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半导体烘箱在典型的IC封装工艺中的应用

2022-09-23

典型的IC 封装组装流程由许多工艺步骤组成,其中许多步骤需要干燥或固化,也需要用到半导体烘箱。这些固化步骤通常在125175的各种温度下在烘箱中进烘烤1 至 6 小时。

1.基材烘烤:组装过程的首先是固化步骤,用于烘烤针栅阵列(PGA)、球栅阵列 (BGA) 和芯片级 (CSP) 封装的有机基板中的潜在水分。

2.底部填充固化倒装芯片(FC) 管芯焊接到基板后,IC 管芯表面和基板之间的间隙用低粘度、二氧化硅填充的环氧树脂“底部填充”,以减少管芯之间热膨胀系数的不匹配和层压基板。

3.散热器固化功耗的增加和管芯尺寸的减小正在推动将散热器连接到封装和FC 管芯背面的日益增长的需求。许多不同的粘合剂材料,以液体(或糊状)和薄膜(或预制件)形式提供,用于此应用。

4.模具粘合固化在大多数引线键合(WB) 应用中,IC 管芯被粘合到金属引线框架或层压基板上。粘合剂含有填充颗粒,使其具有导电性或绝缘性,具体取决于芯片背面是否需要电偏置或热连接。在多芯片和堆叠芯片应用中,芯片键合和固化操作可能会重复两到五次。

5.涂层固化涂层可以用来保护IC 芯片免受模塑料中离子杂质的腐蚀影响涂覆长、细间距引线键合的工艺,以防止模具上的线扫和电气短路;旋涂抗蚀剂的工艺。

6.封装固化具有WB 或 FC 互连的 COB 应用通常用从注射器分配的液态、二氧化硅填充的环氧树脂材料进行封装。用较低粘度的自流平环氧树脂填充阻塞区域,以覆盖和保护芯片。对于填充材料来说,实现对坝材料和底层组件的良好、无空隙的附着力至关重要。在整个固化过程中,填充材料必须与坝材料顶部保持水平。

7.灌胶固化液体密封剂还用于封装光学元件,例如LED 灯和显示器,以及许多大型电子元件外壳。

8.模后固化绝大多数封装都包含单个IC 芯片和 WB 互连,随后使用热固性环氧树脂模塑料进行转移成型。将粒状化合物注入热模具中以在 IC 模具周围形成主体,并在模具中在固化 1 至 2 分钟。从模具中脱模后,封装需要额外的固化过程,称为模后固化,

9.标记干燥当今使用的大多数标记油墨要么用紫外线(UV) 光固化,要么热固化。它们的配方具有良好的附着力和耐溶剂性。

10.干包烘烤:在装运对湿气敏感的IC 封装之前,将它们彻底干燥或烘烤,并在称为干燥包装的操作中密封在气密袋中。如果IC吸收大气中的水分,在随后的电路板组装加工过程中,它们很可能会出现封装破裂的情况

针对不同的工艺阶段,考虑到工艺要求,产能要求与经济性,可选择不同的烘箱来适用。包括可能的无氧烤箱(基材烘烤,固晶烘烤),真空烤箱(真空脱泡烘烤,晶圆烘烤),普通鼓风精密烤箱(成品除湿干燥),双开门平底式烤箱(批量灌胶固化烘烤)。


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