原创 《芯片封测从入门到精通》试读报告

2024-7-8 21:51 227 1 1 分类: 工业电子
有幸申请到芯片封装从入门到精通这本书,整体读下来对芯片封装知识有了一定的了解。比如芯片封装的步骤为:切割-贴片-键合-塑封-测试。
切割一般用金刚石刀片或者激光切合,一般来说对于应力不敏感的晶圆可以用金刚石刀头,而受到应力影响会崩坏的则使用激光切割,激光可以是热熔或者直接破坏晶圆内部原子键 使其脆性断裂。被切割完成的晶圆将被转移至基材上,有引线框架或者pcb板上,将等待下一步的工序,通常来说晶圆是比较小的,基材可以起到散热以及在使用中便于焊接,同时不同的基材也会决定了芯片的标准等级,我们常见的是消费级和工业级,但是还有更高的车规级和航天级,用材会有所不同。
在被放置在基材上之后,会将芯片上预留的触点与外面的引脚连接,该过程称为键合,键合有引线键合和倒装键合,引线键合顾名思义使用导线连接,通常使用得有铝线,银线和金线,连接方式有热熔以及超声波键合,而倒装则是使用金属球热熔后将晶圆与基板连接,该键合方式可以有效降低芯片尺寸,提高紧凑性。同时与引线键合相比,它具有更低的电阻、更快的速度和更小的外形尺寸。凸点通常由金 (Au) 或焊料(锡、铅和银的化合物)制成。

键合完毕之后将被狭义上进行封装,常见的是塑封,即注塑完成所需形状的芯片封装,并保护半导体集成电路免受热和湿气等物理因素的影响。使用环氧树脂密封引线键合芯片为注塑。除此之外还有高级的陶瓷密封以及金属密封,有时为了更好地保护器件,还在封装内部充满惰性气体进行保护。

最后一步就是测试,会抽取封好的芯片通过引脚测试其功能是否正常,如果一切正常那么整个封装流程就结束了。在芯片风侧重常用到的封测设备和工具有:自动测试设备和探针卡,自动测试设备用于对芯片进行功能、性能和可靠性测试的自动化测试系统。探针卡则是芯片进行电性能测试和信号接触测试的工具。自动测试设备用于大规模生产环境,可以批量进行测试,而探针卡测试进行灵活的高精度测试,同时也可以对高速信号进行测试。
封测也可分为功率封测、温度封测以及信号完整性封测。芯片的封装会遇到各种问题和挑战,比如可能会遇到焊接不良、封装裂纹、漏胶等。测试失败的原因可能包含设计缺陷、测试程序错误、环境因素,可以通过设计验证、测试方案优化、控制环境的方法解决。
目前封测技术的发展趋势是3D封装以及多芯片封装。3D封装是垂直堆叠多个芯片或器件,实现更高的集成度和性能,可以大幅度减小芯片的封装体积,提高性能和效率。而多芯片封装则是将多个芯片封装在同一个器件中,降低系统成本和功耗。
以上是我读这本书的一个简单的体会和总结,整本书阅读下来可以使得大家对于芯片封装的整个流程以及用到的一些关键技术和未来趋势发展有所了解,是一本芯片封装比较好的学习读物,同时语言也易于理解,值得品味。

作者: 鸿鹄在天, 来源:面包板社区

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