Présentation du processus des semi-conducteurs
Le processus des semi-conducteurs implique principalement l'application de technologies de microfabrication et de film pour connecter entièrement les puces et autres éléments dans diverses régions, telles que les substrats et les cadres. Cela facilite l'extraction des bornes en plomb et l'encapsulation avec un milieu isolant en plastique pour former un tout intégré, présenté comme une structure tridimensionnelle, complétant finalement le processus d'emballage du semi-conducteur. Le concept de processus semi-conducteur concerne également la définition étroite du conditionnement de puces semi-conductrices. D'un point de vue plus large, il fait référence à l'ingénierie de l'emballage, qui implique la connexion et la fixation au substrat, la configuration de l'équipement électronique correspondant et la construction d'un système complet doté de fortes performances globales.
Flux de processus d'emballage de semi-conducteurs
Le processus de conditionnement des semi-conducteurs comprend plusieurs tâches, comme illustré dans la figure 1. Chaque processus a des exigences spécifiques et des flux de travail étroitement liés, nécessitant une analyse détaillée au cours de la phase pratique. Le contenu spécifique est le suivant :
1. Coupe de copeaux
Dans le processus d'emballage des semi-conducteurs, la découpe des puces consiste à découper des tranches de silicium en puces individuelles et à éliminer rapidement les débris de silicium pour éviter tout obstacle au travail ultérieur et au contrôle qualité.
2. Montage de puce
Le processus de montage des puces vise à éviter d'endommager le circuit lors du meulage des tranches en appliquant une couche de film protecteur, mettant systématiquement l'accent sur l'intégrité du circuit.
3. Processus de liaison des fils
Le contrôle de la qualité du processus de liaison des fils implique l'utilisation de différents types de fils d'or pour connecter les plots de liaison de la puce aux plots du cadre, garantissant ainsi que la puce peut se connecter aux circuits externes et maintenir l'intégrité globale du processus. Généralement, des fils d'or dopés et des fils d'or alliés sont utilisés.
Fils d'or dopés : les types incluent GS, GW et TS, adaptés aux arcs élevés (GS : > 250 μm), aux arcs moyens-élevés (GW : 200-300 μm) et aux arcs moyens-faibles (TS : 100-200 μm) liaison respectivement.
Fils d'or alliés : les types incluent AG2 et AG3, adaptés au collage à faible arc (70-100 μm).
Les options de diamètre pour ces fils vont de 0,013 mm à 0,070 mm. La sélection du type et du diamètre appropriés en fonction des exigences opérationnelles et des normes est cruciale pour le contrôle qualité.
4. Processus de moulage
Le circuit principal des éléments de moulage implique l'encapsulation. Le contrôle de la qualité du processus de moulage protège les composants, notamment des forces extérieures provoquant des dommages à des degrés divers. Cela implique une analyse approfondie des propriétés physiques des composants.
Trois méthodes principales sont actuellement utilisées : les emballages en céramique, les emballages en plastique et les emballages traditionnels. La gestion de la proportion de chaque type d’emballage est cruciale pour répondre aux demandes mondiales de production de puces. Au cours du processus, des capacités complètes sont requises, telles que le préchauffage de la puce et de la grille de connexion avant l'encapsulation avec de la résine époxy, le moulage et le durcissement après moulage.
5. Processus de post-durcissement
Après le processus de moulage, un traitement de post-durcissement est nécessaire, en se concentrant sur l'élimination de tout excès de matériaux autour du processus ou de l'emballage. Le contrôle qualité est essentiel pour éviter d’affecter la qualité et l’apparence globale du processus.
6. Processus de test
Une fois les processus précédents terminés, la qualité globale du processus doit être testée à l’aide de technologies et d’installations de test avancées. Cette étape implique un enregistrement détaillé des données, en se concentrant sur le fonctionnement normal de la puce en fonction de son niveau de performances. Compte tenu du coût élevé des équipements de test, il est crucial de maintenir un contrôle qualité tout au long des étapes de production, y compris l'inspection visuelle et les tests de performances électriques.
Tests de performances électriques : cela implique de tester les circuits intégrés à l’aide d’un équipement de test automatique et de s’assurer que chaque circuit est correctement connecté pour les tests électriques.
Inspection visuelle : les techniciens utilisent des microscopes pour inspecter minutieusement les puces emballées finies afin de s'assurer qu'elles sont exemptes de défauts et qu'elles répondent aux normes de qualité d'emballage des semi-conducteurs.
7. Processus de marquage
Le processus de marquage implique le transfert des copeaux testés vers un entrepôt semi-fini pour le traitement final, l'inspection qualité, l'emballage et l'expédition. Ce processus comprend trois étapes principales :
1) Galvanoplastie : Après avoir formé les fils, un matériau anticorrosion est appliqué pour éviter l’oxydation et la corrosion. La technologie de dépôt par galvanoplastie est généralement utilisée puisque la plupart des câbles sont en étain.
2)Cintrage : Les fils traités sont ensuite façonnés, la bande de circuit intégré étant placée dans un outil de formation de fils, contrôlant la forme du fil (type J ou L) et l'emballage monté en surface.
3) Impression laser : Enfin, les produits formés sont imprimés avec un motif qui sert de marque spéciale pour le processus d'emballage des semi-conducteurs, comme illustré sur la figure 3.
Défis et recommandations
L'étude des processus de conditionnement des semi-conducteurs commence par un aperçu de la technologie des semi-conducteurs pour comprendre ses principes. Ensuite, l'examen du flux du processus d'emballage vise à assurer un contrôle méticuleux pendant les opérations, en utilisant une gestion raffinée pour éviter les problèmes de routine. Dans le contexte du développement moderne, il est essentiel d’identifier les défis liés aux processus de conditionnement des semi-conducteurs. Il est recommandé de se concentrer sur les aspects du contrôle qualité, en maîtrisant parfaitement les points clés pour améliorer efficacement la qualité du processus.
Du point de vue du contrôle qualité, la mise en œuvre présente des défis importants en raison de nombreux processus ayant un contenu et des exigences spécifiques, chacun s'influençant les uns les autres. Un contrôle rigoureux est nécessaire lors des opérations pratiques. En adoptant une attitude de travail méticuleuse et en appliquant des technologies de pointe, la qualité du processus de conditionnement des semi-conducteurs et les niveaux techniques peuvent être améliorés, garantissant ainsi une efficacité globale de l'application et obtenant d'excellents avantages globaux (comme le montre la figure 3).
Heure de publication : 22 mai 2024