Molte aziende partecipano solo a una certa parte della produzione di chip. Ad esempio, Huawei, Qualcomm, Apple e MediaTek progettano solo chip; TSMC, SMIC e Hua Hong Semiconductor producono solo chip, mentre ASE e Changjiang Electronics Technology confezionano e testano solo chip. Anche la quota globale di imballaggi e test della Cina' passerà dal 22% nel 2018 al 32% nel 2025. La progettazione e la produzione di chip hanno attirato molta attenzione. Oggi vi presenterò l'ultimo processo di produzione di chip: tecnologia di confezionamento dei chip nell'imballaggio e nel test dei chip.
Il pacchetto si riferisce alla custodia per il montaggio di chip di circuiti integrati a semiconduttore. Utilizzando una serie di tecnologie, il chip viene disposto sul telaio, fissato e connesso, e i terminali di cablaggio vengono estratti e fissati mediante sigillatura e fissaggio con un mezzo isolante plastico per formare una struttura tridimensionale complessiva. Questo concetto è una definizione ristretta di incapsulamento. In parole povere'è aggiungere un guscio al chip e fissarlo sul circuito.
L'imballaggio in senso più ampio si riferisce al processo di imballaggio, che collega e fissa il corpo dell'imballaggio e il substrato per assemblare un sistema completo o un dispositivo elettronico e garantisce le prestazioni complessive dell'intero sistema. Combina le due definizioni precedenti per formare un ampio concetto di incapsulamento.
Perché incapsulare?
Il packaging è di grande importanza. Ci vuole un lungo processo dalla progettazione alla produzione per ottenere un chip IC. Tuttavia, un chip è piuttosto piccolo e sottile. Se non viene applicata alcuna protezione esterna, sarà facilmente graffiata e danneggiata. Inoltre, poiché la dimensione del chip è piccola, non è facile installarlo manualmente sul circuito se non viene utilizzato un alloggiamento di dimensioni maggiori. In questo momento, la tecnologia del packaging torna utile.
Il pacchetto ha le funzioni di posizionare, fissare, sigillare, proteggere il chip e migliorare le prestazioni elettrotermiche. È anche un ponte tra il mondo interno del chip e il circuito esterno. I contatti sul chip sono collegati ai pin del guscio del pacchetto con fili e questi pin passano attraverso I fili sulla scheda stampata stabiliscono connessioni con altri dispositivi. Pertanto, l'imballaggio svolge un ruolo importante nei circuiti integrati.
1. Il ruolo dell'imballaggio dei chip
1, protezione
L'officina di produzione di chip semiconduttori ha un controllo delle condizioni di produzione molto rigoroso, temperatura costante, umidità costante, controllo rigoroso della dimensione delle particelle di polvere d'aria e rigorose misure di protezione elettrostatica. Il chip nudo è solo sotto un controllo ambientale così rigoroso. Non fallirà. Tuttavia, l'ambiente circostante in cui viviamo è del tutto impossibile avere tali condizioni. La bassa temperatura può essere di -40°C, l'alta temperatura può essere di 60°C e l'umidità può raggiungere il 100%. Se si tratta di un prodotto automobilistico, la sua temperatura di esercizio può raggiungere i 120 ^C al di sopra. Allo stesso tempo, ci saranno varie impurità esterne, elettricità statica e altri problemi che invaderanno il fragile chip. Pertanto, l'imballaggio è necessario per proteggere meglio il chip e creare un buon ambiente di lavoro per il chip.
2, supporto
Il supporto ha due funzioni. Uno è quello di supportare il chip e fissare il chip per facilitare la connessione del circuito. L'altro è quello di formare una certa forma per supportare l'intero dispositivo dopo che l'imballaggio è stato completato, in modo che l'intero dispositivo non venga facilmente danneggiato.
3, collegare
La funzione della connessione è quella di collegare gli elettrodi del chip con il circuito esterno. I pin vengono utilizzati per comunicare con il circuito esterno e il filo d'oro collega i pin con il circuito del chip. Il piano scorrevole viene utilizzato per trasportare il chip, l'adesivo in resina epossidica viene utilizzato per attaccare il chip sul piano scorrevole, i perni vengono utilizzati per supportare l'intero dispositivo e il pacchetto di plastica svolge un ruolo di fissaggio e protezione.
4, dissipazione del calore
Una migliore dissipazione del calore è tenere conto del fatto che tutti i prodotti a semiconduttore genereranno calore durante il funzionamento e, quando il calore raggiunge un certo limite, influenzerà il normale funzionamento del chip. Infatti i vari materiali della confezione stessa possono portare via una parte del calore. Naturalmente, per la maggior parte dei chip con una grande quantità di calore, oltre a raffreddare la temperatura attraverso il materiale di imballaggio, è anche necessario considerare l'installazione di un ulteriore dissipatore di calore in metallo o ventola sul chip per ottenere un migliore effetto di dissipazione del calore.
5. Affidabilità
Ogni confezione deve formare un certo grado di affidabilità, che è l'indice di misurazione più importante nell'intero processo di confezionamento. Il chip originale verrà distrutto dopo aver lasciato l'ambiente di vita specifico e deve essere imballato. La vita utile del chip dipende principalmente dalla scelta dei materiali di confezionamento e dai processi di confezionamento.
2. Tipo di pacchetto e processo
Attualmente ci sono un totale di migliaia di tipi di pacchetti indipendenti e non esiste un sistema unificato per identificarli. Alcuni prendono il nome dal loro design (DIP, tipo piatto, ecc.), Alcuni prendono il nome dalla loro tecnologia strutturale (imballaggio in plastica, CERDIP, ecc.), Alcuni prendono il nome dal loro volume e altri prendono il nome dalla loro applicazione.
La tecnologia di confezionamento dei chip ha subito diverse generazioni di cambiamenti. Gli indicatori tecnici sono più avanzati da una generazione all'altra, compreso il rapporto tra l'area del chip e l'area del pacchetto che si avvicina sempre più, la frequenza di utilizzo è sempre più alta, la resistenza alla temperatura sta migliorando sempre di più e il numero di perni. L'aumento, la riduzione della distanza tra i cavi, la riduzione del peso, il miglioramento dell'affidabilità e l'uso più conveniente, ecc., sono tutti cambiamenti visibili. Questo articolo non farà troppe descrizioni qui, e coloro che sono interessati possono trovare e imparare da soli il tipo di pacchetto.
Il processo principale di confezionamento è spiegato di seguito:
Il processo di confezionamento può essere generalmente diviso in due parti. Le fasi del processo prima dell'imballaggio in plastica diventano l'operazione di front-end e le fasi del processo dopo lo stampaggio diventano l'operazione di back-end. Il flusso di processo di base include: assottigliamento del wafer, taglio del wafer, montaggio del truciolo, tecnologia di stampaggio, rimozione della bava, taglio e formatura delle nervature, saldatura e codifica, ecc. I seguenti passaggi sono specifici per ogni passaggio:
1, primo comma:
Backgrinding: Il backgrinding del wafer appena uscito sulla scena raggiungerà lo spessore richiesto della confezione. Quando si rettifica il lato posteriore, applicare del nastro adesivo sul lato anteriore per proteggere l'area del circuito. Dopo la molatura, rimuovere il nastro.
WaferSaw: incollare lo specchio rotondo sulla pellicola blu, quindi tagliare lo specchio rotondo in singoli dadi, quindi pulire i dadi.
Ispezione ottica: controllare se ci sono rifiuti
DieAttach: die attach, polimerizzazione in pasta d'argento (per prevenire l'ossidazione), wire bonding.
2, l'ultima parte:
Iniezione: Per evitare urti esterni, sigillare il prodotto con EMC (composto plastico) e contemporaneamente riscaldarlo per indurire.
Digitazione laser: incidere il contenuto corrispondente sul prodotto. Ad esempio: data di produzione, lotto, ecc.
Polimerizzazione ad alta temperatura: protegge la struttura interna di IC ed elimina lo stress interno.
per rimuovere il flash: tagliare gli angoli.
Placcatura: migliora la conduttività elettrica e migliora la saldabilità.
Controllo della formatura della fetta dei prodotti di scarto.
Questo è un processo completo di confezionamento dei chip. la tecnologia di confezionamento dei chip del mio paese'è stata all'avanguardia nel mondo, il che ci fornisce una buona base per sviluppare con vigore i chip. Nei prossimi anni, il tasso di crescita complessivo dell'industria dei chip rimarrà al di sopra del 30%. Si tratta di un tasso di crescita molto impressionante, il che significa che le dimensioni del settore raddoppieranno in meno di tre anni. Tale rapida crescita andrà a beneficio delle tre principali suddivisioni dell'industria dei chip: progettazione, produzione, confezionamento e test (indicate come"P&T"). Credo che con gli sforzi del popolo cinese, il nostro livello di progettazione e produzione sarà un giorno in grado di andare nel mondo e guidare i tempi.