芯片發(fā)展史 |芯片的封裝

芯片，作為電子設(shè)備的心臟，其內(nèi)部集成了數(shù)以億計(jì)的晶體管和其他電子元件，制作過(guò)程非常復(fù)雜。今天，就讓我們大致了解下整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的一個(gè)環(huán)節(jié)-封裝。封裝，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是將芯片(集成電路)封裝在外部包裝中,以保護(hù)芯片并便于與外部電路連接。

  首先，我們一起了解下芯片的組成部分。以傳統(tǒng)封裝為例，一顆完整的芯片由6個(gè)部分組成，分別是裸Die、引線框架(lead frame)、銀膠（Epoxy）、金屬線材（Wire）、塑封料（compound）以及錫球（Solder）（引腳焊錫）。接下來(lái)我們看下這些原材料是如何一步一步成長(zhǎng)的！

研磨&切割（BG&DS）：晶圓（Wafer）來(lái)料后，需要對(duì)背面進(jìn)行研磨到所需要的厚度。然后在背面貼膜（BlueTape），正面沿表面切割道進(jìn)行切割，將整片晶圓分割成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的小單元，也可以稱之為Die。

裝片（Die Bond）：在引線框架（lead frame）上點(diǎn)上銀膠，通過(guò)頂針和吸嘴作用將Die從藍(lán)膜（Blue Tape）上取下放置于已經(jīng)點(diǎn)好膠的lead frame上，等膠水固化，Die和lead frame的底部就粘接在一起了。

鍵合（Wire Bond）：使用金屬線（通常是合金線）通過(guò)劈刀高溫將突出部分熔化，在表面張力的作用下形成一個(gè)球。然后使用毛細(xì)管分離器將球壓入裸Die焊盤(也稱PAD），形成第一焊點(diǎn)。然后將彎曲的金屬線從第一焊點(diǎn)拉出，并壓合到lead frame相應(yīng)位置，斜切斷形成魚尾。然后形成另一個(gè)新球以用作下一個(gè)球的第一球焊點(diǎn)。如此反復(fù)作業(yè)，完成鍵合。

  塑封（Molding）：將已經(jīng)完成鍵合的框架放入塑封模具中后合模，同時(shí)向模具孔中添加塑封料（Compound），高溫下，塑封料開始熔化，順著軌道流向模具內(nèi)部，逐漸覆蓋Die直至完全包裹完畢，成型固化。

電鍍（Plating）：利用金屬和化學(xué)的方法，將lead frame放入電鍍槽中并在其表面鍍上一層錫，防止芯片引腳受外界環(huán)境影響，同時(shí)增強(qiáng)芯片的可焊性及導(dǎo)電性。

打印（Marking）：在芯片的正面或背面通過(guò)鐳射或激光印上特定的字符，用于后續(xù)追溯產(chǎn)品的相關(guān)信息。

切筋成型（Trim Form）：將整條框架放入切筋模具中，通過(guò)切筋刀具對(duì)其進(jìn)行切割，分割成一個(gè)個(gè)單獨(dú)的Unit（IC），依據(jù)不同的模具與lead frame搭配可切割成不同的封裝形式。

   切筋之后一顆芯片的封裝過(guò)程基本就完成了，后續(xù)還需要對(duì)芯片進(jìn)行OS或FT功能測(cè)試，篩出制程中的不良品，確保出廠后的IC都是能夠正常燒錄、工作的。然后進(jìn)行包裝出貨。