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塑封工艺,塑封製程,Molding Process
来源: | 作者:Viki | 发布时间: 2023-04-10 | 304 次浏览 | 分享到:

塑封是一种将芯片或器件覆盖模塑料进行保护的封装工艺。通过塑封,使得原先裸露于外界的芯片、器件及连接线路通过外部塑封体得到保护,免受外界环境(特别是湿气环境)对半导体器件造成的侵袭,避免产品失效"。塑封工艺广泛应用于目前熟知的半导体封装形式中,如TSSOP、DFN、 OFN、 SIP、BCA、IGA、FSCSP、WICSP 等。随着扇出型封装的兴起,塑封又起到了重新构造圆片、面板,并增加芯片布线、布球的功能。在主流的圆片级、面板级扇出封装中,塑封工艺是关键工艺。

按照成型原理的不同,半导体塑封主要分为注射式成型塑封和压缩式成型塑封两种,如下图所示。其中,注射式成型塑封由于具有工艺成熟、产品成型可 靠性高、设备每小时产量(UPH)高等优点,目前其应用较为广泛,主要应用于 TSSOP、DPN、QFN 及BGA 等传统封装工艺。压缩式成型塑封主要用于存储器等多叠层超薄产品的封装,由于塑封料在模具腔体内无流动,可实现无冲线塑封和超薄塑封,也可实现圆片级塑封等大面积塑封需求,主要应用于LGA、WLCSP 等高端封装工艺。

半导体塑封中使用的塑封料应具有以下特点。

(1)可成型性:避免芯片、金线及其他产品器件受到损害,滅少溢料,避免产生空洞和不完全填充,并且需具有快速固化的特性。

(2)可靠性:具有耐湿性,防止电流泄漏和铝电路刻蚀;具有抗热性,防止键合引线断裂,以及芯片和封装体破裂;耐高温储存。

塑封过程为热化学反应,所以在进行传递塑封料时,塑封料首先要进行预热,一般使用高频预热机进行预热。将塑封料放人模具后,预热 20~40s(根据预热机的要求来设定),预热温度为 75~85°(预热温度为料饼表面温度,而不是料饼内部温度)。传递塑封料时,为保证产品质量,首先要检查模具温度、传递压力、传递速度/时间、合模压力、固化时间、料饼质量等参数;塑封完成后,需进行产品质量确认,包括冲弯率是否合格,是否存在内部空洞和分层,塑封体外观是否有缺陷等。下表所列为典型注射式成型塑封工艺参数。

完整的塑封流程还包括塑封前的等离子清洗和塑封后的后固化两个步骤。等离子清洗通常采用 Ar和H₂,混合气体,其目的是清除待塑封芯片表面的微尘和污染物,并使表面活化,增加塑封界面结合力,防止分层的发生。后固化可以提高热固化性塑封件的硬度,稳定固化物的分子结构,滅少因塑封结束后降到室温时产生的固化材料的应力,从而提高固化件的机械特性。