Tổng quan về quy trình bán dẫn
Quá trình bán dẫn chủ yếu liên quan đến việc áp dụng công nghệ chế tạo vi mô và màng để kết nối đầy đủ các chip và các thành phần khác trong các khu vực khác nhau, chẳng hạn như chất nền và khung.Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc tách các đầu cực chì và đóng gói bằng môi trường cách điện bằng nhựa để tạo thành một tổng thể tích hợp, được trình bày dưới dạng cấu trúc ba chiều, cuối cùng hoàn thành quy trình đóng gói chất bán dẫn.Khái niệm về quy trình bán dẫn cũng liên quan đến định nghĩa hẹp về bao bì chip bán dẫn.Từ góc độ rộng hơn, nó đề cập đến kỹ thuật đóng gói, bao gồm việc kết nối và cố định với chất nền, định cấu hình thiết bị điện tử tương ứng và xây dựng một hệ thống hoàn chỉnh với hiệu suất toàn diện mạnh mẽ.
Quy trình đóng gói chất bán dẫn
Quy trình đóng gói chất bán dẫn bao gồm nhiều nhiệm vụ, như được minh họa trong Hình 1. Mỗi quy trình có các yêu cầu cụ thể và quy trình công việc liên quan chặt chẽ, đòi hỏi phải phân tích chi tiết trong giai đoạn thực tế.Nội dung cụ thể như sau:
1. Cắt chip
Trong quy trình đóng gói chất bán dẫn, việc cắt chip bao gồm việc cắt các tấm silicon thành từng chip riêng lẻ và loại bỏ kịp thời các mảnh vụn silicon để tránh cản trở công việc tiếp theo và kiểm soát chất lượng.
2. Gắn chip
Quá trình gắn chip tập trung vào việc tránh làm hỏng mạch trong quá trình mài wafer bằng cách áp dụng một lớp màng bảo vệ, nhấn mạnh tính toàn vẹn của mạch.
3. Quy trình liên kết dây
Kiểm soát chất lượng của quá trình liên kết dây bao gồm việc sử dụng các loại dây vàng khác nhau để kết nối các miếng liên kết của chip với các miếng đệm khung, đảm bảo chip có thể kết nối với các mạch bên ngoài và duy trì tính toàn vẹn của quy trình tổng thể.Thông thường, dây vàng pha tạp và dây vàng hợp kim được sử dụng.
Dây vàng pha tạp: Các loại bao gồm GS, GW và TS, thích hợp cho hồ quang cao (GS: >250 μm), hồ quang trung bình cao (GW: 200-300 μm) và hồ quang trung bình thấp (TS: 100-200 μm) liên kết tương ứng.
Dây vàng hợp kim: Các loại bao gồm AG2 và AG3, thích hợp cho liên kết hồ quang thấp (70-100 μm).
Các tùy chọn đường kính cho các dây này nằm trong khoảng từ 0,013 mm đến 0,070 mm.Việc lựa chọn loại và đường kính phù hợp dựa trên các yêu cầu và tiêu chuẩn vận hành là rất quan trọng để kiểm soát chất lượng.
4. Quá trình đúc
Mạch chính trong các bộ phận đúc liên quan đến việc đóng gói.Kiểm soát chất lượng của quá trình đúc sẽ bảo vệ các bộ phận, đặc biệt là khỏi các lực bên ngoài gây ra các mức độ hư hỏng khác nhau.Điều này liên quan đến việc phân tích kỹ lưỡng các đặc tính vật lý của các thành phần.
Ba phương pháp chính hiện đang được sử dụng: bao bì gốm, bao bì nhựa và bao bì truyền thống.Việc quản lý tỷ lệ từng loại bao bì là rất quan trọng để đáp ứng nhu cầu sản xuất chip toàn cầu.Trong quá trình này, cần có các khả năng toàn diện, chẳng hạn như làm nóng trước chip và khung chì trước khi đóng gói bằng nhựa epoxy, đúc và xử lý sau khuôn.
5. Quá trình xử lý sau bảo dưỡng
Sau quá trình đúc, cần phải xử lý sau xử lý, tập trung vào việc loại bỏ mọi vật liệu dư thừa xung quanh quy trình hoặc bao bì.Kiểm soát chất lượng là điều cần thiết để tránh ảnh hưởng đến chất lượng và hình thức tổng thể của quá trình.
6. Quy trình kiểm tra
Sau khi hoàn thành các quy trình trước đó, chất lượng tổng thể của quy trình phải được kiểm tra bằng cách sử dụng các công nghệ và phương tiện kiểm tra tiên tiến.Bước này bao gồm việc ghi lại dữ liệu một cách chi tiết, tập trung vào việc liệu chip có hoạt động bình thường hay không dựa trên mức hiệu suất của nó.Do chi phí thiết bị thử nghiệm cao nên điều quan trọng là phải duy trì kiểm soát chất lượng trong suốt các giai đoạn sản xuất, bao gồm kiểm tra trực quan và thử nghiệm hiệu suất điện.
Kiểm tra hiệu suất điện: Điều này bao gồm việc kiểm tra các mạch tích hợp bằng thiết bị kiểm tra tự động và đảm bảo mỗi mạch được kết nối đúng cách để kiểm tra điện.
Kiểm tra bằng mắt: Kỹ thuật viên sử dụng kính hiển vi để kiểm tra kỹ lưỡng các chip đóng gói thành phẩm để đảm bảo chúng không có khuyết tật và đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng đóng gói bán dẫn.
7. Quy trình chấm điểm
Quá trình đánh dấu bao gồm việc chuyển các chip đã được kiểm tra đến kho bán thành phẩm để xử lý lần cuối, kiểm tra chất lượng, đóng gói và vận chuyển.Quá trình này bao gồm ba bước chính:
1) Mạ điện: Sau khi hình thành dây dẫn, vật liệu chống ăn mòn được áp dụng để chống oxy hóa và ăn mòn.Công nghệ lắng đọng mạ điện thường được sử dụng vì hầu hết các dây dẫn đều được làm bằng thiếc.
2) Uốn: Sau đó, các dây dẫn đã qua xử lý sẽ được tạo hình, với dải mạch tích hợp được đặt trong công cụ tạo dây dẫn, điều khiển hình dạng dây dẫn (loại J hoặc L) và bao bì gắn trên bề mặt.
3)In Laser: Cuối cùng, các sản phẩm được tạo hình sẽ được in với thiết kế đóng vai trò là dấu hiệu đặc biệt cho quy trình đóng gói chất bán dẫn, như minh họa trong Hình 3.
Những thách thức và khuyến nghị
Nghiên cứu về quy trình đóng gói chất bán dẫn bắt đầu bằng cái nhìn tổng quan về công nghệ bán dẫn để hiểu nguyên tắc của nó.Tiếp theo, việc kiểm tra quy trình đóng gói nhằm mục đích đảm bảo kiểm soát tỉ mỉ trong quá trình vận hành, sử dụng phương pháp quản lý tinh tế để tránh các vấn đề thường nhật.Trong bối cảnh phát triển hiện đại, việc xác định những thách thức trong quy trình đóng gói chất bán dẫn là điều cần thiết.Nên tập trung vào các khía cạnh kiểm soát chất lượng, nắm vững các điểm chính để nâng cao chất lượng quy trình một cách hiệu quả.
Phân tích từ góc độ kiểm soát chất lượng, có những thách thức đáng kể trong quá trình thực hiện do có nhiều quy trình với nội dung và yêu cầu cụ thể, mỗi quy trình đều ảnh hưởng đến nhau.Cần có sự kiểm soát chặt chẽ trong quá trình hoạt động thực tế.Bằng cách áp dụng thái độ làm việc tỉ mỉ và áp dụng các công nghệ tiên tiến, chất lượng và trình độ kỹ thuật của quy trình đóng gói bán dẫn có thể được cải thiện, đảm bảo hiệu quả ứng dụng toàn diện và đạt được lợi ích tổng thể xuất sắc. (như trong Hình 3).
Thời gian đăng: 22-05-2024