WB工艺技术.ppt

WB工艺报告
一、IC封装发展趋势
芯片封装工艺
芯片与封装的互连
微电子封装和PCB板之间的互连
封装密度正愈来愈高
二、IC封装工艺
等离子清洗工艺
WB工艺
推拉力测试
一、IC封装发展趋势
芯片封装工艺
从逐个管芯封装到出现了圆片级封装,即先将圆片划片成小管芯,再逐个封装成器件,到在圆片上完成封装划片后就成器件。
芯片与封装的互连
从引线键合(WB)向倒装焊(FC)转变。
微电子封装和PCB板之间的互连
已由通孔插装(PTH)为主转为表面贴装(SMT)为主。
封装密度正愈来愈高
封装密度的提高有三方面:
(1)硅片的封装效率= 硅芯片面积/封装所占印制板面积
= Sd/Sp不断提高;
(2)封装的高度不断降低;
(3)引线节距不断缩小;
引线布置从封装的两侧发展到封装的四周,到封装的底面。这样使单位封装体积的硅密度和引线密度都大大提高。
等离子清洗工艺

等离子体是部分电离的气体,是物质常见的固体、液体、气态以外的第四态。等离子体由电子、离子、自由基、光子以及其他中性粒子组成。
等离子清洗机理
主要是依靠等离子体中活性粒子的“活化作用”达到去除物体表面污渍的目的。就反应机理来看,等离子体清洗通常包括以下过程:无机气体被激发为等离子态;气相物质被吸附在固体表面;被吸附基团与固体表面分子反应生成产物分子;产物分子解析形成气相;反应残余物脱离表面。以下是等离子清洗与传统湿法化学清洗比较:
二、IC封装工艺
等离子体清洗技术的最大特点是不分处理对象的基材类型,均可进行处理,对金属、半导体、氧化物和大多数高分子材料,如聚丙烯、聚脂、聚酰亚***、聚***乙烷、环氧、甚至聚四***乙烯等都能很好地处理,并可实现整体和局部以及复杂结构的清洗。正确的等离子体清洗不会在表面产生损伤层,表面质量得到保证;由于是在真空中进行,不污染环境,保证清洗表面不被二次污染。
等离子清洗分类
等离子体与固体表面发生反应可以分为物理反应(离子轰击)和化学反应。物理反应机制是活性粒子轰击待清洗表面,使污染物脱离表面最终被真空泵吸走;化学反应机制是各种活性的粒子和污染物反应生成易挥发性的物质,再由真空泵吸走挥发性的物质。
(1)物理反应
主要是利用等离子体(如Ar)里的离子作纯物理的撞击,把材料表面的原子或附着材料表面的原子打掉,由于离子在压力较低时的平均自由程较长,有得能量的累积,因而在物理撞击时,离子的能量越高,越是有的作撞击,所以若要以物理反应为主时,就必须控制较低的压力下来进行反应,这样清洗效果较好。
(2)化学反应
在化学反应里常用的气体有氢气(H2)、氧气(O2)、甲烷(CF4)等,这些气体在电浆内反应成高活性的自由基,这些自由基会进一步与材料表面作反应。其反应机理主要是利用等离子体里的自由基来与材料表面做化学反应,在压力较高时,对自由基的产生较有利,所以若要以化学反应为主时,就必须控制较高的压力来近进行反应。例如氧气等离子体形成过程如下:
(2)活泼气体和不活泼气体等离子体

活泼气体和不活泼气体等离子体,根据产生等离子体时应用的气体的化学性质不同,可分为不活泼气体等离子体和活泼气体等离子体两类,不活泼气体如氩气(Ar)、氮气(N2)、***化氮(NF3)、四***化碳(CF4)等,活泼气体如氧气(O2)、氢气(H2)等,不同类型的气体在清洗过程中的反应机理是不同的,活泼气体的等离子体具有更强的化学反应活性。
等离子体与物体表面的作用
在等离子体中,除了气体分子、离子和电子外,还存在受到能量激励状态的电中性的原子或者原子团(又称自由基),以及等离子体发射出的光线,其中波的长短、能量的高低在等离子体和物质表面相互作用时有着重要作用。
(1)原子团等自由基与物质表面的反应
由于这些自由基呈电中性,存在寿命较长,而且在等离子体中的数量多于离子,因此自由基在等离子体中发挥着重要作用,自由基的作用主要表现在化学反应过程中能量传递的“活化”作用,处于激发状态的自由基具有较高的能量,因此易与物质表面分子结合时形成新的自由基,新形成的自由基同样处于不稳定的高能量状态,很可能发生分解反应,再变成较小分子的同时生成新的自由基,这种反应过程还可能继续进行下去,最后分解成水、二氧化碳之类的简单分子。在另一些情况下,自由基与物质表面分子结合的同时,会释放出大量的结合能,这种能量又成为引发新的表面反应推动力,从而引发物质表面上的物质发生化学反应而被除去。