陶瓷管座封裝是IC芯片與微系統(tǒng)芯片的常見封裝形式。其基本工藝流程為：
1) 劃片
2) 在陶瓷基板上涂膠、貼片
3) 引線鍵合前清洗
4) 引線鍵合
5) 封帽
6) 可靠性測試
下面按照設計規(guī)范、操作流程、檢驗標準與檢驗實例三部分介紹。
1. 設計規(guī)范
(1)劃片設計規(guī)范
?圓片尺寸：最大8英寸。
?劃片槽寬度設計：普通硅片版圖，槽寬大于等于100mm。鍵合硅片、玻璃片版圖，槽寬大于等于500mm。版圖圖形一般最好離開劃片槽邊一定距離，避免劃片時圖形損傷。
?劃片槽標識設計：標識應明顯區(qū)別于版圖圖形，以便對準時能迅速準確找到劃片槽?？筛鶕?jù)需要選擇不同的標識形式，如圖1所示。
?圖形步進尺寸應為10mm的整數(shù)倍，圖形分布要有規(guī)律，最好步進尺寸一致。
?劃片槽一定要貫穿整個基片，劃片槽不可有交錯現(xiàn)象。
圖1. 劃片槽標識設計
(2)有機膠貼片規(guī)范
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描述 |
規(guī)則 |
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粘接材料 |
封裝專用環(huán)氧樹脂 |
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對準精度 |
￡9mm |
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固化溫度 |
150°C |
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固化時間 |
60分鐘 |
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熱導率(121°C) |
0.5W/mK |
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電阻率 |
3.5′1015W-cm |
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剪切強度 |
按國家相關標準執(zhí)行 |
(3)引線鍵合設計規(guī)范
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描述 |
規(guī)則 |
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標準 |
最小 |
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壓焊塊材料 |
Au，Al |
Au，Al |
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壓焊塊厚度 |
Al: 35000? Au: 35000?，Au下有32000?的粘附層，粘附層材料可以是Cr, Ni等 |
Al: 5000? Au: 5000?，Au下有2000?的粘附層，粘附層材料可以是Cr, Ni等 |
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壓焊塊邊長 |
100mm |
50mm |
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壓焊塊中心間距 |
150mm |
100mm |
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引線鍵合方式 |
鋁線楔焊，金線楔焊，金絲球焊，金帶焊 |
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線徑 |
25mm |
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線弧高度 |
250mm |
150mm |
(4)管座與封帽規(guī)范
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描述 |
規(guī)范 |
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管座 |
CDIP，CFP，CQFP，LCCC |
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封帽方式 |
有機膠粘接 平行縫焊 |
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平行縫焊管座 |
CFP F-16 (其他型號管座須提供夾具) |
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平行縫焊蓋板 |
0.1mm厚 |
(5)可靠性測試規(guī)范
?引線強度測試：33克力
?平行縫焊漏率測試：采用氟油粗檢和氦氣精檢
?冷熱循環(huán)：按器件要求
2. 操作流程與檢驗標準
(1) 劃片
?貼膜：用SEC3150貼膜機在圓片背面貼藍膜
?設置刀片參數(shù)
?測高
?將樣片放置在工作盤上，按C/T開啟工作盤真空
?設置切割方式、切割形狀、尺寸等參數(shù)
?校準基線
?設定切割面
?切割
?取片
(2) 管座上涂膠、貼片
?采用點膠機涂膠
?手動或半自動貼片
?固化：固化溫度150°C，1小時
(3) 引線鍵合前清洗：等離子體清洗
(4) 引線鍵合：Westbond 747677E三用壓焊機
?安裝引線、劈刀，設置參數(shù)
?實驗片拉力測試
?引線鍵合
(5a) 有機膠手工封帽
?涂膠：封裝專用環(huán)氧樹脂
?封帽
?固化：固化溫度150°C，1小時
(5b) 平行縫焊封帽
?將管座與蓋板放入進料箱中
?對進料箱抽真空/充氮氣，共5個循環(huán)
?從工作臺內(nèi)打開進料箱，將管座放入夾具，蓋上蓋板
?啟動機器進行平行縫焊
?將完成焊接的樣品從工作臺側(cè)放入出料箱，關閉工作臺側(cè)的箱門
?打開出料箱門，取出封裝后的樣品。
(6)平行縫焊樣品漏率測試
?氦氣精檢
-
在氦氣下保壓，壓力和保壓時間根據(jù)相關國家標準執(zhí)行 -
取出樣品，用氮氣吹凈樣品表面 -
將樣品放入氦質(zhì)譜儀中 -
測量樣品中氦氣漏率，漏率應小于閾值，閾值根據(jù)相關國家標準執(zhí)行
?氟油粗檢
-
將芯片放入輕氟油中保壓，壓力為4個大氣壓，保壓4小時 -
將樣品放入裝有重氟油的低溫恒溫槽中，如果出現(xiàn)明顯的輕氟油油泡說明有漏氣存在，否則即為通過測試。
(7) 環(huán)境測試(包括冷熱循環(huán)、離心加速度等)
?將樣品放入相應的試驗箱中
?按照不同試驗的試驗標準設定程序
?按照設定試驗程序執(zhí)行
?試驗結(jié)束，取出樣品測試
3. 檢驗標準
(1) 劃片：鏡檢
?劃片崩邊小于劃片槽, 圖形無損傷
(2)有機膠貼片：剪切力測試
?剪切力強度應達到國家相關標準
(3)引線鍵合
?檢查試驗片：引線拉力33克力(f25mm金線或鋁線)
(4)平行縫焊
?漏率達到相關國家標準
(5)環(huán)境測試：試驗條件根據(jù)相關國家標準選擇
陶瓷封裝產(chǎn)業(yè)鏈從芯片、陶瓷封裝產(chǎn)品（陶瓷外殼、基板及覆銅板等）、封裝環(huán)節(jié)到最終封裝成型的電子產(chǎn)品，如光通信元件、汽車ECU、激光雷達、圖像傳感器、功率半導體等；設備方面包括裝片機、固晶機、塑封機、鍵合機、檢測設備等；材料包括氧化鋁、氮化鋁、氮化硅、金屬漿料、引線框架、包封材料、鍵合絲等；艾邦建有陶瓷封裝全產(chǎn)業(yè)鏈微信群，歡迎陶瓷封裝產(chǎn)業(yè)鏈上下游加入，請您識別二維碼加入。
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推薦活動：【邀請函】第七屆陶瓷封裝管殼產(chǎn)業(yè)論壇（11月30日 蘇州）
第七屆陶瓷封裝管殼產(chǎn)業(yè)論壇
The?7th Ceramic Packages?Industry Forum
2023年11月30日
蘇州
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序 號 |
暫定議題 |
擬邀請企業(yè) |
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1 |
半導體陶瓷封裝外殼仿真設計 |
擬邀請仿真設計專家 |
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2 |
多層陶瓷集成電路封裝外殼技術發(fā)展趨勢 |
擬邀請?zhí)沾煞庋b企業(yè) |
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3 |
光通信技術的發(fā)展及陶瓷封裝外殼的應用趨勢 |
擬邀請光通信企業(yè) |
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4 |
多層陶瓷封裝外殼的生產(chǎn)工藝和可靠性設計 |
擬邀請?zhí)沾煞庋b企業(yè) |
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5 |
多層陶瓷高溫共燒關鍵技術介紹 |
擬邀請HTCC企業(yè) |
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6 |
電子封裝用陶瓷材料研究現(xiàn)狀 |
擬邀請材料企業(yè) |
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7 |
多層共燒金屬化氮化鋁陶瓷工藝研究 |
擬邀請氮化鋁企業(yè) |
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8 |
HTCC陶瓷封裝用電子漿料的開發(fā) |
擬邀請導電漿料企業(yè) |
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9 |
多層共燒陶瓷燒結(jié)關鍵技術探討 |
擬邀請燒結(jié)設備企業(yè) |
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10 |
陶瓷封裝外殼的焊料開發(fā) |
擬邀請焊材企業(yè) |
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11 |
電子封裝異質(zhì)材料高可靠連接研究進展 |
擬邀請?zhí)沾煞庋b企業(yè) |
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12 |
厚膜印刷技術在陶瓷封裝外殼的應用 |
擬邀請印刷相關企業(yè) |
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13 |
高精密疊層機應用于多層陶瓷基板 |
擬邀請疊層設備 |
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14 |
陶瓷封裝管殼表面處理工藝技術 |
擬邀請表面處理企業(yè) |
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15 |
激光技術在陶瓷封裝管殼領域的應用 |
擬邀請激光企業(yè) |
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16 |
陶瓷封裝釬焊工藝介紹 |
擬邀請釬焊設備企業(yè) |
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17 |
半導體芯片管殼封裝及設備介紹 |
擬邀請封焊設備企業(yè) |
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18 |
全自動高速氦檢漏系統(tǒng)在陶瓷封裝領域的應用 |
擬邀請氦氣檢測設備企業(yè) |
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19 |
芯片封裝殼體自動化測量方案 |
擬邀請檢測設備企業(yè) |
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20 |
等離子清洗在高密度陶瓷封裝外殼上的應用 |
擬邀請等離子清洗企業(yè) |
更多議題征集中，演講&贊助請聯(lián)系王小姐：13714496434（同微信）
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