Muchas empresas solo participan en una parte determinada de la fabricación de chips. Por ejemplo, Huawei, Qualcomm, Apple y MediaTek solo diseñan chips; TSMC, SMIC y Hua Hong Semiconductor solo fabrican chips, mientras que ASE y Changjiang Electronics Technology solo empaquetan y prueban chips. La participación de embalaje y pruebas de China&en la participación mundial también aumentará del 22% en 2018 al 32% en 2025. El diseño y la fabricación de chips han atraído mucha atención. Hoy, les presentaré el último proceso de producción de chips: tecnología de empaque de chips en el empaquetado y prueba de chips.
El paquete se refiere al estuche para montar chips de circuitos integrados semiconductores. Usando una serie de tecnologías, el chip se coloca en el marco, se fija y se conecta, y los terminales de cableado se extraen y fijan mediante encapsulado y fijación con un medio aislante de plástico para formar una estructura tridimensional general. Este concepto es una definición limitada de encapsulación. En términos simples &, es agregar un caparazón al chip y fijarlo en la placa de circuito.
El empaque en un sentido más amplio se refiere al proceso de empaque, que conecta y fija el cuerpo del paquete y el sustrato para ensamblar un sistema completo o dispositivo electrónico, y asegura el desempeño general de todo el sistema. Combine las dos definiciones anteriores para formar un concepto amplio de encapsulación.
¿Por qué encapsular?
El embalaje es de gran importancia. Se necesita un largo proceso desde el diseño hasta la fabricación para obtener un chip IC. Sin embargo, un chip es bastante pequeño y delgado. Si no se aplica protección externa, se rayará y dañará fácilmente. Además, debido a que el tamaño del chip es pequeño, no es fácil instalarlo manualmente en la placa de circuito si no se utiliza una carcasa de mayor tamaño. En este momento, la tecnología de envasado es útil.
El paquete tiene las funciones de colocar, fijar, sellar, proteger el chip y mejorar el rendimiento electrotérmico. También es un puente entre el mundo interno del chip y el circuito externo. Los contactos del chip están conectados a las clavijas de la carcasa del paquete con cables, y estas clavijas pasan a través de Los cables de la placa impresa establecen conexiones con otros dispositivos. Por tanto, el embalaje juega un papel importante en los circuitos integrados.
1. El papel del envasado de chips
1, protección
El taller de producción de chips semiconductores tiene un control de condiciones de producción muy estricto, temperatura constante, humedad constante, control estricto del tamaño de partículas de polvo de aire y estrictas medidas de protección electrostática. El chip desnudo solo está bajo un control ambiental tan estricto. No fallará. Sin embargo, el entorno circundante en el que vivimos es completamente imposible tener tales condiciones. La temperatura baja puede ser de -40 ° C, la temperatura alta puede ser de 60 ° C y la humedad puede llegar al 100%. Si es un producto automotriz, su temperatura de trabajo puede ser tan alta como 120 ° C arriba. Al mismo tiempo, habrá varias impurezas externas, electricidad estática y otros problemas que invadirán el frágil chip. Por lo tanto, el empaque es necesario para proteger mejor el chip y crear un buen entorno de trabajo para el chip.
2, apoyo
El soporte tiene dos funciones. Uno es apoyar el chip y arreglar el chip para facilitar la conexión del circuito. La otra es formar una determinada forma para soportar todo el dispositivo después de que se complete el embalaje, de modo que todo el dispositivo no se dañe fácilmente.
3, conectar
La función de la conexión es conectar los electrodos del chip con el circuito externo. Los pines se utilizan para comunicarse con el circuito externo y el cable dorado conecta los pines con el circuito del chip. La mesa deslizante se usa para transportar el chip, el adhesivo de resina epoxi se usa para pegar el chip en la mesa deslizante, los pasadores se usan para soportar todo el dispositivo y el paquete de plástico juega un papel de fijación y protección.
4, disipación de calor
La disipación de calor mejorada es tener en cuenta que todos los productos semiconductores generarán calor cuando estén en funcionamiento, y cuando el calor alcanza un cierto límite, afectará el funcionamiento normal del chip. De hecho, los diversos materiales del propio paquete pueden eliminar una parte del calor. Por supuesto, para la mayoría de los chips con una gran cantidad de calor, además de enfriar la temperatura a través del material de empaque, también es necesario considerar instalar un disipador de calor metálico adicional o un ventilador en el chip para lograr un mejor efecto de disipación de calor.
5. Fiabilidad
Cualquier paquete debe tener un cierto grado de confiabilidad, que es el índice de medición más importante en todo el proceso de empaque. El chip original se destruirá después de dejar el entorno de vida específico y debe empaquetarse. La vida útil del chip depende principalmente de la elección de los materiales de embalaje y los procesos de embalaje.
2. Tipo de paquete y proceso
Actualmente hay un total de miles de tipos de paquetes independientes y no existe un sistema unificado para identificarlos. Algunos llevan el nombre de su diseño (DIP, tipo plano, etc.), algunos llevan el nombre de su tecnología estructural (envases de plástico, CERDIP, etc.), algunos llevan el nombre de su volumen y otros llevan el nombre de su aplicación.
La tecnología de envasado de chips ha sufrido varias generaciones de cambios. Los indicadores técnicos son más avanzados de una generación a la siguiente, incluida la relación entre el área del chip y el área del paquete cada vez más cercana, la frecuencia de uso es cada vez más alta, la resistencia a la temperatura es cada vez mejor y el número de patas. El aumento, la reducción del espacio entre cables, la reducción de peso, la mejora de la fiabilidad y el uso más conveniente, etc., son todos cambios visibles. Este artículo no describirá demasiado aquí, y aquellos que estén interesados pueden encontrar y aprender el tipo de paquete por sí mismos.
El proceso principal de envasado se explica a continuación:
El proceso de envasado generalmente se puede dividir en dos partes. Los pasos del proceso antes de los envases de plástico se convierten en la operación inicial y los pasos del proceso posteriores al moldeo se convierten en la operación final. El flujo de proceso básico incluye: adelgazamiento de obleas, corte de obleas, montaje de virutas, tecnología de moldeo, eliminación de rebabas, corte y conformado de nervaduras, soldadura y codificación, etc. Los siguientes pasos son específicos para cada paso:
1, el primer párrafo:
Backgrinding: El backgrinding de la oblea que acaba de salir a escena logrará el grosor requerido del paquete. Al pulir la parte posterior, pegue cinta adhesiva en la parte frontal para proteger el área del circuito. Después de moler, retire la cinta.
WaferSaw: pegue el espejo redondo en la película azul, luego corte el espejo redondo en dados individuales y luego limpie los dados.
Inspección óptica: compruebe si hay residuos.
DieAttach: unión de troquel, curado con pasta de plata (para evitar la oxidación), unión de cables.
2, la última parte:
Inyección: Para evitar impactos externos, sellar el producto con EMC (compuesto plástico) y calentarlo para que endurezca al mismo tiempo.
Mecanografía láser: Grabe el contenido correspondiente en el producto. Por ejemplo: fecha de producción, lote, etc.
Curado a alta temperatura: protege la estructura interna del CI y elimina el estrés interno.
para quitar el flash: recorte las esquinas.
Revestimiento: mejora la conductividad eléctrica y mejora la soldabilidad.
Productos de desecho de control de formación de rebanadas.
Este es un proceso completo de empaquetado de chips. La tecnología de envasado de chips de mi país&ha estado a la vanguardia del mundo, lo que proporciona una buena base para que desarrollemos chips enérgicamente. En los próximos años, la tasa de crecimiento general de la industria de chips se mantendrá por encima del 30%. Esta es una tasa de crecimiento muy impresionante, lo que significa que el tamaño de la industria se duplicará en menos de tres años. Este rápido crecimiento beneficiará a las tres principales subdivisiones de la industria de chips: diseño, fabricación, envasado y pruebas (denominadas" P& T"). Creo que con los esfuerzos del pueblo chino, nuestro nivel de diseño y fabricación algún día podrá ir al mundo y liderar los tiempos.