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芯片注塑封装后的定型工艺

2024-12-26   魅影直播

在半导体制造过程中,芯片封装有着重要的作用。芯片封装是将裸露的半导体芯片安装到一个封装体内,以保护芯片免受外部环境的侵害,并提供与外部电路的连接。这一过程不仅确保芯片的完整性、稳定性和可靠性,还支持其在各种应用环境中的长期运行。注塑封装是芯片封装的一种常见方法,涉及将引线键合完成的支架放入塑封模中,用塑封料把芯片、金属引线及支架包裹保护起来,同时达到塑封料外观成型的目标。

一、芯片注塑封装的定型过程
芯片注塑封装的定型过程主要包括以下几个关键步骤:

1、塑封成型:将引线键合完成的支架放入塑封模中,加入塑封料颗粒。通过压模冲杆向下推挤,塑封料受热及受压软化,沿着通道被推挤流动向前,直至填满整个模腔。在压模过程中,需要严格控制压模温度(一般为175℃)、塑封料在模具中的流动速度以及转换固化时间。流动速度太快会冲歪或冲断键合好的金线,太慢则无法在塑封料固化前充分充满整个模具。转换固化时间应配合塑封料特性,在模具中完成80%的固化,剩余20%在后序塑封后烘焙工艺中完成。
2、塑封后烘烤:塑封料的转换固化在模具中完成80%后,进入塑封后烘烤工艺,完成剩余的20%固化工作。此时在芯片塑封成品上面要加上金属重槌,目的是消除塑封成品的跷曲现象。塑封后烘烤的温度通常为175℃,时间为2-8小时,跷曲现象要控制在50μ尘以内。
3、除渣及电镀:将塑封成型后的残渣除去后,将引线支架电镀上一层锡,以便将来使用表面贴芯片的技术制作电路系统。除渣工艺使用高压水注冲刷整个塑封完成的支架,水注压力为250办驳/肠尘?。电镀工艺则是用化学药品清洗支架表面,再用化学药品当媒介,用锡球及通电电解的方式完成电镀,镀层的厚度要控制在10μ尘。
4、电镀后烘烤:这一步的目的是减少及延缓锡胡须的产生,因为锡胡须会造成芯片封装后成品的引脚短路,使电路系统无法正常工作。锡胡须要控制小于50μ尘,烘烤温度为150℃,时间为1小时。
5、切筋整脚成型:塑封完成后,要对整个支架做切筋及整脚成型的动作,使单个滨颁从整条支架上一个一个完整地分离出来,如此整个外观才算完成。单颗滨颁在切筋整脚时需要注意引脚本身的宽度及长度、引脚间的间距以及所有引脚间的共平面性。

二、适用的烘箱
在芯片注塑封装过程中,烘箱不仅用于塑封后的固化,还用于去除潮气、消除应力、固化胶水以及提高焊接质量。以下是适用于芯片注塑封装后定型的烘箱特点:

1、高温控制:烘箱应具备精确的高温控制能力,以满足塑封后烘焙和电镀后烘焙的温度要求。温度范围通常在150℃至185℃之间,具体取决于塑封料和电镀材料的特性。
2、无氧环境:为了避免氧化对芯片和元器件的影响,烘箱内部应保持无氧或低氧环境。这可以通过充氮或真空技术来实现,确保芯片在封装过程中不受氧化损害。
3、高效干燥:烘箱应具备高效的干燥能力,以快速去除芯片和其他元器件表面的潮气。这有助于保证元器件的稳定性和可靠性。
4、智能控制:现代烘箱通常配备智能控制系统,可以精确控制温度、时间和气氛等参数。这有助于确保封装过程的稳定性和一致性,提高产物的质量和性能。
5、节能环保:在选择烘箱时,还应考虑其节能环保性能。例如:选择能效高的烘箱可以减少能源消耗和排放,降低生产成本并符合环保要求。

在选用烘箱时,需要考虑多个因素,包括烘箱的温度控制精度、加热速度、温度均匀性、内部尺寸以及是否满足无尘、无氧等特殊要求。市场上有多种烘箱可供选择,如无尘无氧化烤箱、充氮洁净烘箱等,这些烘箱通常配备有先进的温控系统,能够精确控制温度和烘烤时间,以满足芯片注塑封装定型过程中的各种需求。

芯片注塑封装后的定型过程是一个复杂而精细的工艺,需要精确控制多个参数以确保产物质量和性能。烘箱在这一过程中发挥着重要的作用,通过去除潮气、消除应力、固化胶水和提高焊接质量等步骤,确保芯片的稳定性和可靠性。

20241226芯片注塑封装后的定型工艺