IC-封装技术--课件

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1、IC 封裝製程簡介封裝製程簡介IC Assembly Process Introduction1PPT课件A.IC的活動鏈B.IC封裝之目的,演進及趨勢C.封裝體外型簡介D.封裝體構造E.IC 封裝流程F.可靠度及信賴性測試簡介2PPT课件IC的活動鏈3PPT课件IC封裝(電子構裝)之目的,演進及趨勢封裝之目的支撐產品實體滿足電子產品的電性功能及訊號傳輸的要求使產品得以散熱避免電路因熱受到損壞保護電路避免受到環境破壞4PPT课件IC封裝(電子構裝)之目的,演進及趨勢封裝之演進5PPT课件封裝之趨勢-輕、薄、短、小IC封裝(電子構裝)之目的,演進及趨勢6PPT课件電子構裝之分級7PPT课件IC黏

2、著於電路板之型態8PPT课件封裝體外型簡介-名詞釋意 DIP:Dual Inline Package ZIP:Zigzag Inline Package SIP:Single Inline Package(M)SOP(N,W):(Mini)Small Outline Package(Narrow,Wide)SSOP:Shrink Small Outline Package TSSOP:Thin Shrink Small Outline Package PLCC/CLCC:Plastic/Ceramic leadless chip carrier SOJ:Small Outline J-lead

3、 package TO:Transistor Outline Package SOT:Small Outline Transistor QFN:Quad Flat No-lead DFN:Dual Flat No-lead QFP:Quad Flat Package LQFP/TQFP:Low/Thin Flat Quad Flat Package CSP:Chip Size(Scale)Package WLCSP:Wafer Level Chip Size(Scale)Package BGA/PBA:Ball/Pin Grid Array TAB:Tape Automated Bonding

4、9PPT课件封裝體外型簡介四方扁平封裝(QFP)無引腳晶片載器(LCC)有引腳晶片塑膠載器(PLCC)雙排引腳封裝(DIP)薄小外形輪廓封裝(TSOP)單排引腳封裝(SIP)10PPT课件廠內封裝體SOT-23(1.45mm)3,5,6,8LTSOT-23(0.8mm)JSOT6,8LSOT-893,5LSOT-2233LSC-703L5L11PPT课件TO-2203L,5LTO-2633L,4L,5LTO-251TO-2523L,4L,5L12PPT课件TO-923L,M3L,M4LQFN(1.0mil)TQFN(0.8mil)DFN(1.0mil)TDFN(0.8mil)PunchSawK

5、PAK13PPT课件DIPSOPMSOPSSOPTSSOPSOP-PSOPSSOPSOP-Exposed padMini-SOPTSSOP14PPT课件LQFP(1.6mm)TQFP(1.2mm)BGAWLCSP15PPT课件封裝體構造晶片晶片托盤黏粒Epoxy外引腳銲線:二銲點導通線材:Au,Cu,Al熱固型環氧樹脂晶片保護層銲線:一銲點16PPT课件IC封裝流程Wafer GrindingDie Attach(DA 黏晶)Epoxy Curing(EC 銀膠烘烤)Wire Bond(WB 銲線)Die Coating(DC 晶粒封膠)Plasma(Option)Molding(MD 封膠)

6、Post Mold Cure(PMC 封膠後烘烤)Dejunk/Trim(DT 去膠去緯)Wafer Saw (WS 切割)Solder Plating(SP 錫鉛電鍍)Top Mark(TM 正面印碼)Forming/Singulation(FS 去框/成型)Scanning(Option)Dry PackingShippingIC封裝流程:全製程17PPT课件接單下線進料檢驗晶圓切割異常處理l由PC或Sales接到客戶訂單,檢查相關物料後下製造命令l接獲客戶之晶圓(晶片)後做進料檢驗l將晶片研磨至適當厚度l將整片晶圓上的晶片切成具有完整功能的單一晶粒晶片研磨IC封裝流程:細部概要說明18P

7、PT课件二目視黏粒銀膠烘烤l切割完後針對切割品質做目檢l烘烤基板內之水氣l將單一晶粒黏到導線架上l利用熱將黏晶粒之銀膠固化以固定晶粒基板烘烤19PPT课件銲線點膠(選項)三目視l清除表面污染物l以金線將晶片上之線路連結到導線架上l使用保護膠將晶粒表面覆蓋,使其免於被外部應力或放射線破壞l抽檢上述製造過程所產生的缺點電漿清洗(選項)100%目檢20PPT课件壓模去膠緯(SMD)除膠膜l將產品之內部線路以環氧樹脂(黑膠)保護起來l去除膠體邊緣多餘的黑渣及環繞膠體邊圓的金屬線(緯線,Dam bar)l去除溢出在導線架腳上的膠膜,以利導線架外部(外腳)的電鍍21PPT课件蓋印電鍍(植球)四目視-1l用

8、油墨或雷射將產品品牌型號種類等相資料蓋或刻在膠體表面l將錫鉛電鍍於導線架外部(外腳)以保護其免於氧化及提供銲錫l檢查壓模到電鍍所有可能發生的缺點22PPT课件成型四目視-2品管驗收重工報廢報廢l將導線架外腳依銲接之需求做成不同的外型尺寸l檢查壓模到成型的所有缺點(主要為成型)l出貨前之品質抽驗l依客戶或產品需求包裝成所需樣式出貨包裝出貨23PPT课件IC封裝流程:晶圓進料檢驗(Wafer income inspection)l目的:檢驗晶片來料品質,以判斷是否需做特殊製程及通知客戶l檢驗項目-文件,晶片數量,晶片刻號,Mapping File-缺點項目:1.CP缺點:探針痕跡過重、過大,刮傷,

9、Ink不良 2.FAB問題:金屬橋接、斷裂,銲墊變色、未開窗 3.其他缺點:混料,破片,外物沾附l工具:顯微鏡,Z軸顯微鏡,Contact Angle儀器24PPT课件25PPT课件l製程目的:將晶片從背面磨至適當厚度,以符合相關封裝體之需求.l 研磨目的1.防止翹曲(Warpage)2.平衡上下模流,防止灌不滿或保護層剝離3.薄型封裝需求:DIP-不磨;PLCC,QFP-19mil;TSOP,TQFP-12mil SOP15mill設備:Taping Machine,Grinder,De-taping Machinel材料:膠帶Tape(for taping and de-taping)l置

10、具:晶舟盒(Wafer cassette)IC封裝流程:晶圓研磨(Wafer grinding)27mil12mil26PPT课件l晶圓研磨步驟l將晶片正面黏貼在膠帶上l以平面砂輪在晶片背面研磨至設定厚度l除去膠帶,並將晶片退入Cassette內Wafer TapingWafer GrindingWafer de-taping27PPT课件l 研磨膠帶(Grinding tape)1.目的:在研磨製程時作為保護功用 2.種類:UV Type和Non UV Type(Blue tape)3.重要特性:a.厚度:100250 m b.黏性:Non UV Type:20200 gf/20mm UV

11、Type:350 gf/20mm(before)3 gf/20mm(after UV irradiation)4.研磨膠帶選用之考量:a.晶圓Ink的厚度或晶圓長突塊之高度 b.研磨之晶圓尺寸及研磨後之厚度 c.低殘膠低污染Grinding tapeDe-taping type28PPT课件Taping Process29PPT课件l 研磨機(Grinder)研磨機的外型30PPT课件研磨的行程-131PPT课件研磨的行程-232PPT课件l 製程關鍵因素(Process key factor)1.貼片前須確認Ink之大小及高度,避免凸塊效應造成研磨破片.2.貼片機之切割刀需有壽命控制,以避免

12、膠絲殘留造成研磨破片.3.粗磨砂輪需須定時整治清理,以控制表面粗糙度.4.研磨機之清潔需特別注意,避免殘留矽渣在Chuck table表面 造成研磨時破片.5.貼片及撕片時有靜電產生,注意ESD防護.6.晶圓貼片時需注意不得有氣泡殘留.33PPT课件IC封裝流程:晶圓貼片(Wafer mount)l製程目的:將晶片藉膠帶固定在晶圓環(wafer ring)上,以利後製程(晶圓切割,黏晶)之操作.l設備:Taping Machinel材料:膠帶Tape(UV Type 和Non UV Type)重要特性:a.厚度:80150 m b.黏性:Non UV Type:50200 gf/20mm UV

13、 Type:1501000 gf/20mm(before)530 gf/20mm(after UV irradiation)c.擴張性:250350 m(5mm)l置具:晶舟盒(Wafer cassette)34PPT课件l 切割膠帶選用之考量 1.晶片大小 2.上片機之吸片強度 3.良好之擴張性 35PPT课件l製程目的:利用鑽石砂輪為將晶圓之上的晶(Die)割分.l設備:Saw Machinel材料:切割刀(Blade)l置具:晶片彈匣(Wafer cassette)IC封裝流程:晶圓切割(Wafer saw,die saw,wafer cut)36PPT课件l晶片切割步驟l將晶片背面連同

14、鐵環(固定用)黏貼在膠帶上l以100度左右溫度烘烤十分鐘可稍增加黏度(Blue tape)l連同Cassette送入切割機中,設定位置座標,進行切割,並以DI Water沖洗殘屑及Spin Dryl使用UV Tape需用UV光源照射以降低黏性,便於將晶粒取下Wafer MountBaking(Option)Wafer SawUV Release(Option)37PPT课件l 切割刀(Blade)1.種類Type:Z and ZH type.2.組成:鑽石顆粒,結合劑,矽袋 3.重要特性:a.鑽石顆粒大小:切割能力,刀片壽命,正崩情形 b.鑽石的集中度(密度):刀片壽命,正崩 c.結合劑種類:

15、正崩,切割能力,刀片壽命 4.切割刀選用之考量:產品種類,切割道寬度,晶片厚度(刀刃長度)38PPT课件l 切割機(Saw machine)Machine lay-out:39PPT课件l 切割方式及結構-1:40PPT课件l 切割方式及結構-2:41PPT课件l 切割方式及結構-3:42PPT课件l 切割道:1.切割刀中心線與實際切割中心線之偏差.2.切割道寬度,不含切割缺陷(chipping)3.實際切割道寬度4.切割道中心至晶粒邊緣之距離5.碎裂缺陷之深度(chipping size)43PPT课件l 切割站之異常:44PPT课件l 製程關鍵因素(Process key factor)1

16、.Saw Blade Life Time Control及破損偵測功能 2.進刀速度,轉速及切穿次數-Die Crack 3.使用DI Water,減少晶片表面銲墊污染 4.DI Water中加入CO2以增高水阻值,降低ESD Issue 5.清洗水壓控制,以避免清洗不完全或應力破壞 6.清洗角度控制亦可減少矽粉殘留 7.Kerf Width Control(Blade thickness,進刀深度,進刀速度,轉速)45PPT课件l製程目的:將晶(Chip/Dies)依照所需之位置置於導線架(Lead Frame)上並用膠（Epoxy）加以黏著固定。黏晶完成後之導線架則經由傳輸設備送至屬匣(M

17、agazine)內，以送至下一製程進銲線。在此步驟中導線架提供晶黏著的位置，並預設有可延伸晶電的內、外引腳。導線架依同設計可有一個或個晶座l設備:Die bonder,ionizerl材料:基板或導線架(substrate or Leadframe),銀膠或絕緣 膠(Epoxy)l工具:點膠頭(Dispenser),頂針(Needle),吸嘴(Pick-up tool)l置具:彈匣(Magazine)IC封裝流程:上片,黏晶,黏片(die bond,die mount,die attach)46PPT课件l黏粒步驟l依BOM準備花架(基板)及銀膠l將已切割完畢之Wafer及Cassette放入

18、Die Bonder之進料區,並設定座標位置及讀入mapping資料l設備自動點適當膠量至Die Pad上並吸取晶粒壓於其上做接合l烘烤以將Epoxy固化,連結基座晶粒Material PrepareWafer PrepareDie BondEpoxy Cure47PPT课件l黏粒製程準備1.花架/基板準備:產品封裝型態,Die Pad尺寸2.銀膠準備:回溫,震盪混合(離心脫泡),管制標簽3.Good Die資料抓取 a.Ink Die -調整光學讀取燈光強度 -一般取用未上Ink之Good Die -常因燈光強度或Ink濃淡而有誤取或漏取 b.Mapping -使用電子檔案儲存存於磁片中,或

19、連線傳送 -不因燈光或Ink而有誤差 -會因各廠家而有不同之檔案格式而需轉檔48PPT课件l 上片膠(Epoxy)組成:a.樹脂(Resin):會影響製程特性和化學反應性 b.催化劑(Curing agents):催化劑與樹脂不同的組合會影響 化學反應性，一般也稱為觸媒 c.填充劑(Fillers):影響製程特性，比如黏性及流動性還會 影響熱應力特性、熱傳導、機械強度和 電傳導性 d.稀釋劑(Diluent):在樹脂系統中可用來降低黏度的任何 物質。e.加速劑(Accelerators):縮短烘烤時間及烘烤溫度 49PPT课件l 工具:1.點膠頭(Dispenser):依據不同晶粒大小做設計,

20、使其在點膠 後晶粒mount上後不會包氣,並於擴散過 程中不至攀爬到晶粒表面 -主要選用因子:口徑大小,外型配置形狀 2.頂針(Needle):需依照不同的產品外型,特性,大小,膠帶的 特性,去設計選擇頂針的外型,數量及配置 位置 -主要選用因子:針數,Radius 50PPT课件 3.吸嘴總成(Pick-up tool):依據不同晶粒大小做設計,選擇不 同尺寸的吸嘴(Rubber tip)-主要選用因子:晶粒尺寸,材質 51PPT课件l 上片機(Die bonder)Machine lay-out:Leadframe inputWafer elevatorMagazine output be

21、ltMagazine input beltMonitorDispenser systemIndexerWafer tableKeyboard and mouseWafer inspectionPick-up systemPost-bond inspectionMagazine elevator52PPT课件l 上片製程:Dispense and attach 53PPT课件l 上片製程:Ejector and pick-up 54PPT课件l 上片站之異常:晶粒脫落,偏移膠量不足花架腳沾膠膠量過多晶粒正面沾膠55PPT课件l 製程關鍵因素(Process key factor)1.導線架或基板

22、上料時之方向 2.點膠頭的出膠方式設計,控制膠量 3.吸嘴定期清理更換,以避免異物沾附刮傷 4.膠量要控制,過多容易造成銀膠攀爬,污染晶粒表面;太少 則附著不良或引起可靠性問題 5.頂針選擇需注意針尖曲率,頂針數及受力位置 6.頂針壓力及頂出高度不宜造成Tape貫穿Crack 7.燈光調整需準確 8.黏粒位置需控制良好 56PPT课件57PPT课件58PPT课件IC封裝流程:上片烘烤(Curing)l製程目的:利用溫度將接著劑固化(聚合),並使其與晶粒及導線架或基板表面結合,使其固著於基座上l設備:烤箱Ovenl材料:氮氣(N2)l置具:彈匣(Magazine),彈匣托盤(Carrier)59

23、PPT课件1.Normal Cure Epoxya.固化時間長12小時b.兩段式固化溫度c.成本低2.Snap Cure Epoxy a.Cure時間短數十秒鐘三分鐘b.成本高3.Fast Cure Epoxya.Cure時間短510 Minutesb.成本高l 上片烘烤製程種類:60PPT课件l 製程關鍵因素(Process key factor)1.氮氣流量 2.迴風方式 3.擺放產品數量 4.擺放方向 l 烘烤異常事項 1.溫度不足:晶粒脫落 2.溫度過高:銀膠裂解,花架氧化 3.脫層Delamination61PPT课件l製程目的:利用電漿之物理與化學雙特性有效去除leadframe,

24、wafer,substrate表面有機物,無機物,光阻殘留以提升產品之良率;藉由Ar轟擊表面達到表面活化加強表面附著的能力.-WB前使用:去除die及基材表面之污染物,藉以提升表 面共晶強度.-Molding前使用:清洗晶粒及基材表面,使molding compound附著良好,減少脫層之發生.l設備:Plasma cleanerl材料:需做表面清潔的產品,相關之氣體l置具:Plasma專用彈匣(Magazine)IC封裝流程:濺擊清潔(Plasma clean)62PPT课件l製程目的:依照線圖,利用熱及超音波,使用金(鋁/銅)線銲接於晶片上的銲墊及導線架或基板的銲墊上,連接內外部線路,使晶

25、片得以與外界溝通l設備:Wire bonderl材料:金線,銅線或鋁線(鋁片)l工具:鋼嘴(capillary)l置具:彈匣(Magazine)IC封裝流程:銲線,打線(Wire bond)63PPT课件l銲線步驟l參照銲線圖設定銲線位置,並設定銲線參數l檢驗Wire pull,Ball shear,Bond Position,Loop Height,Ball sizel銲線機依照設定之程式,連續生產Program&ParameterBuy-offWire Bond64PPT课件l 銲線的種類及模式 1.銲線的種類Bonding mode:a.Thermocompression Process

26、:temperature:350C b.Thermoultrasonic process:temperature:150250 C c.Ultrasonic process:temperature:Wire diameter。-對於 FA=0之鋼嘴，OR Wire diameter 之24倍。83PPT课件f.鋼嘴內孔之錐度 Inside chamfer angle“IDA”:-CDA值愈大,在Bonding時向下的分向力愈大,Bond force傳送到金線的力量也愈大;有較佳之銲接品質 -CDA值較小有利於Loop之成形，但較不利於Bond -對於fine pitch、low loop or

27、 long loop選用圓角,以利Looping -目前常使用有90及120g.成型內徑 Chamfer diameter“CD”:CD愈大,對First bond所形成之球愈大84PPT课件h.成型內徑之角度 Inner Chamfer Angle“ICA”:-主要影響bonding的品質及燒球 (F.A.B)的好壞 -目前適應有60及 90 i.鋼嘴長度 Capillary length“L”j.錐形高度Bottle-neck height“BNH”:-BNH目前常使用有8mil,10mil and 12milk.錐形角度Bottle-neck angle“BNA”:-BNH及BNA的選用

28、,主要針對fine pitch 產品。-BNA目前常使用有1085PPT课件4.鋼嘴外型對銲線的影響 86PPT课件Bondhead systemIndexer systemKey board and track ballPC based controllerWire spool systemVision and bonder monitorInput/output elevatorl 銲線機(Wire bonder)1.Machine lay-out:87PPT课件bonderBonding systemController systemIndexer systemWire spool sy

29、stemPR systemXY tableBondheadHeater systemUltrasonic makerI/O system Controller and PCBSoftwareISP systemCamera systemLight systemWire length control systemWire feed systemWire tension systemInput/Output systemPosition control systemMoving systemEFO system 2.Machine design:88PPT课件 3.銲線機的總成:超音波產生器及傳輸

30、器辨識系統金線送給系統熱壓板控制系統89PPT课件 4.銲線機的運動模式:a.Bonding cycle:Ball-Wedge bond http:/ to 1st bond After new F.A.B is formed by E.F.O system at reset position,capillary starts high speed motion downward;air-vacuum is applied to keep the F.A.B seated in the capillary chamferTool 1st inflection pointShortly befo

31、re reaching the bond pad,capillary speed reduces to constant velocity(CV)before first contact detection with the pad surface.Wire-clamp close when initial contact is detected1st bondAfter contact detection,the F.A.B is deformed by the capillary against the pad surface,while ultrasonic energy(USG)and

32、 bond force(F)are applied along programmed bond time(T).The first bond to the pad is made,and wire-clamp open.Loop height Bond-hand and capillary rise to a calculated height above the pad to from the programmed wire loop,then wire-clamp close.Next pageStart90PPT课件Tool 2nd infection pointBond-hand de

33、scends,and shortly before reaching the lead finger,the capillary speed is reduced to CV before first contact with lead surface.2nd bond Capillary and wire contact the lead surface;ultrasonic energy(USG)and bond force(F)are applied along programmed bond time(T).The second bond is mode to the lead,the

34、 loop is finally formed andwire-clamp open.E.F.O heightAfter the tail bond bond was formed next to the 2nd bond,Bond-hand rises to the E.F.O height,tearing the tail bond off the lead.F.A.B/ResetElectrical spark is discharged to the tail end,and the next F.A.B is formed,the capillary reached the RESE

35、T position.Backtostart91PPT课件 b.Bonding cycle:Wedge-Wedge bondDescentto1stbondThebondingtooldescenttowardfirstbond.Thewedgewasangledholethroughwhichwireisfed.Wireclampisclose.1stbondimpact.U.S.energyappliedDeformingthewireandweldingittothepadonthedie.Copperwirebondedatroomtemperaturewithwedgesmadefr

36、omtungstencarbide.Goldwirebondedat125to150CwithwedgemadefromtitaniumcarbideRisetoloopheightDuringtherisetothetopofloopmotion,wiremustpay-outthroughthewedgewithoutdamagethroughtheopenwire-clamp.Wedgepolishandfunnelshapearecriticallyimportanttoenablesmoothpay-out.Descentto2ndbondThemotioncontrolsystem

37、andsoftwarepositionthetooloverthesecondbondsite,andthewire-clampcloseasdescentbegins.Next pageStart92PPT课件2ndbondimpactU.S.energyappliedUltrasonicenergyisappliedduringsecondformation.Thebackradiusofthesecondbondingtoolhasasignificanteffectonthelocationatwhichthewirewillsubsequentlyseparate.Newlinear

38、groovewedgesprovidethebestsurfaceappearanceandhavegoodtaillengthcontrol.2ndbondimpactU.S.energyappliedUltrasonicenergyisapplicationcontinuesasthewire-clampswingback,fracturingthewireattheheelofsecondbond.Clamppivotsforwardtofeedfornext1stbondThewire-clamppivotforward,pushingwirebackthroughtheholeint

39、hewedge.Backtostart93PPT课件 c.Bonding sequence:94PPT课件 d.金線送線模式:95PPT课件 e.鋼嘴運動軌跡及銲線路徑:96PPT课件l 銲線強度測試方式(Bonding test)拉力測試示意圖 推力測試示意圖97PPT课件 1.拉力測試破壞模式98PPT课件 2.推力破壞模式99PPT课件l 銲線defect mode 1.銲錯線(Wrong wire)2.線短路(Wire short)3.漏和線(Missing bond)4.斷線(Broken wire)5.線弧不良(Sagging wire)6.球銲偏(Ball shift)7.金球短

40、路(Ball short)8.球型不良(Smash ball)9.球脫(Lifted ball)10.失鋁(Peeling)11.彈坑(Cratering)12.二銲點脫(Lifted stitch)100PPT课件l 製程關鍵因素(Process key factor)1.鋼嘴的選擇及壽命的控制 2.熱板度壓合的調整、尺寸及表面平坦的控制,避免壓合不良 3.銲線參數的控制,可加強推拉力 4.導線架內腳共平面度的控制,避免二銲點脫落 5.導線架(基板)銲線區的鍍層品質(厚度,污染)6.銲線壓力太大或鋼嘴破損造成Cratering 7.鋁層太薄或是超音波過重,造成Peeling 8.金線種類的選

41、擇 101PPT课件l製程目的:在晶片表面覆蓋一層保護膠降低compound應力l設備:Die coating machinel材料:保護膠(Polymide)l工具:點膠針及膠管l置具:彈匣(Magazine)l規格:需覆蓋die表面90%以上,厚度目前無規定lDefect mode:溢膠,覆蓋面積不足,膠量不足IC封裝流程:點膠(Die coating)102PPT课件l製程目的:將熱固性塑膠加熱後使其成流體狀,擠壓進模具中,包覆晶粒及內部線路,防止溼氣等由外部侵入,有效將內部產生之熱排出於外部,提供能夠手持之形體l設備:模具,油壓機,預熱板,送片機,自動送片機,膠餅預熱機l材料:膠餅Mo

42、ld Compound,洗模膠Clean Compoundl置具:鋁架Loading Fixture,彈匣Magazine,銅刷Copper Brush,銅片,氣槍Air GunIC封裝流程:壓模,封蓋,封模(Molding,Encapsulation)103PPT课件l封膠步驟l依照BOM規訂之膠餅,取出做回溫l檢查封裝型態,腳數,參數,並做假片,若有需要則清模l將壓模完後之產品放置鋁架上並預熱,送入模具中,合模後投入已預熱膠餅,加壓進行封膠CompoundPrepareMold DieBuy-offMolding104PPT课件l 膠餅(Molding compount)1.組成:a.環氧

43、樹脂(Epoxy resin)b.硬化劑(Hardener)c.促進劑(Accelerator)d.抗燃劑(Flame retardant)e.填充劑(Filler)f.偶合劑(Coupling Agent)g.脫模劑(Release Agent)h.顏料(Pigment)i.潤滑劑(Lubricent)105PPT课件 2.材料管控:a.膠餅本身已成硬化之性質,但會隨兩種因素的影響造成 其流動性的降低 -存放地點的溫度:溫度越高硬化溫度越大 -存放的時間:存放越久硬化的程度越大 因此膠餅自冰庫領出,應於回溫24小時開封後,在一定 期限內使用完畢,並免吸濕及硬化.b.應存放於4 之冰庫,並管控

44、之 c.膠餅外箱應有管控標籤,註明回溫,領出,開箱及過期等 日期.106PPT课件 3.材料特性:a.螺旋流長度(Spiral flow length)b.固化時間(Gel time)c.比重(Specific gravity)d.玻璃轉換溫度(Grass transition temperature)e.熱膨脹係數(CTE)f.熱傳導係數(Thermal conductivity)g.彈性強度(Flexural strength)h.彈性係數(Flexural modulus)107PPT课件l 壓模機 108PPT课件109PPT课件110PPT课件111PPT课件112PPT课件膠餅回溫

45、膠餅拆封膠餅預熱產品上鋁架產品預熱上模具合模投膠餅固化 開模沖膠l半自動封膠流程-1113PPT课件空空空空 模模模模合合合合 模模模模放入放入放入放入L/FL/F灌灌灌灌 膠膠膠膠開開開開 模模模模離離離離 模模模模l半自動封膠流程-2114PPT课件l壓模機的種類115PPT课件 l壓模製程重要參數:1.合模壓力(Clamp pressure)2.轉進壓力(Transfer pressure)3.模子溫度(Mold temperature)4.轉進時間/速度(Transfer time/speed)5.預熱溫度(Preheat temperature)6.固化時間(Cure time)7.

46、預熱時間(Preheat time)8.模具表面(Mold surface)9.膠粒重量(Pellet weight)116PPT课件l壓模defect mode:1.未灌滿 2.內/外部氣洞(void)3.偏心錯模 4.wire sweep 5.斷線(broken wire)6.脫層(Delamination)7.內腳短路(Lead short)8.反向壓模 9.溢膠(Resin bleeding)10.翹曲(warpage)11.麻面(Staining)12.黏模(Sticking on mold surface)117PPT课件l 製程關鍵因素(Process key factor)1.

47、膠餅本身特性,膠餅儲存,膠餅回溫及壽命控制 2.模面清洗,避免進膠口,排氣孔堵塞及模面髒污影響粗糙 度(光滑度)及蓋印附著性 3.X-Ray檢驗以確認線弧狀況 4.模溫,膠餅溫度,沖膠速度,沖膠壓力,快慢速點等參數控 制,以避免氣孔,Wire Sweep,Wire Broken,Warpage等缺點 5.產品上模具後需檢查以避免跳片產生 6.避免黏膠造成氣孔 7.折膠方式與時間需把握 8.缺角膠餅避免使用 9.Plunger作業前需預熱,以避免Sticky 10.進膠口的設計及壽命與氣孔有很大關係 118PPT课件l製程目的:以油墨或雷射方式在膠體上蓋上或刻上產品名稱,型號,公司Logo,da

48、ta code等辨識資料l設備:油墨蓋印機(移印機)Pad Printer,雷射蓋(刻)印機,刻板機l工具:蓋印膠頭(Rubber tip)l材料:油墨Ink,字板Plate(鋁板)l置具:彈匣MagazineIC封裝流程:蓋印,印字,印碼(Marking,Inking)119PPT课件l蓋印步驟l準備油墨依印碼明細製作字版或找出應用程式l調整位置後,做假片以確認蓋印品質內容l將產品送上蓋印機完成蓋印l將蓋完印之產品送入烤箱烘乾Ink/Plate PrepareMark Buy-offMarkingCure120PPT课件l油墨蓋印流程整料入彈匣上料烘烤Cure下料方向辨識蓋印 IR Cure

49、H2 Torch成品121PPT课件122PPT课件l油墨/雷射蓋印比較123PPT课件 l蓋印defect mode 1.印碼氣孔(Branding bubble)2.印碼刮傷(Marking scratch)3.印碼斷字(Disconnected branding)4.蓋印偏移(Marking off-center)l製程關鍵因素(Process key factor)1.膠體表面清潔度的控制 2.油墨濃度 3.油墨壽命及儲存溫度 4.油墨附著性試驗(3M Tape Test,Mil-Std-883 Mark Permanence)5.Laser參數(電流,頻率,時間)6.蓋印範圍,位置及

50、內容124PPT课件l製程目的:將壓模時未完全交聯鏈結的單體,在高問長時間下完成固化穩定,同時減少膠体(warpage)之發生l設備:烤箱(Oven)l置具:彈匣Magazine,彈匣提籃IC封裝流程:穩定烤(Post mold curing)125PPT课件l製程目的:將膠體與導線架間之膠及連接腳與腳間的連桿(Dambar)切除,以使此部份之底材可被電鍍l設備:模具Dejunk/Trim Die,油壓機Pressl工具:牙刷l置具:彈匣Magazine,酒精Alcohol,氣槍Air GunIC封裝流程:去膠緯(Dejunk,Trim)126PPT课件Dam Bar去膠位置去膠位置去膠去膠/

51、去緯前去緯前去膠去膠/去緯後去緯後127PPT课件l製程目的:將壓模時延模具細縫所黏附於導線架上的膠 膜(Flash,Risin Bleed)去除,以利電鍍l設備:除膠模機Deflash Machinel材料:塑膠砂,玻璃砂,核桃砂,除膠液l工具:銅刷,刮膠片IC封裝流程:除膠膜(Deflash)128PPT课件l製程目的:在底材上鍍上一層錫鉛(Sn 8090%,Pb1020%),以避免底材氧化並提供作為上板的介質l設備:電鍍機Plating Machinel重要量測:錫鉛組成,厚度IC封裝流程:電鍍(Plating)129PPT课件l電鍍步驟l將導線架表面的Anti-Plate Materi

52、al除去l電鍍錫鉛到潔淨的底材上l將殘留鍍層上的化學藥品清除並烘乾Pre-TreatmentPlatePost Treatment130PPT课件l電鍍流程整料上料電解除膠中和電鍍高壓水刀酸洗預浸電解脫脂水洗烘乾下料131PPT课件l電鍍defect mode132PPT课件133PPT课件l製程關鍵因素(Process key factor)1.封膠之膠膜溢出,除膠參數及水刀壓力要控制 2.鍍層厚度300600-inch成份85%+/-10%3.離子汙染,如氯離子需控制 4.最後的水洗需使用純水,以避免污染 5.各化學槽的濃度分析維護及更換 6.錫絲的控制(特殊底材的酸洗,添加劑)7.電鍍極

53、板的鈍化,氧化及導電性134PPT课件l製程目的:利用連續沖模的方式將封裝體(Package)之外腳(Outlead)彎曲所需之外型l設備:模具Form/Singulation Die,油壓機Pressl工具:牙刷l材料:Hardtray,tube,bagl置具:彈匣Magazine,酒精Alcohol,氣槍Air GunIC封裝流程:成型/切單(Forming,singulation)135PPT课件136PPT课件l 成型defect mode 1.Micro-造成膠體內部金線或銲點斷裂 2.膠體崩裂/碎 3.Lead defect:斷腳,彎腳,毛邊,平整度不良 137PPT课件l製程關鍵

54、因素(Process key factor)1.Punch壽命控制 2.模具Stage順序設計 3.各Parts間讓位設計 4.電鍍層厚度成份 5.各Parts的拋光程度 6.Parts材質 7.模具清潔138PPT课件l製程目的:將IC放入震動盤或含IC之Tube置入軌道中,使用3D CCD檢測產品外觀後,放置入捲帶(Carry),上方再用透明膠帶(Cover tape)熱壓後,即可將IC封入捲帶內.l設備:捲帶機l材料:捲帶材料lDefect mode:-Cover tape斷裂 -Cover tape爆裂IC封裝流程:捲帶(Taping)139PPT课件l製程目的:將已包裝好IC之Tap

55、ing roll,tube,Hardtray 使用規定之紙箱包裝好後送至客戶端 l設備:真空包裝機,打帶機l材料:紙箱,膠帶,靜電袋,塑膠帶,LabellDefect mode:-混料 -Label錯誤 -包裝不良IC封裝流程:出貨(Shipping)140PPT课件可靠度及信賴性試驗簡介l可靠度基本概念:某裝置在規定的使用條件下或能於規定的時間內,毫無故障的發揮其功能的可行性 l可靠度的功能目的:1.了解產品可接受外部應力及熱應力的的大小,亦即產 品的強度及壽命 2.消除在製程中所產生的不良品,在未送達消費前將其 去除141PPT课件l產品的生命曲線(浴缸曲線):產品生產後,經使用期間至廢棄

56、為止的故障推移圖 1.早夭期(初期故障期):產品製造後即進入故障初期,故障 原因主要為製造不良或材料不良所造成 2.壯年期(偶發故障期):產品品質穩定,故障率低起穩定,故障原因主要為使用錯誤或環境變動所造成 3.老年期(磨損故障期):零件或材料壽命已至,故障原因為 腐蝕、氧化、疲勞、磨損等142PPT课件l應力及相關測試的種類:1.熱應力(Thermal stress):溫度循環、熱衝擊、高溫儲存 、低溫儲存 2.機械應力(Mechanical stress):震動測試、機械式衝擊、離心試驗、落下測試 3.電子應力(Electrical stress):加電壓、電壓on/off 4.其他(Ot

57、her):溼度、鹽霧、洩漏等143PPT课件l執行可靠度試驗之時機:1.新產品開發時 2.監督現有產品之品質水準 3.追查產品故障原因 4.改善產品能力或降低成本時 5.收集產品可靠度數據144PPT课件l可靠度測試的項目:1.溫度循環測試(Temperature Cycle Test-TCT)2.溫度衝擊試驗(Temperature Shock Test-TST)3.高/低溫儲存試驗(High/Low Temperature Storage Test)4.高/低溫操作試驗(High/low Temperature Operation Test)5.溫度濕度測試(Temperature Humidity Test-THT)6.壓力鍋測試(Pressure Cooker Test-PCT)7.加速壽命測試(Highly Accelerated Stress Test)8.沾錫測試(Solderability Test)9.老化試驗(Bias Life Test/Operaton Life Test)10.鹽霧試驗(Salt Atmosphere Test)11.印碼耐久試驗(Mark Permanency Test)145PPT课件Thanks and Q&A146PPT课件