Muchas empresas solo participan en una parte de la fabricación de chips. Por ejemplo, huawei, Qualcomm, Apple, Mediatek, solo chips de diseño; Compañías como TSMC, SMIC y Huahong solo fabrican chips, mientras que compañías como Ase y CHANGchang solo prueban chips. La participación de China en la beta cerrada en el mundo también saltará del 22 por ciento en 2018 al 32 por ciento en 2025. El diseño y la fabricación de chips han sido preocupados por las personas. Hoy, presentaré el último proceso de producción de chips: la tecnología de encapsulación de chips en la prueba de sellado de chips.
El paquete se refiere a la carcasa utilizada para instalar chips de circuitos integrados semiconductores. Utilizando una serie de tecnologías, el chip en el diseño del marco de pasta fija y conectada, terminal de plomo y a través del plástico aislante medio maceta fija, constituyen la estructura tridimensional general del proceso. Este concepto es una definición de encapsulación estrecha. Coloquialmente, se trata de añadir una carcasa al chip y fijarlo en la placa de circuito.
El embalaje más generalizado se refiere a la ingeniería de embalaje, el cuerpo de embalaje y la conexión de sustrato fijo, el montaje en un sistema completo o equipo electrónico, y garantizar el rendimiento integral de toda la ingeniería del sistema. Las dos primeras definiciones se combinan para formar el concepto generalizado de encapsulación.
¿Por qué encapsular?
Los envases son 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, y puede rayarse y dañarse fácilmente si no está protegido externamente. Además, debido al pequeño tamaño del chip, es difícil instalarlo en la placa de circuito manualmente sin usar una carcasa más grande. Aquí es donde entra en juego la tecnología de encapsulación.
El paquete tiene la función de colocar, fijar, sellar, proteger el chip y mejorar el rendimiento de la calefacción eléctrica. También actúa como un puente entre el mundo interior del chip y los circuitos externos. Los contactos en el chip están conectados por cables a los pines de la caja del paquete, y estos pines están conectados a otros dispositivos a través de cables en la placa impresa. Por lo tanto, la encapsulación desempeña un papel importante en los circuitos integrados.
En primer lugar, el papel del paquete de chips
1, la protección de
Los talleres de producción de chips semiconductores tienen un control de condiciones de producción muy estricto, temperatura constante, humedad constante, estricto control de granularidad del polvo de aire y estrictas medidas de protección electrostática, el chip expuesto solo en este estricto control ambiental no fallará. Sin embargo, el entorno en el que vivimos es completamente imposible de tener tales condiciones. La temperatura baja puede ser de -40 °C, la temperatura alta puede ser de 60 °C, y la humedad puede alcanzar el 100%. Si se trata de un producto de automóvil, su temperatura de trabajo puede ser tan alta como 120 ^ C o más. Al mismo tiempo, hay todo tipo de impurezas externas, electricidad estática y otros problemas pueden perturbar el chip frágil. Por lo tanto, la encapsulación es necesaria para proteger mejor el chip y crear un buen entorno de trabajo para el chip.
2, soporte
El soporte tiene dos funciones, una es soportar el chip, el chip es fijo para facilitar la conexión del circuito, la otra es formar una cierta forma para soportar todo el dispositivo después de la finalización del embalaje, de modo que todo el dispositivo no sea fácil de dañar.
3, conexión
La función de la conexión es conectar el electrodo del chip al circuito externo. Los pines se utilizan para conectarse al circuito externo, y el cable dorado conecta los pines al circuito del chip. La mesa de diapositivas se utiliza para transportar el chip, el adhesivo epoxi se utiliza para conectar el chip a la mesa de diapositivas, los pasadores se utilizan para soportar todo el dispositivo, y el cuerpo de plástico se utiliza para asegurar y proteger.
4, disipación de calor
La mejora de la disipación de calor tiene en cuenta que todos los productos semiconductores generan calor cuando funcionan, y cuando el calor alcanza un cierto límite, afectará al funcionamiento normal del chip. De hecho, los diversos materiales del paquete en sí pueden quitar una parte del calor, por supuesto, para la mayor parte del chip caliente, además de enfriarse a través del material de embalaje, pero también deben considerar una aleta o ventilador metálico adicional en el chip para lograr un mejor efecto de disipación de calor.
5. Fiabilidad
Cualquier paquete debe formar una cierta fiabilidad, que es el índice de medición más importante en todo el proceso del paquete. El chip original se dañará cuando salga de un determinado entorno de vida y necesite ser encapsulado. La vida útil del chip depende principalmente de la elección del material de envasado y del proceso de envasado.
Tipo y proceso de encapsulación
Actualmente hay miles de tipos de encapsulación individuales y no hay un sistema unificado para identificarlos. Algunos se nombran por su diseño (DIP, plano, etc.), algunos por sus técnicas estructurales (laminado, CERDIP, etc.), algunos por volumen, y otros por su aplicación.
La tecnología de empaquetado de chips ha pasado por varias generaciones de cambio, los indicadores técnicos de generación avanzada que una generación, incluida la relación del área de chip y el área de envasado es cada vez más cercana, la frecuencia de uso es cada vez mayor, el rendimiento de resistencia al calor es cada vez mejor, y el número de pines aumenta, el espaciado de pines disminuye y reduce el peso, mejorar la fiabilidad, es más conveniente de usar y así sucesivamente, son cambios notables. Este artículo no cubre mucho aquí, interesado en encontrar y aprender sobre los tipos de encapsulación.
Aquí está el proceso principal de encapsulación:
El proceso de envasado se puede dividir generalmente en dos partes, con los pasos del proceso antes de que el embalaje de plástico se convierta en la operación frontal, y los pasos del proceso después del moldeo se convierten en la operación posterior. El proceso básico incluye: adelgazamiento de obleas, corte de obleas, montaje de virutas, tecnología de moldeo, eliminación de rebabas volantes, moldeo de corte de costillas, codificación de soldadura y otros procesos, y los siguientes pasos son específicos para cada paso:
1, el párrafo anterior:
Backgrinding: El espejo redondo (oblea) es delgado en la parte posterior para alcanzar el grosor necesario para el embalaje. Al moler en la parte posterior, pegue la cinta frontal para proteger el área del circuito. Después de moler, retire la cinta.
WaferSaw: Pegue el espejo circular en la película azul, corte el espejo circular en dados independientes y luego limpie los dados.
Inspección ligera: comprobar si hay residuos
Unión de virutas (DieAttach): unión de virutas, curado de pasta de plata (para evitar la oxidación), soldadura por plomo.
2, después del párrafo:
Moldeo por inyección: evitar el impacto externo, encapsular el producto con EMC (material de sellado plástico) y endurecer el calor al mismo tiempo.
Mecanografiado láser: grabado del 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 desbordar material: recortar esquinas.
Galvanoplastia: mejorar la conductividad eléctrica, mejorar la soldabilidad.
Sección de moldeo para comprobar los productos de desecho.
Este es un proceso completo de paquete de chips. La tecnología de envasado de chips en China ha estado a la vanguardia del mundo, lo que proporciona una buena base para que desarrollemos vigorosamente chips. En los próximos años, el crecimiento global de la industria de chips se mantendrá en más del 30%. Esta es una tasa de crecimiento muy impresionante y significa que la industria duplicará su tamaño en menos de tres años. Este rápido crecimiento beneficiará a los tres segmentos de la industria de chips: diseño, fabricación, embalaje y pruebas (" prueba cerrada "). Creo que con los esfuerzos de los chinos, nuestro nivel de diseño y fabricación algún día podrá ir al mundo y liderar The Times.