran: Mei-22-2024