Investigación e Análise do Proceso de Envasado de Semicondutores

Visión xeral do proceso de semicondutores
O proceso de semicondutores implica principalmente a aplicación de tecnoloxías de microfabricación e película para conectar completamente chips e outros elementos dentro de varias rexións, como substratos e cadros. Isto facilita a extracción de terminais de chumbo e a encapsulación cun medio illante plástico para formar un todo integrado, presentado como unha estrutura tridimensional, completando finalmente o proceso de envasado de semicondutores. O concepto de proceso de semicondutores tamén se refire á definición estreita de empaquetado de chips semicondutores. Desde unha perspectiva máis ampla, refírese á enxeñería de envases, que consiste en conectar e fixar ao substrato, configurar os equipos electrónicos correspondentes e construír un sistema completo cun alto rendemento integral.

Fluxo do proceso de empaquetado de semicondutores
O proceso de empaquetado de semicondutores inclúe varias tarefas, como se ilustra na Figura 1. Cada proceso ten requisitos específicos e fluxos de traballo estreitamente relacionados, o que require unha análise detallada durante a fase práctica. O contido específico é o seguinte:

1. Corte de chip
No proceso de envasado de semicondutores, o corte de chip implica cortar obleas de silicio en chips individuais e eliminar rapidamente os restos de silicio para evitar obstáculos para o traballo posterior e o control de calidade.

2. Montaxe de chip
O proceso de montaxe do chip céntrase en evitar danos no circuíto durante a moenda da oblea aplicando unha capa de película protectora, facendo fincapé constantemente na integridade do circuíto.

3. Proceso de unión de fíos
Controlar a calidade do proceso de unión de fíos implica o uso de diferentes tipos de fíos de ouro para conectar as almofadas de unión do chip coas almofadas do marco, garantindo que o chip se poida conectar a circuítos externos e manter a integridade global do proceso. Normalmente, utilízanse fíos de ouro dopados e fíos de ouro aliados.

Fíos de ouro dopados: os tipos inclúen GS, GW e TS, axeitados para arco alto (GS: >250 μm), arco medio-alto (GW: 200-300 μm) e arco medio-baixo (TS: 100-200). μm) enlace respectivamente.
Fíos de ouro aliados: os tipos inclúen AG2 e AG3, axeitados para unión de baixo arco (70-100 μm).
As opcións de diámetro destes fíos varían de 0,013 mm a 0,070 mm. A selección do tipo e diámetro adecuados en función dos requisitos e normas operativas é fundamental para o control de calidade.

4. Proceso de moldaxe
O circuíto principal nos elementos de moldura implica a encapsulación. O control da calidade do proceso de moldaxe protexe os compoñentes, especialmente de forzas externas que provocan danos de diferentes graos. Isto implica unha análise exhaustiva das propiedades físicas dos compoñentes.

Actualmente utilízanse tres métodos principais: envases cerámicos, envases de plástico e envases tradicionais. Xestionar a proporción de cada tipo de envase é fundamental para satisfacer as demandas globais de produción de chips. Durante o proceso, requírense habilidades completas, como prequentar o chip e o marco de chumbo antes da encapsulación con resina epoxi, o moldeado e o curado posterior ao molde.

5. Proceso de post-curado
Despois do proceso de moldeo, é necesario un tratamento posterior ao curado, centrándose na eliminación do exceso de materiais ao redor do proceso ou do paquete. O control de calidade é esencial para evitar afectar a calidade e aspecto global do proceso.

6.Proceso de proba
Unha vez que se completen os procesos anteriores, a calidade global do proceso debe ser probada utilizando tecnoloxías e instalacións de proba avanzadas. Este paso implica a gravación detallada de datos, centrándose en se o chip funciona normalmente en función do seu nivel de rendemento. Dado o alto custo dos equipos de proba, é fundamental manter o control de calidade durante todas as etapas de produción, incluíndo a inspección visual e as probas de rendemento eléctrico.

Probas de rendemento eléctrico: consiste en probar circuítos integrados mediante equipos de proba automáticos e asegurarse de que cada circuíto estea correctamente conectado para realizar as probas eléctricas.
Inspección visual: os técnicos usan microscopios para inspeccionar a fondo os chips embalados acabados para asegurarse de que están libres de defectos e de cumprir os estándares de calidade de embalaxe de semicondutores.

7. Proceso de marcado
O proceso de marcado implica transferir os chips probados a un almacén de semiacabados para o seu procesamento final, inspección de calidade, embalaxe e envío. Este proceso inclúe tres pasos principais:

1) galvanoplastia: despois de formar os cables, aplícase un material anticorrosivo para evitar a oxidación e a corrosión. A tecnoloxía de deposición de galvanoplastia úsase normalmente xa que a maioría dos cables están feitos de estaño.
2) Dobrado: os cables procesados ​​son despois conformados, coa tira de circuíto integrado colocada nunha ferramenta de formación de chumbos, controlando a forma do chumbo (tipo J ou L) e embalaxe montada en superficie.
3) Impresión con láser: Finalmente, os produtos formados están impresos cun deseño, que serve como marca especial para o proceso de envasado de semicondutores, como se ilustra na Figura 3.

Retos e recomendacións
O estudo dos procesos de envasado de semicondutores comeza cunha visión xeral da tecnoloxía de semicondutores para comprender os seus principios. A continuación, examinar o fluxo do proceso de envasado ten como obxectivo garantir un control meticuloso durante as operacións, utilizando unha xestión refinada para evitar problemas rutineiros. No contexto do desenvolvemento moderno, é esencial identificar os desafíos nos procesos de envasado de semicondutores. Recoméndase centrarse nos aspectos do control de calidade, dominando a fondo os puntos clave para mellorar eficazmente a calidade do proceso.

Analizando desde unha perspectiva de control de calidade, existen importantes retos durante a implantación debido a numerosos procesos con contidos e requisitos específicos, que inflúen uns nos outros. É necesario un control riguroso durante as operacións prácticas. Ao adoptar unha actitude de traballo meticulosa e a aplicación de tecnoloxías avanzadas, pódense mellorar a calidade do proceso de envasado de semicondutores e os niveis técnicos, garantindo unha eficacia integral da aplicación e conseguindo excelentes beneficios xerais (como se mostra na Figura 3).