راهنمای فرآیند پشتیبانی نیمههادی (بخش 2): قالبگیری، پرداخت سربی و بستهبندی نوار و قرقره
مرحله ۳: کپسولهسازی و تشکیل بستهبندی
قالبگیری بستهبندی
قالبگیری انتقالی، پیوندهای قالب و سیم را در ترکیب قالبگیری اپوکسی (EMC) محصور میکند و موارد زیر را فراهم میکند:
-
محافظت مکانیکی در برابر ضربه و ارتعاش
-
رطوبت و مانع شیمیایی
-
مسیر مدیریت حرارتی
پرسهای قالبگیری مدرن به موارد زیر دست مییابند:
-
نیروی گیره: 50-200 تن
-
فشار انتقال: ۵۰-۱۵۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع
-
دمای خشک شدن: ۱۷۵ درجه سانتیگراد به مدت ۶۰ تا ۱۲۰ ثانیه
جایگزینهای نوظهور:قالبگیری فشاری برای بستهبندی ویفر با خروجی باز (FOWLP) و کاربردهای سیستم در بسته (SiP).
بازرسی فریم سربی
بررسیهای بازرسی پس از قالبگیری:
-
فلش قالب روی سیمها
-
تاب برداشتن بستهبندی (کمتر از 0.15 میلیمتر برای QFP)
-
وجود فضای خالی در محفظه
-
همسطحی سرب
برش و شکلدهی سرب
برای بستههای مبتنی بر قاب سربی، برش سرب، واحدهای جداگانه را از نوار جدا میکند و به دنبال آن شکلدهی سرب برای ایجاد پیکربندیهای بال مرغ دریایی (SOP/QFP)، سرب J (PLCC) یا سوراخدار انجام میشود.
آبکاری قلع (روکش سرب)
آبکاری الکتریکی یا غوطهوری قلع موارد زیر را فراهم میکند:
-
قابلیت لحیم کاری برای مونتاژ سطحی
-
مقاومت در برابر اکسیداسیون در طول نگهداری
-
انطباق با استانداردهای بدون سرب (آلیاژهای Sn، SnAg، SnBi)
ضخامت آبکاری معمولی:۳-۱۵ میکرومتر بسته به الزامات لحیمکاری و مشخصات ماندگاری.
مرحله ۴: پردازش نهایی و تضمین کیفیت
علامت گذاری سربی
علامتگذاری لیزری به طور دائم هر دستگاه را با موارد زیر مشخص میکند:
-
لوگوی سازنده و شماره قطعه
-
قابلیت ردیابی کد تاریخ/بهره
-
نشانگر جهت پین ۱
-
کشور مبدا (در صورت لزوم)
سیستمهای لیزر YAG و فیبر، کنتراست علامت را بدون آسیب رساندن به یکپارچگی بستهبندی یا لایههای غیرفعال مجاور، فراهم میکنند.
بازرسی نهایی
بازرسی جامع شامل موارد زیر است:
-
تأیید کیفیت علامتگذاری (تضاد، همترازی، خوانایی)
-
بررسی ابعاد بستهبندی
-
سلامت سرب (بدون خمیدگی یا آسیب)
-
تشخیص عیوب سطحی (ترک، آلودگی)
بسته بندی و نوار و قرقره
قالبهای بستهبندی نهایی به الزامات مونتاژ مشتری بستگی دارد:
| قالب | کاربرد | تعداد معمول |
|---|---|---|
| نوار و قرقره | مونتاژ خودکار SMT | ۱۰۰۰ تا ۵۰۰۰ در هر حلقه |
| سینی | دستگاههای QFP بزرگ، BGA | ۵۰-۱۰۰ عدد در هر سینی |
| لوله | اجزای سوراخدار | 20-50/لوله |
| فله | تراشههای کالایی با حجم بالا | متفاوت است |
بستهبندی نوار و قرقره از نوار حامل برجسته با نوار آببندی روکش استفاده میکند که مطابق با استانداردهای EIA-481 برای ابعاد گام و مشخصات قرقره است.
بازرسی نوار و قرقره
کنترل کیفیت نهایی خروجی شامل موارد زیر است:
-
جهت گیری اجزا در حفره
-
یکپارچگی آببندی نوار
-
تأیید حلقه و برچسب
-
انطباق بستهبندی با سطح حساسیت به رطوبت (MSL)
کنترل کیفیت در سراسر پردازش نهایی
تأسیسات مدرنِ تولید نیمههادی، کنترل فرآیند آماری (SPC) را در هر مرحله پیادهسازی میکنند:
-
مترولوژی درون خطی:بازرسی ابعادی و بصری در زمان واقعی
-
آزمایش قابلیت اطمینان:چرخه دمایی، اعتبارسنجی HAST و HTSL
-
سیستمهای ردیابی:ردیابی کامل محموله از ویفر تا حمل و نقل
روندهای نوظهور در فناوری Back-End
چشمانداز بخش پشتیبانی نیمههادیها به سرعت در حال تکامل است:
-
بستهبندی در سطح ویفر (WLP):لایههای توزیع مجدد و ضربه زدن جایگزین پیوندهای سیمی سنتی میشوند
-
فناوریهای خروجی فن:ادغام ناهمگن را فراتر از محدودیتهای اندازه ویفر امکانپذیر کنید
-
ضربه به ستون مسی:اتصال داخلی فلیپ چیپ با گام دقیق برای دستگاههای با ورودی/خروجی بالا
-
پیوند حرارتی-فشاری:گام بسیار ریز (
-
زیرلایههای قالب جاسازیشده:اجزای فعال درون لایههای PCB برای کوچکسازی
نتیجهگیری
درک کامل جریان فرآیند بکاند نیمههادی - از خرد کردن ویفر تا بستهبندی نهایی نوار و قرقره - برای بهینهسازی بازده، تضمین قابلیت اطمینان و دستیابی به اهداف هزینه ضروری است. هشت مرحله پوشش داده شده در بخش 2 (قالبگیری، شکلدهی سرب، آبکاری، علامتگذاری، بازرسی نهایی و بستهبندی) یک قالب شکننده و به هم پیوسته را به یک قطعه مستحکم و آماده نصب روی سطح تبدیل میکند.
برای متخصصان تدارکات و زنجیره تأمین، آگاهی از هر دو فرآیند بخش ۱ و بخش ۲، امکان ارزیابی بهتر تأمینکننده، مذاکره برای توافق کیفیت و تجزیه و تحلیل شکست در هنگام بروز مشکلات میدانی را فراهم میکند.