芯片的封装从上文上看,我们可以知道芯片的封装,是芯片最后一步 。什么是封装?从一个普通的沙子
不断进阶到芯片 , 前面已经经历了7道工序 。最终我们需要便是将这些芯片通过切割 , 形成一个个单独的芯片 。
芯片被切割下来之初,只是单纯普通的硅片,并没有交换电信号的功能,需要经过特殊的处理后,才能发挥其应有的功能,这个过程我们就称其为封装 。
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【芯片的封装是什么意思】封装包含了五个主要步骤 , 晶圆锯切、单个晶片附着,互连以及成型、封装测试 。通过在半导体芯片的外壳增加保护壳的方式 , 保证芯片可以发挥交换内部数据、信号的功能 。
(1)晶圆锯切
经过前7个步骤生产出来的芯片,全部都密密麻麻的排布在晶圆上 , 需要对其背部进行仔细的研磨达到其厚度才能进行后续的封装工艺 。
研磨后,根据晶圆上的设定线,进行切割,将芯片完整的从晶圆上分离出来 。
一般来说,晶圆主要切割技术有以下三种:刀片切割、激光切割以及等离子切割 。其中刀片切割容易因温度过高、产生碎屑等问题破坏芯片,因此对于高精度的芯片切割已经基本不适用了 。
激光切割和等离子切割技术能够在划片、厚度较薄晶圆切割处理中,表现得游刃有余,被广泛的应用于高精度的芯片封装中 。
(2)单个晶片附着
在完成分离后,我们需要对每个单独的芯片进行附着处理 , 即将他们附着到指定的引线框架上 。
我们称这种引线框架为基地,有了基地的保护 , 芯片可以完成内外电路和信号的交换 。通常,工厂会使用液体或者固定将芯片和基地,紧紧的粘连在一起 。
(3)互连
将芯片附着基地后,并不意味着这个芯片已经可以发挥自己的作用实现电信号的交换 。它还需要进行一个接触点链接后,才能实现,这便是封装的第三步,互连 。
互连的方式主要包含两种,一种是传统做法 , 即使用细金属线作为引线进行键合 。另一种则是通过倒装芯片的键合技术,作为一种新兴技术其可以快速提高半导体制造的效率 。
(4)成型
完成连接后 , 封装工作也已经完成了大半 。为了芯片的正常使用,特别是电路稳健运行,因此需要利用成型工艺给芯片外部加装一个保护层 , 减少外部干扰 。
通常,我们选用的环氧模塑料来制作外部的包装层,完成之后我们通过放入模具中进行密封,这个时候我们芯片已经成型了 。
(5)封装测试
为了保证每一片芯片都可以有效运行,芯片问世后 , 相关的工作人员会对其展开一系列的终极测试,包含电压、温度以及湿度等因素的测试 。
这些测试有效的筛查次品 , 同时相关的测试结果也可以对后续的产品改良和升级提供一定的依据 。
发展到如今,随着芯片不断的迭代升级,封装技术也在不断更新换代 。其中先进封装成为了当前高尖端芯片封装中的重头戏 。
作为一种从传统封装蜕变而来的封装技术,即所改换的是传统封装方式中的次序,将切割技术进行进一步的升级 。
例如晶圆级的封装技术便是先进封装中的一种 , 它可以直接处理仍在晶圆上的芯片,先封装测试,而后一次性将测试通过的芯片从晶圆上剥离 。
这样有效的减少了传统封装技术上的 , 耗时长、效率低、生产成本高等问题 。