半导体封装是将裸芯片封装成可用器件的过程,是半导体产业链的重要环节。中科同帜半导体以通俗易懂的方式,为您科普半导体封装整线工艺知识。
什么是半导体封装
半导体封装是将裸芯片(die)安装到基板上,并通过引线或凸点实现电气连接,最后用塑料或陶瓷外壳保护芯片的过程。封装的作用包括:
- 电气连接:芯片I/O与外部电路连接
- 机械保护:保护芯片免受物理损伤
- 环境防护:防潮、防尘、防腐蚀
- 散热:将芯片热量传导到外部
封装工艺流程
典型的封装工艺流程:
- 晶圆切割:将晶圆切割成单个裸芯片
- 芯片贴装(固晶):将芯片固定在基板上
- 焊接/烧结:芯片与基板的电气和机械连接
- 引线键合/倒装:I/O互连
- 塑封:树脂灌封保护
- 电镀切筋:引脚成型
- 测试:功能和外观测试
核心焊接工艺
封装中的核心焊接工艺对比:
- 真空共晶焊接:在真空下使用共晶合金焊接,空洞率低,可靠性高
- 银烧结:银颗粒烧结连接,耐高温,低热阻
- 回流焊:使用焊膏加热焊接,适用于PCB级
- 甲酸焊:甲酸还原氧化层,无需助焊剂
为什么需要真空
真空焊接的优势:
- 排除空气,减少焊缝空洞
- 避免氧化,提高焊缝质量
- 降低焊缝气泡率,提升散热性能
- 提高可靠性,延长器件寿命
整线产线概念
整线产线是指从芯片到成品的全流程自动化封装产线,包括:
- 多台工艺设备的连线
- 自动化物料传输系统
- 工艺管理系统
- 质量检测系统
- 数据追溯系统


