一种半导体封装结构的封装方法转让专利

申请号 : CN202310824299.1

文献号 : CN116544126B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 原小明

申请人 : 南京江智科技有限公司

摘要 :

本发明提供一种半导体封装结构的封装方法,增大了源极区与漏极区之间的引线焊接空间,使得源极区与漏极区之间的引线数量增大了2倍以上,有效增大可承载电流;根据实际参数与预设参数的对比对各预设参数分别进行一次优化修正,根据分析结果对选择的预设模型中的对应预设参数进行二次优化修正,从而在针对不同种类产品时能够提高芯片制作、晶圆制作、以及粘结制作过程中的预设参数的可靠性和稳定性,提供可靠数据支撑的同时,提高封装质量,改进封装效率。

权利要求 :

1.一种半导体封装结构的封装方法,其特征在于:包括以下步骤:

1)根据用户需求选择预设模型,并在所述预设模型中分别确定芯片预设参数、晶圆预设参数及粘结预设参数;

2)根据芯片预设参数制作芯片部:

2.1)准备框架,在框架内部确定各区域位置及尺寸,并使得各区域尺寸满足芯片预设条件;

2.2)在各区域位置开设载体安装区域;

2.3)在各载体安装区域内安装对应框架载体;

2.4)在漏极区的对应载体上点涂银浆;

2.5)在漏极区的对应载体上粘连芯片;

2.6)将漏极与源极、以及漏极与栅极之间通过引线焊接;

2.7)芯片检测;对制作完成的芯片部进行对应检测,检测合格即为制作完成的芯片部,并根据比对结果对芯片预设参数进行一次优化修正;

3)根据晶圆预设参数制作晶圆部:

3.1)晶圆磨片:将晶圆进行研磨,直至将晶圆厚度研磨至预设厚度范围内;

3.2)晶圆安装:将晶圆粘贴在薄膜上;

3.3)晶元切割:通过切割刀具将整片晶圆切割成独立的晶圆单元格;

3.4)晶元清洗:清洗晶圆切割时产生的切割粉尘及固体颗粒杂质;

3.5)晶圆检测:对制作完成的晶圆部进行对应检测,检测合格即为制作完成的晶圆部,并根据比对结果对晶圆预设参数进行一次优化修正;

4)根据粘结预设参数将晶圆部与芯片部粘结:

4.1)点粘结银浆:在芯片部上点涂银浆;

4.2)芯片粘结:将晶圆部与薄膜分离,并将晶圆部粘连于点有银浆的芯片部上的预设位置;

4.3)银浆固化:在氮气环境中170‑180℃温度环境下静置预设时间直至银浆固化;

4.4)粘结检测:选取银浆固化后的样品芯片进行质量检测,质量检测合格后进入下一步骤,质量检测不合格后将芯片送至不合格区域,并根据比对结果对粘结预设参数进行一次优化修正;

5)引脚焊接:根据预设引脚焊接方式在框架上焊接引脚;

6)焊接检测;检测引脚焊接结果是否合格;

7)注塑;将引脚焊接完成后的框架组件送入模具内,塑封料熔融后通过轨道进入模具内部将框架组件覆盖实现成型固化;

8)高温固化;将注塑完成的框架组件送入仪器内部在高温下实现高温固化;

9)电镀;在框架组件表面电镀以形成镀层;

10)电镀退火:将电镀后的产品在145‑155°C温度下烘烤预设时间;

11)激光打字:在产品的正面或者背面激光刻字;

12)切筋成型;将产品切割成单独的IC单元,并将切筋完成的IC单元的引脚成型为所需形状;

13)成品检测;对成品外观进行检测,确认成品是否合格;

14)分别对检测合格成品和不合格成品进行分析,并根据分析结果对选择的预设模型中的对应预设参数进行二次优化修正。

2.根据权利要求1所述的一种半导体封装结构的封装方法,其特征在于:所述步骤1)中:所述芯片预设参数至少包括有框架预设参数、区域预设参数、芯片银浆预设参数、芯片粘结预设参数、及引线预设参数;

所述晶圆预设参数至少包括有晶圆预设参数、薄膜预设参数、及晶圆单元格预设参数;

所述粘结预设参数至少包括有粘结银浆预设参数、芯片晶圆粘结预设参数、及固化预设参数。

3.根据权利要求2所述的一种半导体封装结构的封装方法,其特征在于:同时根据芯片尺寸、通信需求、相对位置、及宽度关系确定所述引线预设参数;且各因素考虑优先级满足芯片尺寸>宽度关系>相对位置>通信需求。

4.根据权利要求1所述的一种半导体封装结构的封装方法,其特征在于:所述步骤2.1)中,芯片预设条件为:源极区(S)宽度LS大于栅极区(G)的宽度LG,且满足:LS=2LG+N;其中N>0。

5.根据权利要求1所述的一种半导体封装结构的封装方法,其特征在于:所述步骤2.7)中,将制作完成的芯片部的芯片实际参数与芯片预设参数进行对比,当差值超出芯片差值预设范围时,认定制作完成的芯片部不合格;当差值符合芯片差值预设范围时,认定制作完成的芯片部合格,并根据芯片实际参数与芯片预设参数的差值,对芯片预设参数进行一次优化修正;

所述步骤3.5)中,将制作完成的晶圆部的晶圆实际参数与晶圆预设参数进行对比,当差值超出晶圆差值预设范围时,认定制作完成的晶圆部不合格;当差值符合晶圆差值预设范围时,认定制作完成的晶圆部合格,并根据晶圆实际参数与晶圆预设参数的差值,对晶圆预设参数进行一次优化修正;

所述步骤4.4)中,将银浆固化后的样品芯片的样品实际参数与样品预设参数进行对比,当差值超出样品差值预设范围时,认定制作完成的样品芯片不合格;当差值符合样品差值预设范围时,认定制作完成的样品芯片合格,并根据样品实际参数与样品预设参数的差值,对样品预设参数进行一次优化修正。

6.根据权利要求1所述的一种半导体封装结构的封装方法,其特征在于:所述步骤5)中:所述预设引脚焊接方式包括以下步骤:

5.1)打火杆在刀嘴位置将从刀具内伸出的焊料底部烧球;

5.2)刀具下降到芯片顶部,对刀具施加预设力使得烧球在芯片顶部电路外接点形成第一焊点;

5.3)刀具牵引内部焊料上升;

5.4)刀具水平运动带动内部焊料形成引脚轨迹曲线;

5.5)刀具下降到框架顶部与框架焊接形成第二焊点;

5.6)刀具侧向划开,将内部焊料切断,形成鱼尾部;

5.7)刀具上提,完成一次引脚焊接动作;

5.8)重复上述步骤,直至完成所有引脚焊接。

7.根据权利要求6所述的一种半导体封装结构的封装方法,其特征在于:所述步骤6)中:检测引脚焊接结果是否合格时,至少需要检测:A)第一焊点参数;

B)引脚轨迹曲线参数;

C)第二焊点参数;

D)鱼尾部参数。

8.根据权利要求1所述的一种半导体封装结构的封装方法,其特征在于:所述步骤7)中注塑参数包括:注塑温度175 185°C,塑封料推送压力3000 4000N,塑封~ ~料熔融压力为1000 1500Psi,塑封料熔融时间为5 15s,成型固化时间为60 120s;

~ ~ ~

所述步骤8)中高温固化参数包括:高温固化温度175±5°C,高温固化时间8‑10h。

9.根据权利要求1所述的一种半导体封装结构的封装方法,其特征在于:所述步骤9)中选用无铅电镀方式;

所述步骤10)中电镀退火温度为150±5°C,电镀退火温度为2‑2.5h。

10.根据权利要求1所述的一种半导体封装结构的封装方法,其特征在于:所述步骤12)中,切筋成型包括以下步骤:

12.1)将产品置于产品模具顶部,并将产品两侧引脚置于引脚模具内部;

12.2)定位板下压将产品定位于产品模具顶部预设位置;

12.3)切刀下行第一行程以切断两侧引脚;

12.4)切刀下行第二行程直至与产品模具抵接以将两侧引脚成型为所需形状;

且满足第一行程切刀下行速度大于第二行程切刀下行速度。

说明书 :

一种半导体封装结构的封装方法

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体封装结构的技术领域,具体涉及一种半导体封装结构的封装方法。

背景技术

[0002] 如图1所示为现有技术中一种半导体结构示意图,其利用半导体表面的电场效应,通过栅极G电压 V的变化,通过改变感生电荷,从而改变P区域内部源极S与漏极D对应的N载体之间感生沟道的宽窄,以控制源极S电流 I,以实现电路电源的快速关断和开启功能。
[0003] 然而,基于目前元器件小型化发展以及灵敏度和稳定性的需要,半导体结构的漏极宽度最大仅0.3mm,打线数量受到制约,负载不能达到要求,无法承载更大电流负载;另一方面,现有的半导体封装结构产品各异,针对不同型号及规格的半导体封装结构的封装方法存在差异的同时,无法针对不同产品给出有效的预设参数,且预设参数的稳定性和可靠性不高,影响封装质量的同时,也降低封装效率。
[0004] 因此,亟需提供一种半导体封装结构的封装方法以解决上述现有技术中的缺陷与不足。

发明内容

[0005] 为了解决现有技术中存在的缺陷与不足,本发明提供了一种半导体封装结构的封装方法。
[0006] 本发明提供的具体方案为:
[0007] 一种半导体封装结构的封装方法,其特征在于:包括以下步骤:
[0008] 1)根据用户需求选择预设模型,并在所述预设模型中分别确定芯片预设参数、晶圆预设参数及粘结预设参数;
[0009] 2)根据芯片预设参数制作芯片部:
[0010] 2.1)准备框架,在框架内部确定各区域位置及尺寸,并使得各区域尺寸满足芯片预设条件;
[0011] 2.2)在各区域位置开设载体安装区域;
[0012] 2.3)在各载体安装区域内安装对应框架载体;
[0013] 2.4)在漏极区的对应载体上点涂银浆;
[0014] 2.5)在漏极区的对应载体上粘连芯片;
[0015] 2.6)将漏极与源极、以及漏极与栅极之间通过引线焊接;
[0016] 2.7)芯片检测;对制作完成的芯片部进行对应检测,检测合格即为制作完成的芯片部;
[0017] 3)根据晶圆预设参数制作晶圆部:
[0018] 3.1)晶圆磨片:将晶圆进行研磨,直至将晶圆厚度研磨至预设厚度范围内;
[0019] 3.2)晶圆安装:将晶圆粘贴在薄膜上;
[0020] 3.3)晶元切割:通过切割刀具将整片晶圆切割成独立的晶圆单元格;
[0021] 3.4)晶元清洗:清洗晶圆切割时产生的切割粉尘及固体颗粒杂质;
[0022] 3.5)晶圆检测:对制作完成的晶圆部进行对应检测,检测合格即为制作完成的晶圆部;
[0023] 4)根据粘结预设参数将晶圆部与芯片部粘结:
[0024] 4.1)点粘结银浆:在芯片部上点涂银浆;
[0025] 4.2)芯片粘结:将晶圆部与薄膜分离,并将晶圆部粘连于点有银浆的芯片部上的预设位置;
[0026] 4.3)银浆固化:在氮气环境中170‑180℃温度环境下静置预设时间直至银浆固化;
[0027] 4.4)粘结检测:选取银浆固化后的样品芯片进行质量检测,质量检测合格后进入下一步骤,质量检测不合格后将芯片送至不合格区域;
[0028] 5)引脚焊接:根据预设引脚焊接方式在框架上焊接引脚;
[0029] 6)焊接检测;检测引脚焊接结果是否合格;
[0030] 7)注塑;将引脚焊接完成后的框架组件送入模具内,塑封料熔融后通过轨道进入模具内部将框架组件覆盖实现成型固化;
[0031] 8)高温固化;将注塑完成的框架组件送入仪器内部在高温下实现高温固化;
[0032] 9)电镀;在框架组件表面电镀以形成镀层;
[0033] 10)电镀退火:将电镀后的产品在145‑155℃温度下烘烤预设时间;
[0034] 11)激光打字:在产品的正面或者背面激光刻字;
[0035] 12)切筋成型;将产品切割成单独的IC单元,并将切筋完成的IC单元的引脚成型为所需形状;
[0036] 13)成品检测;对成品外观进行检测,确认成品是否合格;
[0037] 14)分别对检测合格成品和不合格成品进行分析,并根据分析结果对选择的预设模型中的对应预设参数进行二次优化修正。
[0038] 作为本发明的进一步优选实施方式,所述步骤1)中:
[0039] 所述芯片预设参数至少包括有框架预设参数、区域预设参数、芯片银浆预设参数、芯片粘结预设参数、及引线预设参数;
[0040] 所述晶圆预设参数至少包括有晶圆预设参数、薄膜预设参数、及晶圆单元格预设参数;
[0041] 所述粘结预设参数至少包括有粘结银浆预设参数、芯片晶圆粘结预设参数、及固化预设参数。
[0042] 作为本发明的进一步优选实施方式,同时根据芯片尺寸、通信需求、相对位置、及宽度关系确定所述引线预设参数;且各因素考虑优先级满足芯片尺寸>宽度关系>相对位置>通信需求。
[0043] 作为本发明的进一步优选实施方式,所述步骤2.1)中,芯片预设条件为:源极区(S)宽度LS大于栅极区(G)的宽度LG,且满足:LS=2LG+N;其中N>0。
[0044] 作为本发明的进一步优选实施方式,所述步骤2.7)中,将制作完成的芯片部的芯片实际参数与芯片预设参数进行对比,当差值超出芯片差值预设范围时,认定制作完成的芯片部不合格;当差值符合芯片差值预设范围时,认定制作完成的芯片部合格,并根据芯片实际参数与芯片预设参数的差值,对芯片预设参数进行一次优化修正;
[0045] 所述步骤3.5)中,将制作完成的晶圆部的晶圆实际参数与晶圆预设参数进行对比,当差值超出晶圆差值预设范围时,认定制作完成的晶圆部不合格;当差值符合晶圆差值预设范围时,认定制作完成的晶圆部合格,并根据晶圆实际参数与晶圆预设参数的差值,对晶圆预设参数进行一次优化修正;
[0046] 所述步骤4.4)中,将银浆固化后的样品芯片的样品实际参数与样品预设参数进行对比,当差值超出样品差值预设范围时,认定制作完成的样品芯片不合格;当差值符合样品差值预设范围时,认定制作完成的样品芯片合格,并根据样品实际参数与样品预设参数的差值,对样品预设参数进行一次优化修正。
[0047] 作为本发明的进一步优选实施方式,所述步骤5)中:所述预设引脚焊接方式包括以下步骤:
[0048] 5.1)打火杆在刀嘴位置将从刀具内伸出的焊料底部烧球;
[0049] 5.2)刀具下降到芯片顶部,对刀具施加预设力使得烧球在芯片顶部电路外接点形成第一焊点;
[0050] 5.3)刀具牵引内部焊料上升;
[0051] 5.4)刀具水平运动带动内部焊料形成引脚轨迹曲线;
[0052] 5.5)刀具下降到框架顶部与框架焊接形成第二焊点;
[0053] 5.6)刀具侧向划开,将内部焊料切断,形成鱼尾部;
[0054] 5.7)刀具上提,完成一次引脚焊接动作;
[0055] 5.8)重复上述步骤,直至完成所有引脚焊接。
[0056] 作为本发明的进一步优选实施方式,所述步骤6)中:检测引脚焊接结果是否合格时,至少需要检测:
[0057] A)第一焊点参数;
[0058] B)引脚轨迹曲线参数;
[0059] C)第二焊点参数;
[0060] D)鱼尾部参数。
[0061] 作为本发明的进一步优选实施方式,所述步骤7)中注塑参数包括:注塑温度175~185°C,塑封料推送压力3000 4000N,塑封料熔融压力为1000 1500Psi,塑封料熔融时间为5~ ~
15s,成型固化时间为60 120s;
~ ~
[0062] 所述步骤8)中高温固化参数包括:高温固化温度175±5°C,高温固化时间8‑10h。
[0063] 作为本发明的进一步优选实施方式,所述步骤9)中选用无铅电镀方式;
[0064] 所述步骤10)中电镀退火温度为150±5°C,电镀退火温度为2‑2.5h。
[0065] 作为本发明的进一步优选实施方式,所述步骤12)中,切筋成型包括以下步骤:
[0066] 12.1)将产品置于产品模具顶部,并将产品两侧引脚置于引脚模具内部;
[0067] 12.2)定位板下压将产品定位于产品模具顶部预设位置;
[0068] 12.3)切刀下行第一行程以切断两侧引脚;
[0069] 12.4)切刀下行第二行程直至与产品模具抵接以将两侧引脚成型为所需形状;
[0070] 且满足第一行程切刀下行速度大于第二行程切刀下行速度。
[0071] 相较于现有技术,本发明能够实现的技术效果包括:
[0072] 1)本发明提供一种半导体封装结构的封装方法,通过将源极区及栅极区设置于基底区的同侧,栅极区位于基底区的另一侧,将源极区宽度LS设置为大于栅极区的宽度LG,且满足:LS=2LG+N;其中N>0,从而增大了源极区与漏极区之间的引线焊接空间,使得源极区与漏极区之间的引线数量增大了2倍以上,有效增大可承载电流。
[0073] 2)本发明提供一种半导体封装结构的封装方法,通过根据用户需求选择预设模型,并在所述预设模型中分别确定芯片预设参数、晶圆预设参数及粘结预设参数;以及根据芯片预设参数制作芯片部,根据晶圆预设参数制作晶圆部,根据粘结预设参数将芯片部与晶圆部粘结,并根据实际参数与预设参数的对比对各预设参数分别进行一次优化修正,从而在针对不同种类产品时能够提高芯片制作、晶圆制作、以及粘结制作过程中的预设参数的可靠性和稳定性,提供可靠数据支撑的同时,提高封装质量,改进封装效率。
[0074] 3)本发明提供一种半导体封装结构的封装方法,在引脚焊接、注塑、电镀及切筋成型完成后,对检测合格成品和不合格成品进行分析,并根据分析结果对选择的预设模型中的对应预设参数进行二次优化修正,从而在在针对不同种类、不同规格、不同参数产品时能够提高引脚焊接、注塑、电镀及切筋成型过程中的预设参数的可靠性和稳定性,提供可靠数据支撑的同时,提高封装质量,改进封装效率。

附图说明

[0075] 如图1所示为现有技术中的半导体结构示意图。
[0076] 如图2所示为本发明所提供的半导体结构示意图。
[0077] 如图3所示为本发明所提供的方法步骤逻辑示意图。
[0078] 如图4所示为本发明所提供的方法步骤流程示意图。
[0079] 如图5所示为本发明所提供的方法中引脚焊接的步骤流程图。
[0080] 如图6所示为本发明所提供的方法中注塑的步骤流程图。
[0081] 如图7所示为本发明所提供的方法中切筋成型的步骤流程图。

具体实施方式

[0082] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0083] 在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0084] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0085] [第一实施例]
[0086] 如图2所示为本发明提供的第一实施例,其公开了一种半导体结构,包括基底区P,在基底区P内部分别形成有源极区S,漏极区D及栅极区G;源极区S及栅极区G位于基底区P的同侧,栅极区G位于基底区P的另一侧,实现外形对称美观的同时,保证两侧开槽后强度均衡,漏极区D内部固定有芯片,芯片分别与源极区S及栅极区G通过焊线连接;本实施例与现有技术的区别在于:源极区S宽度LS大于栅极区G的宽度LG,且满足:LS=2LG+N;其中N>0;尽可能减小栅极区面积以减小输入阻抗,从而降低对输入信号的影响,以提高信号传输灵敏度及稳定性,而将源极区S宽度LS设置为大于栅极区G的宽度LG,且满足:LS=2LG+N;其中N>0,则可以增大源极区与漏极区之间的引线焊接空间,相对于现有技术中源极区S宽度LS与栅极区G的宽度相等的设置方式,本实施例提供的技术方案使得源极区与漏极区之间的引线数量增大了2倍以上,有效增大可承载电流。
[0087] 作为本实施例的其中一种较佳实现方式,栅极区G的宽度LG为0.3mm,源极区S宽度LS为0.7mm,漏极区D的的宽度设置为1.2mm,增加产品散热能力的同时保证产品性能稳定性;本领域技术人员知晓,在保证有效增大可承载电流2倍以上的基础上,根据用户的不同使用需求,N可以取不同的值,因而需要对半导体封装结构的封装方法也作出对应的调整。
[0088] [第二实施例]
[0089] 鉴于此,本方案第二实施例提供一种半导体封装结构的封装方法,如图3‑4所示,包括以下步骤:
[0090] 1)根据用户需求选择预设模型,并在所述预设模型中分别确定芯片预设参数、晶圆预设参数及粘结预设参数;在本实施例中,
[0091] 所述芯片预设参数至少包括有框架预设参数(包括框架预设材质、框架预设尺寸等)、区域预设参数(包括区域预设位置、区域预设尺寸、区域预设间距等)、芯片银浆预设参数(包括银浆用量、银浆铺设面积、银浆铺设位置等)、芯片粘结预设参数(包括粘结位置、粘结压力、粘结时间等)、及引线预设参数(包括引线预设数量、引线预设尺寸、引线端部焊接点预设参数等);本实施例中,同时根据芯片尺寸、通信需求、相对位置、及宽度关系等因素来确定所述引线预设参数;且各因素考虑优先级满足芯片尺寸>宽度关系>相对位置>通信需求,这是由于芯片尺寸决定了引线可布置的整体空间,而宽度关系则决定了在引线可布置的整体空间内各区域之间引线的可布置数量,相对位置则决定了每根引线的布设长度及直径等参数,而通信需求的满足则需要考虑实际结构的制约。
[0092] 所述晶圆预设参数至少包括有晶圆预设参数(包括晶圆表面形状参数、晶圆厚度参数等)、薄膜预设参数(包括薄膜材质、薄膜尺寸参数、薄膜厚度参数等)、及晶圆单元格预设参数(包括晶圆单元格尺寸参数等);
[0093] 所述粘结预设参数至少包括有粘结银浆预设参数(包括银浆用量、银浆铺设面积、银浆铺设位置、银浆铺设平均厚度等)、芯片晶圆粘结预设参数(包括粘结位置、粘结压力、粘结时间等)、及固化预设参数(包括银浆固化温度及时间等);
[0094] 2)根据芯片预设参数制作芯片部:以图2为例,
[0095] 2.1)根据框架预设参数准备框架a,在框架a内部根据区域预设参数确定各区域位置及尺寸,并使得各区域尺寸满足芯片预设条件;本实施例中芯片预设条件为:源极区S宽度LS大于栅极区G的宽度LG,且满足:LS=2LG+N;其中N>0,增大源极区与漏极区之间的引线焊接空间,增加可布设的引线数量,从而有效增大可承载电流;
[0096] 2.2)在各区域位置开设载体安装区域以用于在其中安装框架载体b;
[0097] 2.3)在各载体安装区域内安装对应框架载体b;
[0098] 2.4)在漏极区D的对应载体上根据芯片银浆预设参数点涂银浆以用于粘连芯片c;
[0099] 2.5)芯片粘结预设参数在漏极区的对应载体上粘连芯片;
[0100] 2.6)根据引线预设参数,将漏极与源极、以及漏极与栅极之间通过引线d焊接;
[0101] 2.7)芯片检测;对制作完成的芯片部进行对应检测,检测合格即为制作完成的芯片部,并根据比对结果对芯片预设参数进行一次优化修正;具体为:
[0102] 将制作完成的芯片部的芯片实际参数与芯片预设参数进行对比,当差值超出芯片差值预设范围时,认定制作完成的芯片部不合格;当差值符合芯片差值预设范围时,认定制作完成的芯片部合格,并根据芯片实际参数与芯片预设参数的差值,对芯片预设参数进行一次优化修正;
[0103] 3)根据晶圆预设参数制作晶圆部:
[0104] 3.1)晶圆磨片:将晶圆进行背面研磨,直至将晶圆厚度研磨至晶圆预设厚度范围内(一般为0.2‑0.25mm),研磨时可以选择在晶圆正面贴胶带以保护电路区域,同时研磨晶圆的背面,在研磨完成之后,再去除胶带,测量研磨后的晶圆实际厚度;
[0105] 3.2)晶圆安装:根据薄膜预设参数选用薄膜,将晶圆粘贴在薄膜上,薄膜可以选用蓝膜等材质,以保证即使晶圆被切割开后也不会散落;
[0106] 3.3)晶元切割:根据晶圆单元格预设参数,通过切割刀具将整片晶圆切割成独立的晶圆单元格以便于后续与芯片部的粘结;
[0107] 3.4)晶元清洗:清洗晶圆切割时产生的切割粉尘及固体颗粒杂质;
[0108] 3.5)晶圆检测:对制作完成的晶圆部进行对应检测,检测合格即为制作完成的晶圆部,并根据比对结果对晶圆预设参数进行一次优化修正;具体为:
[0109] 将制作完成的晶圆部的晶圆实际参数与晶圆预设参数进行对比,当差值超出晶圆差值预设范围时,认定制作完成的晶圆部不合格;当差值符合晶圆差值预设范围时,认定制作完成的晶圆部合格,并根据晶圆实际参数与晶圆预设参数的差值,对晶圆预设参数进行一次优化修正。
[0110] 4)根据粘结预设参数将晶圆部与芯片部粘结:
[0111] 4.1)点粘结银浆:根据粘结银浆预设参数在芯片部上点涂银浆;银浆一般置于零下40度环境中保存,在使用之前需先经回温以除去其中气泡;
[0112] 4.2)芯片粘结:根据芯片晶圆粘结预设参数,从下方顶起晶圆部使之与薄膜分离,顶部吸嘴吸起晶圆部并将晶圆部带动至点有银浆的芯片部顶部的预设位置,吸嘴带动晶圆部下行使之粘连于点有银浆的芯片部上的预设位置;
[0113] 4.3)银浆固化:在氮气环境中高温环境下静置预设时间直至银浆固化,置于氮气环境中以避免非预期氧化状况的发生,固化预设参数为:高温环境温度范围为170‑180℃,固化时间为1‑1.5h;
[0114] 4.4)粘结检测:选取银浆固化后的样品芯片进行质量检测,质量检测合格后进入下一步骤,质量检测不合格后将芯片送至不合格区域,并根据比对结果对粘结预设参数进行一次优化修正;具体为:
[0115] 将银浆固化后的样品芯片的样品实际参数与样品预设参数进行对比,当差值超出样品差值预设范围时,认定制作完成的样品芯片不合格;当差值符合样品差值预设范围时,认定制作完成的样品芯片合格,并根据样品实际参数与样品预设参数的差值,对样品预设参数进行一次优化修正;
[0116] 5)引脚焊接:根据预设引脚焊接方式在框架上焊接引脚;
[0117] 本实施例中,如图5所示,预设引脚焊接方式包括以下步骤:
[0118] 5.1)打火杆在刀嘴位置将从刀具内伸出的焊料底部烧球;
[0119] 5.2)刀具下降到芯片顶部,对刀具施加预设力使得烧球在芯片顶部电路外接点形成第一焊点;
[0120] 5.3)刀具牵引内部焊料上升;
[0121] 5.4)刀具水平运动带动内部焊料形成引脚轨迹曲线;
[0122] 5.5)刀具下降到框架顶部与框架焊接形成第二焊点;
[0123] 5.6)刀具侧向划开,将内部焊料切断,形成鱼尾部;
[0124] 5.7)刀具上提,完成一次引脚焊接动作;
[0125] 5.8)重复上述步骤,直至完成所有引脚焊接。
[0126] 6)焊接检测;检测引脚焊接结果是否合格;检测引脚焊接结果是否合格时,至少需要检测:
[0127] A)第一焊点参数;
[0128] B)引脚轨迹曲线参数;
[0129] C)第二焊点参数;
[0130] D)鱼尾部参数;
[0131] 7)注塑;如图6所示,注塑过程包括以下步骤:7.1)将引脚焊接完成后的框架组件71送入模具72内,7.2)塑封料73熔融后通过轨道74进入模具72内部,7.3)从底部开始逐步覆盖框架组件71,7.4)直至完全覆盖实现成型固化;塑封料为黑色块状,低温存储,使用前需先回温,其特性为:在高温下先处于熔融状态,然后会逐渐硬化,最终成型,该步骤中,注塑温度175 185°C,塑封料推送压力3000 4000N,塑封料熔融压力为1000 1500Psi,塑封料~ ~ ~
熔融时间为5 15s,成型固化时间为60 120s;
~ ~
[0132] 8)高温固化;将注塑完成的框架组件送入仪器内部在高温下实现高温固化;高温固化温度175±5°C,高温固化时间8‑10h,以保护内部结构,消除内部应力;
[0133] 9)电镀;在框架组件表面电镀以形成镀层,以防止外界环境的影响(潮湿和热),并且使元器件在PCB板上容易焊接及提高导电性;本实施例中选用无铅电镀方式,采用>99.95%的高纯度的锡Tin为原料,符合 RoHS标准的要求;
[0134] 10)电镀退火:将电镀后的产品在高温下烘烤预设时间以消除电镀层潜在的晶须生长的问题,电镀退火温度为145‑155°C,电镀退火温度为2‑2.5h;
[0135] 11)激光打字:在产品的正面或者背面激光刻字,刻字的内容可以包括产品名称,生产日期,生产批次等;
[0136] 12)切筋成型;将产品切割成单独的IC单元,并将切筋完成的IC单元的引脚成型为所需形状;如图7所示,在本实施例中,切筋成型包括以下步骤:
[0137] 12.1)将产品121置于产品模具123顶部,并将产品两侧引脚122置于引脚模具124内部;
[0138] 12.2)定位板125下压将产品定位于产品模具顶部预设位置;
[0139] 12.3)切刀126下行第一行程以切断两侧引脚;
[0140] 12.4)切刀126下行第二行程直至与产品模具抵接以将两侧引脚成型为所需形状;
[0141] 且满足第一行程切刀下行速度大于第二行程切刀下行速度,由于第一行程用于切断两侧引脚,因此需要较大的切刀下行速度以保证切割顺利,而第二形成用于将两侧引脚成型为所需形状,因此并不需要较高的切刀下行速度;因此,与之对应地,作为本实施例的进一步优选,第一行程切刀下行速度及下行压力根据引脚参数设置为对应的固定值,而第二行程切刀下行速度及下行压力根据两侧引脚所需成型的形状设置为对应的可变值,从而可以根据不同的引脚形状实时调节第二行程切刀下行速度及下行压力,增大适用范围;
[0142] 13)成品检测;对成品外观进行检测,确认成品是否合格;
[0143] 14)分别对检测合格成品和不合格成品进行分析,并根据分析结果对选择的预设模型中的对应预设参数进行二次优化修正;从而在在针对不同种类、不同规格、不同参数产品时能够提高引脚焊接、注塑、电镀及切筋成型过程中的预设参数的可靠性和稳定性,提供可靠数据支撑的同时,提高封装质量,改进封装效率,作为本实施例的进一步优选,二次优化修正的优化修正阈值范围应小于一次优化修正的优化修正阈值范围,从而避免封装过程中所形成的二次优化修正结果对芯片部、晶圆部、及粘结过程中所形成的一次优化修正结果造成的非预期影响。
[0144] 对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。