Guia de Processos de Back-End de Semicondutores (Parte 2): Moldagem, Acabamento de Terminais e Embalagem em Fita e Carretel

Fase 3: Encapsulamento e Formação da Embalagem

Moldagem de embalagens

A moldagem por transferência encapsula o chip e as conexões dos fios em composto de moldagem epóxi (EMC), proporcionando:

• Proteção mecânica contra choques e vibrações.

• Barreira contra umidade e produtos químicos

• Caminho de gerenciamento térmico

As prensas de moldagem modernas conseguem realizar:

• Força de aperto: 50-200 toneladas

• Pressão de transferência: 50-150 kg/cm²

• Temperatura de cura: 175°C por 60 a 120 segundos

Alternativas emergentes:Moldagem por compressão para aplicações de encapsulamento em nível de wafer com distribuição de chips (FOWLP) e sistema em pacote (SiP).

Inspeção de estrutura de chumbo

Verificações de inspeção pós-moldagem:

• Respingos de mofo nos terminais

• Deformação da embalagem (

• Presença de vazio no encapsulante

• Coplanaridade do chumbo

Corte e formação de chumbo

Para encapsulamentos baseados em leadframe, o corte dos terminais separa as unidades individuais da tira, seguido pela conformação dos terminais para criar configurações do tipo asa de gaivota (SOP/QFP), J-lead (PLCC) ou through-hole.

Revestimento de estanho (acabamento com chumbo)

A galvanoplastia ou a imersão em estanho proporcionam:

• Soldabilidade para montagem em superfície

• Resistência à oxidação durante o armazenamento

• Conformidade com a política de isenção de chumbo (ligas de Sn, SnAg e SnBi)

Espessura típica do revestimento:3-15 μm, dependendo dos requisitos de soldabilidade e das especificações de vida útil.

Fase 4: Processamento Final e Garantia de Qualidade

Marcação com chumbo

A marcação a laser identifica permanentemente cada dispositivo com:

• Logotipo do fabricante e número da peça

• Rastreabilidade do código de data/lote

• Indicador de orientação do pino 1

• País de origem (quando necessário)

Os sistemas de laser YAG e de fibra proporcionam alto contraste de marca sem danificar a integridade da embalagem ou as camadas de passivação próximas.

Inspeção final

A inspeção completa abrange:

• Verificação da qualidade da marca (contraste, alinhamento, legibilidade)

• Verificações dimensionais da embalagem

• Integridade do chumbo (sem dobras ou danos)

• Detecção de defeitos superficiais (rachaduras, contaminação)

Embalagens, Fitas e Carretéis

Os formatos finais de embalagem dependem dos requisitos de montagem do cliente:

A embalagem em fita e carretel utiliza fita transportadora em relevo com fita de cobertura para vedação, em conformidade com os padrões EIA-481 para dimensões de passo e especificações do carretel.

Inspeção de fita e carretel

O controle de qualidade final de saída inclui:

• Orientação do componente na cavidade

• integridade da vedação da fita

• Verificação de bobina e etiqueta

• Conformidade da embalagem com o nível de sensibilidade à umidade (MSL)

Controle de qualidade em todo o processamento de back-end

As modernas instalações de processamento de semicondutores implementam o controle estatístico de processo (CEP) em todas as etapas:

• Metrologia em linha:Inspeção dimensional e visual em tempo real

• Testes de confiabilidade:Validação por ciclagem de temperatura, HAST e HTSL

• Sistemas de rastreabilidade:Rastreamento completo do lote, do wafer ao envio.

Tendências emergentes em tecnologia de back-end

O cenário da infraestrutura de semicondutores está evoluindo rapidamente:

• Embalagem em nível de wafer (WLP):Camadas de redistribuição e bumping substituem as ligações de fios tradicionais.

• Tecnologias de Fan-Out:Possibilitar a integração heterogênea além das restrições de tamanho do wafer.

• Impacto em pilares de cobre:Interconexão flip-chip de passo fino para dispositivos de alta E/S

• Ligação por termocompressão:Passo ultrafino (

• Substratos de matriz embutida:Componentes ativos dentro das camadas da placa de circuito impresso para miniaturização

Conclusão

Compreender todo o fluxo do processo de fabricação de semicondutores — desde o corte do wafer até a embalagem final em fita e carretel — é essencial para otimizar o rendimento, garantir a confiabilidade e atingir as metas de custo. As oito etapas abordadas na Parte 2 (moldagem, formação de terminais, revestimento, marcação, inspeção final e embalagem) transformam um chip frágil e interconectado em um componente robusto, pronto para montagem em superfície.

Para profissionais de compras e cadeia de suprimentos, o conhecimento dos processos da Parte 1 e da Parte 2 permite uma melhor avaliação de fornecedores, negociação de acordos de qualidade e análise de falhas quando surgem problemas em campo.