今天我們聊聊半導(dǎo)體產(chǎn)品的封裝工藝，一提到“封裝”，大家不難就會(huì)想到“包裝”，但是，封裝可不能簡單的就認(rèn)為等同于包裝的哦，因?yàn)榉庋b是“升級版”的包裝呢，封裝工藝不僅是將芯片包裹起來，還能制造通路并在外部環(huán)境下保護(hù)電路而不受外部環(huán)境的傷害。下面我們就開始講講半導(dǎo)體封裝工藝（Packaging）的相關(guān)知識(shí)！

將通過前段工序完成的晶圓半導(dǎo)體芯片—一切割，這些切割后的芯片稱為裸芯片(Bare Chip)或晶粒(Die),但是這種狀態(tài)下的芯片不能與外部交換電信號,所以容易受到外部沖擊,造成損壞。為了將半導(dǎo)體芯片或集成電路(IC)安裝在基板或電子設(shè)備上，需要對其進(jìn)行相應(yīng)的包裝。為使半導(dǎo)體芯片與外部交換信號從而制造通路,并在多種外部環(huán)境中保護(hù)芯片安全的工藝叫做封裝工藝。

封裝是連接集成電路和電子設(shè)備并保護(hù)電路免受外部環(huán)境(例如高溫,高濕,化學(xué)藥品和震動(dòng)/沖擊等)傷害的工藝。那么,讓我們來了解一下封裝工藝中的有哪些重要步驟吧？

一、晶圓切割

首先,要將晶圓分離成單獨(dú)的芯片。一個(gè)晶圓上密集地排列著數(shù)百個(gè)芯片,每個(gè)芯片以劃線槽(ScribeLine)為界限被分隔開。然后沿著該劃線槽,用金剛石鋸或激光進(jìn)行切割晶圓。因?yàn)檫@個(gè)工序是切割晶圓,所以晶圓切割作業(yè)也稱為“晶圓劃片(WaferSawing)”或“切片(Dicing)”。

二、芯片貼裝(Die attatch)

切割的芯片將被轉(zhuǎn)移到引線框架（Lead Frame） 或印制電路板(Printed Circuit Board, PCB)上。引線框架在半導(dǎo)體芯片和外部電路之間傳遞電信號,并在外部環(huán)境中起到保護(hù)和支持芯片的骨架作用。

三、芯片互聯(lián)

打線鍵合(Wire Bonding)是為了實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體的電特性,使用細(xì)金線將基板上的半導(dǎo)體芯片的接點(diǎn)與基板的接點(diǎn)相連的過程。

比較打線鍵合與倒裝芯片鍵合

除了傳統(tǒng)的打線鍵合的方法外,還有一種封裝方法,它是將芯片電路和基板凸點(diǎn)(Bump)相連接,以提高半導(dǎo)體的速度。這種技術(shù)被稱為倒裝芯片(Flip Chip)封裝。與引線鍵合相比,它的電阻更小,速度更快,并且實(shí)現(xiàn)了小規(guī)格(Form Factor)制造。凸點(diǎn)的材料主要是金(Au)或焊料(Solder) (錫/鉛/銀化合物)。

四、成型(Molding) 工藝

當(dāng)芯片互聯(lián)完成時(shí),保護(hù)半導(dǎo)體集成電路不受熱和濕氣等物理環(huán)境的影響,并將封裝制成理想的形態(tài),這樣的過程叫做成型工藝?；ヂ?lián)完成后的半導(dǎo)體芯片,經(jīng)過化學(xué)樹脂密封，就會(huì)成為我們常見的半導(dǎo)體。

完成封裝工藝的半導(dǎo)體芯片。經(jīng)過最終測試之后制成的半導(dǎo)體用于將我們生活中的各個(gè)地方。

封裝工藝完成后,將進(jìn)行封裝測試以最終篩選半導(dǎo)體產(chǎn)品合格與否。該測試是在成品成型后進(jìn)行檢查,因此也被稱為"最終測試(Final Test)"。

封裝測試通過將半導(dǎo)體放入檢查設(shè)備(Tester)中,在不同條件下(電壓、電信號、溫度、濕度等)測量產(chǎn)品的電特性、功能特性和運(yùn)行速度等。它還可以通過分析測試數(shù)據(jù),反饋給制造過程或組裝過程,來提高產(chǎn)品質(zhì)量。

到目前為止，我們了解了半導(dǎo)體誕生的8大工藝。從切割硅錠的圓盤形晶片變成尺寸比指甲還小的半導(dǎo)體，經(jīng)過了復(fù)雜細(xì)致的過程，最終用于我們的日常生活中。期待無處不在的半導(dǎo)體不斷發(fā)展，讓我們的生活更加豐富多彩!

審核編輯：劉清