CN113314426A - 一种半导体封装工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半导体封装工艺，本发明涉及半导体封装技术领域。该半导体封装工艺，通过启动转动电机将支架转动，让转动电机以200‑300r/min的转速转动20‑30s，验证完成后把导线架经由传输设备送至弹匣内，以送至下一个制程进行焊线这样通过转动电机转动支架，可以让晶粒和Pad在L/F的内部没有固化的晶粒和Pad分开，使后续的制程不会出现晶粒和Pad脱离事故，通过将上模具移动到L/F的顶部，再将上模具底部的防溢罩缩回，并将上模具贴在L/F的顶部，上模具内部设置加热棒，加热棒保证在170‑190℃，并保温1‑2h，让上模具顶部的挤压杆向下移动，向下移动的压力为30‑50N，使封胶胶头内部的塑封液体挤入内腔的内部，把芯片覆盖，不需要回温，便将塑封块熔化。
Description
技术领域
本发明涉及半导体封装技术领域，具体为一种半导体封装工艺。
背景技术
半导体封装是指将通过测试的晶圆按照产品型号及功能需求加工得到独立芯片的过程。封装过程为：来自晶圆前道工艺的晶圆通过划片工艺后被切割为小的晶片，然后将切割好的晶片用胶水贴装到相应的基板架的小岛上，再利用超细的金属(金锡铜铝)导线或者导电性树脂将晶片的接合焊盘连接到基板的相应引脚，并构成所要求的电路；然后再对独立的晶片用塑料外壳加以封装保护，塑封之后还要进行一系列操作，封装完成后进行成品测试，通常经过入检Incoming、测试Test和包装Packing等工序，最后入库出货。
目前半导体封装工艺，在使用时，大部分的半导体封装工艺再黏晶固化后没有验证工序，让后续的工序会出现晶粒和Pad脱离事故，再封胶步骤启动时，塑封块在使用时需要大量的时间回温，增加工作时间，降低工作效率，或者电镀步骤中的电镀将引脚的外部包裹隔绝膜，使引脚与外界电路板连接时出现接触不良现象，为此，本领域的技术人员提出了一种半导体封装工艺。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种半导体封装工艺，解决了黏晶固化后没有验证工序，让后续的制程会出现晶粒和Pad脱离事故的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种半导体封装工艺：包括以下步骤：
S1、材料准备：把晶片的正面粘在蓝膜上，并将放晶片入研磨机上，打磨晶片背面的厚度，让晶片的厚度在8mils-10mils之间，晶片的原材料应放置在零下5℃的环境中，常温下需放置时，在需要使用前应放入零下5℃回温24h；
S2、晶片切割：将步骤S1加工完成的晶片，放入晶片切割机上，让切割刀片以切割速度：30-50Krpm和进给速度：30-50/s将晶片切割成若干晶粒，进行晶片切割，首先必须进行品圆黏片，然后再送至晶片切割机上进行切割，切割完后之晶粒井然有序排列于胶带上；
S3、黏晶过程：
A、将步骤S2中蓝膜上的晶粒点在有银浆L/F的Pad上，并将晶粒和Pad放入固化箱的内部；
B、固化箱内部的温度应保证在170-180℃，并保温1-1.2h；
C、通入氮气固化环境；
S4、固化验证：将步骤S3中的L/F放在验证支架上，并启动转动电机，带动支架转动，让转动电机以200-300r/min的转速转动20-30s，验证完成后把导线架经由传输设备送至弹匣内，以送至下一个制程进行焊线；
S5、焊线：利用高纯度的金线把Pad和Lead通过焊接的方法连接起来；
S6、封胶：将上模具移动到L/F的顶部，再将上模具底部的防溢罩缩回，并将上模具贴在L/F的顶部，启动上模具内部设置的加热棒，且加热棒应保证在170-190℃，并保温1-2h，让上模具顶部的挤压杆向下移动，向下移动的压力为30-50N，使封胶胶头内部的塑封液体挤入内腔的内部，把芯片覆盖，封胶是为了制造出所生产电路的保护层，避免电路受到机械性刮伤或者高温破坏。最后整个集成电路的周围会向外拉出脚架，与外界电路板连接所用，主要目的为以结构方式支撑导线，防止湿气由外部侵入；
S7、电镀：将完成构装的导线架放入弱酸的液体中，采用不小于99.95％的高纯的锡，并用无铅电镀，把晶须消除，无铅电镀后的导线架在140-150℃高温下烘烤2h，目的在于消除电镀层潜在的晶须；
S8、抛光打磨：在把步骤S7中构装的导线架放在打磨架上打磨引脚的顶部和底部，使导线架的厚度为1-3mm；
S9、剪切/成形：将步骤S8中的构装导线架放在冲压机的固定模上，向下移动冲压机的冲模将引脚的冲压不同的形状，并将构装外部的晶粒分开，剪切的目的为将导线架上构装完成之晶粒独立分开，向下移动的压力为3000-4000N，并把不需要的连接用材料及部分凸出之树脂切除，成形的目的则是将外引脚压成各种预先设计好之形状，以便于装置于电路板上使用；
S10、成品检验：将步骤S9中的构装成品放在引线导通平台上，通过万能用表测定引脚之间的阻值，还可以观察外引脚之平整性、共面度、脚距及胶体是否有损伤等的外观检验。
(三)有益效果
本发明提供了一种半导体封装工艺。具备以下有益效果：
(1)该半导体封装工艺，通过将步骤S3中的L/F放在验证支架上，并启动转动电机，带动支架转动，让转动电机以200-300r/min的转速转动20-30s，验证完成后把导线架经由传输设备送至弹匣内，以送至下一个制程进行焊线这样通过转动电机转动支架，可以让晶粒和Pad在L/F的内部没有固化的晶粒和Pad分开，使后续的制程不会出现晶粒和Pad脱离事故。
(2)该半导体封装工艺，通过将上模具移动到L/F的顶部，再将上模具底部的防溢罩缩回，并将上模具贴在L/F的顶部，上模具内部设置加热棒，且加热棒应保证在170-190℃，并保温1-2h，让上模具顶部的挤压杆向下移动，向下移动的压力为30-50N，使封胶胶头内部的塑封液体挤入内腔的内部，把芯片覆盖，为了制造出所生产电路的保护层，避免电路受到机械性刮伤或者高温破坏，最后整个集成电路的周围会向外拉出脚架，与外界电路板连接所用，主要目的为以结构方式支撑导线，防止湿气由外部侵入、内部产生热量之去除及提供能够手持之形体，这样可以让塑封块不需要回温，便可以快速地将塑封块熔化，提高工作效率。
(3)该半导体封装工艺，通过在把步骤S6中构装的导线架放在打磨架上打磨引脚的顶部和底部，使导线架的厚度为1-3mm，这样可以让引脚不会因为步骤S6中的电镀将引脚的外部包裹隔绝膜，使引脚与外界电路板连接时出现接触不良现象。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供三种技术方案：
实施例一
一种半导体封装工艺，包括以下步骤：
S1、材料准备：把晶片的正面粘在蓝膜上，并将放晶片入研磨机上，打磨晶片背面的厚度，让晶片的厚度在9mils之间，晶片的原材料应放置在零下5℃的环境中，常温下需放置时，在需要使用前应放入零下5℃回温24h；
S2、晶片切割：将步骤S1加工完成的晶片，放入晶片切割机上，让切割刀片以使用寿命：900-1500M、切割速度：40Krpm、进给速度：40/s将晶片切割成若干晶粒，进行晶片切割，首先必须进行品圆黏片，然后再送至晶片切割机上进行切割，切割完后之晶粒井然有序排列于胶带上；
S3、黏晶过程；
A、将步骤S2中蓝膜上的晶粒点在有银浆L/F的Pad上，并将晶粒和Pad放入固化箱的内部；
B、固化箱内部的温度应保证在175℃保温1h；
C、通入氮气固化环境；
S4、固化验证：将步骤S3中的L/F放在验证支架上，并启动转动电机，带动支架转动，让转动电机以200r/min，转动时间为20s，验证完成后把导线架经由传输设备送至弹匣内，以送至下一个制程进行焊线；
S5、焊线：利用高纯度的金线把Pad和Lead通过焊接的方法连接起来；
S6、封胶：将上模具移动到L/F的顶部，再将上模具底部的防溢罩缩回，并将上模具贴在L/F的顶部，上模具内部设置加热棒，且加热棒应保证在170-190℃，并保温1-2h，让上模具顶部的挤压杆向下移动，向下移动的压力为30N，使封胶胶头内部的塑封液体挤入内腔的内部，把芯片覆盖，封胶是为了制造出所生产电路的保护层，避免电路受到机械性刮伤或者高温破坏。最后整个集成电路的周围会向外拉出脚架，与外界电路板连接所用，主要目的为以结构方式支撑导线，防止湿气由外部侵入、内部产生热量之去除及提供能够手持之形体。其过程为将导线架置于框架上并预热，再将框置于压模机上的构装模上再以树脂充填并待硬化；
S7、电镀：将完成构装的导线架放入弱酸的液体中，采用不小于99.95％的高纯的锡，无铅电镀，把晶须消除，无铅电镀后的导线架在140-150℃高温下烘烤2h，目的在于消除电镀层潜在的晶须；
S8、抛光打磨：在把步骤S7中构装的导线架放在打磨架上打磨引脚的顶部和底部，使导线架的厚度为1-3mm；
S9、剪切/成形：将步骤S8中的构装导线架放在冲压机的固定模上，向下移动冲压机的冲模将引脚的冲压不同的形状，向下移动的压力为3000-4000N，并将构装外部的晶粒分开，剪切的目的为将导线架上构装完成之晶粒独立分开，并把不需要的连接用材料机部分凸出之树脂切除，成形的目的则是将外引脚压成各种预先设计好之形状，以便于装置于电路板上使用；
S10、成品检验：将步骤S9中的构装成品放在引线导通平台上，通过万能用表测定引脚之间的阻值，还可以观察外引脚之平整性、共面度、脚距及胶体是否有损伤等的外观检验.
实施例二
一种半导体封装工艺，包括以下步骤：
S1、材料准备：把晶片的正面粘在蓝膜上，并将放晶片入研磨机上，打磨晶片背面的厚度，让晶片的厚度在8mils之间，晶片的原材料应放置在零下5℃的环境中，常温下需放置时，在需要使用前应放入零下5℃回温24h；
S2、晶片切割：将步骤S1加工完成的晶片，放入晶片切割机上，让切割刀片以使用寿命：900-1500M、切割速度：40Krpm、进给速度：40/s将晶片切割成若干晶粒，进行晶片切割，首先必须进行品圆黏片，然后再送至晶片切割机上进行切割，切割完后之晶粒井然有序排列于胶带上；
S3、黏晶过程；
A、将步骤S2中蓝膜上的晶粒点在有银浆L/F的Pad上，并将晶粒和Pad放入固化箱的内部；
B、固化箱内部的温度应保证在170-180℃，并保温1-1.2h；
C、通入氮气固化环境；
S4、固化验证：将步骤S3中的L/F放在验证支架上，并启动转动电机，带动支架转动，让转动电机以250r/min，转动时间为25s，验证完成后把导线架经由传输设备送至弹匣内，以送至下一个制程进行焊线；
S5、焊线：利用高纯度的金线把Pad和Lead通过焊接的方法连接起来；
S6、封胶：将上模具移动到L/F的顶部，再将上模具底部的防溢罩缩回，并将上模具贴在L/F的顶部，上模具内部设置加热棒，且加热棒应保证在170-190℃，并保温1-2h，让上模具顶部的挤压杆向下移动，向下移动的压力为30-50N，使封胶胶头内部的塑封液体挤入内腔的内部，把芯片覆盖，封胶是为了制造出所生产电路的保护层，避免电路受到机械性刮伤或者高温破坏。最后整个集成电路的周围会向外拉出脚架，与外界电路板连接所用，主要目的为以结构方式支撑导线，防止湿气由外部侵入、内部产生热量之去除及提供能够手持之形体。其过程为将导线架置于框架上并预热，再将框置于压模机上的构装模上再以树脂充填并待硬化；
S7、电镀：将完成构装的导线架放入弱酸的液体中，采用不小于99.95％的高纯的锡，无铅电镀，把晶须消除，无铅电镀后的导线架在140-150℃高温下烘烤2h，目的在于消除电镀层潜在的晶须；
S8、抛光打磨：在把步骤S7中构装的导线架放在打磨架上打磨引脚的顶部和底部，使导线架的厚度为1-3mm；
S9、剪切/成形：将步骤S8中的构装导线架放在冲压机的固定模上，向下移动冲压机的冲模将引脚的冲压不同的形状，向下移动的压力为3000-4000N，并将构装外部的晶粒分开，剪切的目的为将导线架上构装完成之晶粒独立分开，并把不需要的连接用材料机部分凸出之树脂切除，成形的目的则是将外引脚压成各种预先设计好之形状，以便于装置于电路板上使用；
S10、成品检验：将步骤S9中的构装成品放在引线导通平台上，通过万能用表测定引脚之间的阻值，还可以观察外引脚之平整性、共面度、脚距及胶体是否有损伤等的外观检验；
实施例三
一种半导体封装工艺，包括以下步骤：
S1、材料准备：把晶片的正面粘在蓝膜上，并将放晶片入研磨机上，打磨晶片背面的厚度，让晶片的厚度在9mils之间，晶片的原材料应放置在零下5℃的环境中，常温下需放置时，在需要使用前应放入零下5℃回温24h；
S2、晶片切割：将步骤S1加工完成的晶片，放入晶片切割机上，让切割刀片以使用寿命：900-1500M、切割速度：40Krpm、进给速度：40/s将晶片切割成若干晶粒，进行晶片切割，首先必须进行品圆黏片，然后再送至晶片切割机上进行切割，切割完后之晶粒井然有序排列于胶带上；
S3、黏晶过程；
A、将步骤S2中蓝膜上的晶粒点在有银浆L/F的Pad上，并将晶粒和Pad放入固化箱的内部；
B、固化箱内部的温度应保证在170-180℃，并保温1-1.2h；
C、通入氮气固化环境；
S4、固化验证：将步骤S3中的L/F放在验证支架上，并启动转动电机，带动支架转动，让转动电机以300r/min，转动时间为30s，验证完成后把导线架经由传输设备送至弹匣内，以送至下一个制程进行焊线；
S5、焊线：利用高纯度的金线把Pad和Lead通过焊接的方法连接起来；
S6、封胶：将上模具移动到L/F的顶部，再将上模具底部的防溢罩缩回，并将上模具贴在L/F的顶部，上模具内部设置加热棒，且加热棒应保证在190℃保温2小时，让上模具顶部的挤压杆向下移动，向下移动的压力为30-50N，使封胶胶头内部的塑封液体挤入内腔的内部，把芯片覆盖，封胶是为了制造出所生产电路的保护层，避免电路受到机械性刮伤或者高温破坏。最后整个集成电路的周围会向外拉出脚架，与外界电路板连接所用，主要目的为以结构方式支撑导线，防止湿气由外部侵入、内部产生热量之去除及提供能够手持之形体。其过程为将导线架置于框架上并预热，再将框置于压模机上的构装模上再以树脂充填并待硬化；
S7、电镀：将完成构装的导线架放入弱酸的液体中，采用不小于99.95％的高纯的锡，无铅电镀，把晶须消除，无铅电镀后的导线架在140-150℃高温下烘烤2h，目的在于消除电镀层潜在的晶须；
S8、抛光打磨：在把步骤S7中构装的导线架放在打磨架上打磨引脚的顶部和底部，使导线架的厚度为1-3mm；
S9、剪切/成形：将步骤S8中的构装导线架放在冲压机的固定模上，向下移动冲压机的冲模将引脚的冲压不同的形状，向下移动的压力为3000-4000N，并将构装外部的晶粒分开，剪切的目的为将导线架上构装完成之晶粒独立分开，并把不需要的连接用材料机部分凸出之树脂切除，成形的目的则是将外引脚压成各种预先设计好之形状，以便于装置于电路板上使用；
S10、成品检验：将步骤S9中的构装成品放在引线导通平台上，通过万能用表测定引脚之间的阻值，还可以观察外引脚之平整性、共面度、脚距及胶体是否有损伤等的外观检验。
实施例一中，转动电机以200r/min，转动时间为20s，将未固化在一起的晶粒和Pad脱离，实施例二中，转动电机以250r/min，转动时间为25s，将固化连接处面积小的晶粒和Pad脱离，实施例三中，转动电机以300r/min，转动时间为30s，将固化连接处有裂痕的晶粒和Pad脱离，综上所述，实施例三中的数值可以最有效果的将固化连接不完整的晶粒和Pad脱离，提高产品质量。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种半导体封装工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、材料准备：把晶片的正面粘在蓝膜上，并将放晶片入研磨机上，打磨晶片背面的厚度，让晶片的厚度在8mils-10mils之间；
S2、晶片切割：将步骤S1加工完成的晶片，放入晶片切割机上，让切割刀片以切割速度：30-50Krpm和进给速度：30-50/s将晶片切割成若干晶粒；
S3、黏晶过程：
A、将步骤S2中蓝膜上的晶粒点在有银浆L/F的Pad上，并将晶粒和Pad放入固化箱的内部；
B、固化箱内部的温度应保证在170-180℃，并保温1-1.2h；
C、通入氮气固化环境；
S4、固化验证：将步骤S3中的L/F放在验证支架上，并启动转动电机，带动支架转动，让转动电机以200-300r/min的转速转动20-30s；
S5、焊线：利用高纯度的金线把Pad和Lead通过焊接的方法连接起来；
S6、封胶：将上模具移动到L/F的顶部，再将上模具底部的防溢罩缩回，并将上模具贴在L/F的顶部，启动上模具内部设置的加热棒，且加热棒应保证在170-190℃，并保温1-2h，让上模具顶部的挤压杆向下移动，向下移动的压力为30-50N，使封胶胶头内部的塑封液体挤入内腔的内部，把芯片覆盖；
S7、电镀：将完成构装的导线架放入弱酸的液体中，采用不小于99.95％的高纯的锡，并用无铅电镀，把晶须消除；
S8、抛光打磨：在把步骤S7中构装的导线架放在打磨架上打磨引脚的顶部和底部，使导线架的厚度为1-3mm；
S9、剪切/成形：将步骤S8中的构装导线架放在冲压机的固定模上，向下移动冲压机的冲模将引脚的冲压不同的形状，向下移动的压力为3000-4000N，并将构装外部的晶粒分开；
S10、成品检验：将步骤S9中的构装成品放在引线导通平台上，通过万能用表测定引脚之间的阻值。
2.根据权利要求1所述的一种半导体封装工艺，其特征在于：所述步骤S1中晶片的原材料应放置在零下5℃的环境中，常温下需放置时，在需要使用前应放入零下5℃回温24h。
3.根据权利要求1所述的一种半导体封装工艺，其特征在于：步骤S2进行晶片切割，首先必须进行品圆黏片，然后再送至晶片切割机上进行切割，让切割完后的晶粒井然有序排列于胶带上。
4.根据权利要求1所述的一种半导体封装工艺，其特征在于：所述步骤S4验证完成后把导线架经由传输设备送至弹匣内，以送至下一个制程进行焊线。
5.根据权利要求1所述的一种半导体封装工艺，其特征在于：所述步骤S7让无铅电镀后的导线架在140-150℃高温下烘烤2h，消除电镀层潜在的晶须。
6.根据权利要求1所述的一种半导体封装工艺，其特征在于：所述步骤S6目的是为了制造出所生产电路的保护层，避免电路受到机械性刮伤或者高温破坏，最后整个集成电路的周围会向外拉出脚架，与外界电路板连接所用，以结构方式支撑导线，防止湿气由外部侵入。
7.根据权利要求1所述的一种半导体封装工艺，其特征在于：所述步骤S9中剪切的目的为将导线架上构装完成之晶粒独立分开，并把不需要的连接用材料机部分凸出之树脂切除，成形的目的则是将外引脚压成各种预先设计好之形状，以便于装置于电路板上使用。
8.根据权利要求1所述的一种半导体封装工艺，其特征在于：所述步骤S10中通过测量半导体的阻值，还可以观察外引脚之平整性、共面度、脚距及胶体是否有损伤等的外观检验。
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