详解芯片封装的工艺步骤

文章来源：半导体与物理

原文作者：jjfly686

本文介绍了芯片封装的类型与流程。

芯片封装是半导体制造过程中至关重要的一步，它不仅保护了精密的硅芯片免受外界环境的影响，还提供了与外部电路连接的方式。通过一系列复杂的工艺步骤，芯片从晶圆上被切割下来，经过处理和封装，最终成为可以安装在各种电子设备中的组件。

晶圆减薄

在进行封装之前，通常需要对硅片进行减薄处理。这是因为较薄的硅片更容易进行后续的切割和加工，还有助于多个die封装在一起。背面减薄技术主要包括磨削、研磨、干式抛光、化学机械平坦工艺（CMP）、常压等离子腐蚀等方法。

切割工艺：DBG与DBT

为了减少硅片减薄过程中的翘曲问题及划片引起的芯片边缘损害，有两种改进的切割工艺：先切割后减薄(DBG)和减薄切割法(DBT)。

芯片贴装：固定芯片的方法

将IC芯片固定于封装基板或引脚架上的过程被称为芯片贴装。常用的工艺包括：

共晶粘贴法：利用金-硅合金在高温下熔合的特点实现固定。

焊接粘贴法：使用铅锡合金焊接。

导电胶粘贴法：适用于塑料封装，使用高分子聚合物作为粘合剂。

玻璃胶粘贴法：采用玻璃材料进行粘合。

芯片互连：连接内部与外部世界

芯片互连是指将芯片焊区与封装外壳的I/O引线或基板上的金属布线相连接的过程。这可以通过以下几种技术实现：

打线键合技术（WB）：如超声波键合、热压键合和热超声波键合。

载带自动键合技术（TAB）：一次性完成所有接口的连接。

倒装芯片键合技术（FCB）：直接将芯片焊区与基板焊区相连，减少了信号传输的距离，提高了效率。

成型技术：给芯片穿上“外衣”

成型技术指的是将芯片与引线框架一起封装起来，以提供物理保护并便于安装。根据材料的不同，可分为金属封装、塑料封装和陶瓷封装等。

后处理步骤

去飞边毛刺：去除封装过程中产生的多余材料，确保表面光滑。

上焊锡：为引脚涂覆焊锡，便于后续焊接。

切筋成型：将引脚弯曲成特定形状，方便装配。

打码：在封装模块上印上制造商信息、国家代码和器件代码等，以便识别和追踪