陶瓷管座封裝是IC芯片與微系統(tǒng)芯片的常見封裝形式。其基本工藝流程為：
1) 劃片
2) 在陶瓷基板上涂膠、貼片
3) 引線鍵合前清洗
4) 引線鍵合
5) 封帽
6) 可靠性測(cè)試
下面按照設(shè)計(jì)規(guī)范、操作流程、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與檢驗(yàn)實(shí)例三部分介紹。
1. 設(shè)計(jì)規(guī)范
(1)劃片設(shè)計(jì)規(guī)范
?圓片尺寸：最大8英寸。
?劃片槽寬度設(shè)計(jì)：普通硅片版圖，槽寬大于等于100mm。鍵合硅片、玻璃片版圖，槽寬大于等于500mm。版圖圖形一般最好離開劃片槽邊一定距離，避免劃片時(shí)圖形損傷。
?劃片槽標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)：標(biāo)識(shí)應(yīng)明顯區(qū)別于版圖圖形，以便對(duì)準(zhǔn)時(shí)能迅速準(zhǔn)確找到劃片槽?？筛鶕?jù)需要選擇不同的標(biāo)識(shí)形式，如圖1所示。
?圖形步進(jìn)尺寸應(yīng)為10mm的整數(shù)倍，圖形分布要有規(guī)律，最好步進(jìn)尺寸一致。
?劃片槽一定要貫穿整個(gè)基片，劃片槽不可有交錯(cuò)現(xiàn)象。
圖1. 劃片槽標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)
(2)有機(jī)膠貼片規(guī)范
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描述 |
規(guī)則 |
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粘接材料 |
封裝專用環(huán)氧樹脂 |
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對(duì)準(zhǔn)精度 |
￡9mm |
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固化溫度 |
150°C |
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固化時(shí)間 |
60分鐘 |
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熱導(dǎo)率(121°C) |
0.5W/mK |
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電阻率 |
3.5′1015W-cm |
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剪切強(qiáng)度 |
按國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行 |
(3)引線鍵合設(shè)計(jì)規(guī)范
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描述 |
規(guī)則 |
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標(biāo)準(zhǔn) |
最小 |
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壓焊塊材料 |
Au，Al |
Au，Al |
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壓焊塊厚度 |
Al: 35000? Au: 35000?，Au下有32000?的粘附層，粘附層材料可以是Cr, Ni等 |
Al: 5000? Au: 5000?，Au下有2000?的粘附層，粘附層材料可以是Cr, Ni等 |
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壓焊塊邊長(zhǎng) |
100mm |
50mm |
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壓焊塊中心間距 |
150mm |
100mm |
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引線鍵合方式 |
鋁線楔焊，金線楔焊，金絲球焊，金帶焊 |
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線徑 |
25mm |
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線弧高度 |
250mm |
150mm |
(4)管座與封帽規(guī)范
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描述 |
規(guī)范 |
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管座 |
CDIP，CFP，CQFP，LCCC |
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封帽方式 |
有機(jī)膠粘接 平行縫焊 |
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平行縫焊管座 |
CFP F-16 (其他型號(hào)管座須提供夾具) |
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平行縫焊蓋板 |
0.1mm厚 |
(5)可靠性測(cè)試規(guī)范
?引線強(qiáng)度測(cè)試：33克力
?平行縫焊漏率測(cè)試：采用氟油粗檢和氦氣精檢
?冷熱循環(huán)：按器件要求
2. 操作流程與檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
(1) 劃片
?貼膜：用SEC3150貼膜機(jī)在圓片背面貼藍(lán)膜
?設(shè)置刀片參數(shù)
?測(cè)高
?將樣片放置在工作盤上，按C/T開啟工作盤真空
?設(shè)置切割方式、切割形狀、尺寸等參數(shù)
?校準(zhǔn)基線
?設(shè)定切割面
?切割
?取片
(2) 管座上涂膠、貼片
?采用點(diǎn)膠機(jī)涂膠
?手動(dòng)或半自動(dòng)貼片
?固化：固化溫度150°C，1小時(shí)
(3) 引線鍵合前清洗：等離子體清洗
(4) 引線鍵合：Westbond 747677E三用壓焊機(jī)
?安裝引線、劈刀，設(shè)置參數(shù)
?實(shí)驗(yàn)片拉力測(cè)試
?引線鍵合
(5a) 有機(jī)膠手工封帽
?涂膠：封裝專用環(huán)氧樹脂
?封帽
?固化：固化溫度150°C，1小時(shí)
(5b) 平行縫焊封帽
?將管座與蓋板放入進(jìn)料箱中
?對(duì)進(jìn)料箱抽真空/充氮?dú)?，?個(gè)循環(huán)
?從工作臺(tái)內(nèi)打開進(jìn)料箱，將管座放入夾具，蓋上蓋板
?啟動(dòng)機(jī)器進(jìn)行平行縫焊
?將完成焊接的樣品從工作臺(tái)側(cè)放入出料箱，關(guān)閉工作臺(tái)側(cè)的箱門
?打開出料箱門，取出封裝后的樣品。
(6)平行縫焊樣品漏率測(cè)試
?氦氣精檢
-
在氦氣下保壓，壓力和保壓時(shí)間根據(jù)相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行 -
取出樣品，用氮?dú)獯祪魳悠繁砻?/section> -
將樣品放入氦質(zhì)譜儀中 -
測(cè)量樣品中氦氣漏率，漏率應(yīng)小于閾值，閾值根據(jù)相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行
?氟油粗檢
-
將芯片放入輕氟油中保壓，壓力為4個(gè)大氣壓，保壓4小時(shí) -
將樣品放入裝有重氟油的低溫恒溫槽中，如果出現(xiàn)明顯的輕氟油油泡說明有漏氣存在，否則即為通過測(cè)試。
(7) 環(huán)境測(cè)試(包括冷熱循環(huán)、離心加速度等)
?將樣品放入相應(yīng)的試驗(yàn)箱中
?按照不同試驗(yàn)的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定程序
?按照設(shè)定試驗(yàn)程序執(zhí)行
?試驗(yàn)結(jié)束，取出樣品測(cè)試
3. 檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
(1) 劃片：鏡檢
?劃片崩邊小于劃片槽, 圖形無損傷
(2)有機(jī)膠貼片：剪切力測(cè)試
?剪切力強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
(3)引線鍵合
?檢查試驗(yàn)片：引線拉力33克力(f25mm金線或鋁線)
(4)平行縫焊
?漏率達(dá)到相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)
(5)環(huán)境測(cè)試：試驗(yàn)條件根據(jù)相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)選擇
陶瓷封裝產(chǎn)業(yè)鏈從芯片、陶瓷封裝產(chǎn)品（陶瓷外殼、基板及覆銅板等）、封裝環(huán)節(jié)到最終封裝成型的電子產(chǎn)品，如光通信元件、汽車ECU、激光雷達(dá)、圖像傳感器、功率半導(dǎo)體等；設(shè)備方面包括裝片機(jī)、固晶機(jī)、塑封機(jī)、鍵合機(jī)、檢測(cè)設(shè)備等；材料包括氧化鋁、氮化鋁、氮化硅、金屬漿料、引線框架、包封材料、鍵合絲等；艾邦建有陶瓷封裝全產(chǎn)業(yè)鏈微信群，歡迎陶瓷封裝產(chǎn)業(yè)鏈上下游加入，請(qǐng)您識(shí)別二維碼加入。
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推薦活動(dòng)：【邀請(qǐng)函】第七屆陶瓷封裝管殼產(chǎn)業(yè)論壇（11月30日 蘇州）
第七屆陶瓷封裝管殼產(chǎn)業(yè)論壇
The?7th Ceramic Packages?Industry Forum
2023年11月30日
蘇州
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序 號(hào) |
暫定議題 |
擬邀請(qǐng)企業(yè) |
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1 |
半導(dǎo)體陶瓷封裝外殼仿真設(shè)計(jì) |
擬邀請(qǐng)仿真設(shè)計(jì)專家 |
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2 |
多層陶瓷集成電路封裝外殼技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) |
擬邀請(qǐng)?zhí)沾煞庋b企業(yè) |
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3 |
光通信技術(shù)的發(fā)展及陶瓷封裝外殼的應(yīng)用趨勢(shì) |
擬邀請(qǐng)光通信企業(yè) |
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4 |
多層陶瓷封裝外殼的生產(chǎn)工藝和可靠性設(shè)計(jì) |
擬邀請(qǐng)?zhí)沾煞庋b企業(yè) |
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5 |
多層陶瓷高溫共燒關(guān)鍵技術(shù)介紹 |
擬邀請(qǐng)HTCC企業(yè) |
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6 |
電子封裝用陶瓷材料研究現(xiàn)狀 |
擬邀請(qǐng)材料企業(yè) |
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7 |
多層共燒金屬化氮化鋁陶瓷工藝研究 |
擬邀請(qǐng)氮化鋁企業(yè) |
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8 |
HTCC陶瓷封裝用電子漿料的開發(fā) |
擬邀請(qǐng)導(dǎo)電漿料企業(yè) |
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9 |
多層共燒陶瓷燒結(jié)關(guān)鍵技術(shù)探討 |
擬邀請(qǐng)燒結(jié)設(shè)備企業(yè) |
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10 |
陶瓷封裝外殼的焊料開發(fā) |
擬邀請(qǐng)焊材企業(yè) |
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11 |
電子封裝異質(zhì)材料高可靠連接研究進(jìn)展 |
擬邀請(qǐng)?zhí)沾煞庋b企業(yè) |
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12 |
厚膜印刷技術(shù)在陶瓷封裝外殼的應(yīng)用 |
擬邀請(qǐng)印刷相關(guān)企業(yè) |
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13 |
高精密疊層機(jī)應(yīng)用于多層陶瓷基板 |
擬邀請(qǐng)疊層設(shè)備 |
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14 |
陶瓷封裝管殼表面處理工藝技術(shù) |
擬邀請(qǐng)表面處理企業(yè) |
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15 |
激光技術(shù)在陶瓷封裝管殼領(lǐng)域的應(yīng)用 |
擬邀請(qǐng)激光企業(yè) |
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16 |
陶瓷封裝釬焊工藝介紹 |
擬邀請(qǐng)釬焊設(shè)備企業(yè) |
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17 |
半導(dǎo)體芯片管殼封裝及設(shè)備介紹 |
擬邀請(qǐng)封焊設(shè)備企業(yè) |
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18 |
全自動(dòng)高速氦檢漏系統(tǒng)在陶瓷封裝領(lǐng)域的應(yīng)用 |
擬邀請(qǐng)氦氣檢測(cè)設(shè)備企業(yè) |
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19 |
芯片封裝殼體自動(dòng)化測(cè)量方案 |
擬邀請(qǐng)檢測(cè)設(shè)備企業(yè) |
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20 |
等離子清洗在高密度陶瓷封裝外殼上的應(yīng)用 |
擬邀請(qǐng)等離子清洗企業(yè) |
更多議題征集中，演講&贊助請(qǐng)聯(lián)系王小姐：13714496434（同微信）
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