Руководство по технологическим процессам на заключительном этапе производства полупроводников (Часть 2): литье, финишная обработка выводов и упаковка в ленту и катушку.

Этап 3: Инкапсуляция и формирование упаковки.

Формование упаковки

Метод трансферного литья обеспечивает инкапсуляцию соединения матрицы и проволоки в эпоксидную формовочную смесь (ЭМС), что позволяет:

• Механическая защита от ударов и вибрации.

• Влаго- и химический барьер

• Путь управления температурным режимом

Современные формовочные прессы позволяют достичь следующих результатов:

• Усилие смыкания: 50-200 тонн

• Давление переноса: 50-150 кг/см²

• Температура отверждения: 175°C в течение 60-120 секунд.

Новые альтернативы:Метод компрессионного формования для применения в системах упаковки на уровне пластин с расширенным расположением кристаллов (FOWLP) и системах «система в корпусе» (SiP).

Проверка выводной рамки

Контроль качества после формовки:

• Заусенцы на проводах

• Деформация корпуса (

• Отсутствие пустот в инкапсулянте

• Совместная плоскость свинца

Резка и формовка проводов

В случае корпусов на основе выводной рамки, резка выводов отделяет отдельные элементы от полосы, после чего производится формирование выводов для создания конфигураций типа «крыло чайки» (SOP/QFP), J-образных выводов (PLCC) или сквозных отверстий.

Лужение (свинцовое покрытие)

Гальваническое или иммерсионное лужение обеспечивает:

• Паяемость для поверхностного монтажа

• Устойчивость к окислению во время хранения

• Соответствие требованиям по содержанию бессвинцового свинца (сплавы Sn, SnAg, SnBi)

Типичная толщина покрытия:3-15 мкм в зависимости от требований к паяемости и сроку годности.

Этап 4: Заключительная обработка и контроль качества.

Маркировка свинца

Лазерная маркировка обеспечивает постоянную идентификацию каждого устройства с помощью:

• Логотип производителя и номер детали

• Отслеживание по дате/коду партии

• Индикатор ориентации контакта 1

• Страна происхождения (при необходимости)

Системы на основе YAG-лазеров и волоконных лазеров обеспечивают контрастность маркировки без повреждения целостности корпуса или близлежащих пассивирующих слоев.

Заключительная проверка

Комплексная проверка включает в себя:

• Проверка качества разметки (контраст, выравнивание, читаемость)

• Проверка размеров упаковки

• Целостность выводов (отсутствие изгибов и повреждений)

• Обнаружение дефектов поверхности (трещины, загрязнения)

Упаковка, лента и катушка

Форматы окончательной упаковки зависят от требований заказчика к сборке:

Упаковка в виде ленты и катушек использует рельефную несущую ленту с защитной пленкой, соответствующую стандартам EIA-481 в отношении шага расположения элементов и характеристик катушки.

Проверка ленты и катушки

Заключительный контроль качества на выходе включает в себя:

• Ориентация компонентов в полости

• целостность ленточного уплотнения

• Проверка рулона и этикетки

• Соответствие упаковки уровню чувствительности к влаге (MSL)

Контроль качества на всех этапах обработки данных на бэкэнде.

Современные производственные мощности по выпуску полупроводниковых изделий внедряют статистический контроль процессов (SPC) на каждом этапе:

• Поточная метрология:Контроль размеров и визуальный осмотр в режиме реального времени

• Проверка надежности:Проверка на температурные циклы, HAST и HTSL.

• Системы отслеживания:Полное отслеживание партии от пластины до отгрузки.

Новые тенденции в бэкэнд-технологиях

Сфера производства полупроводниковых компонентов стремительно меняется:

• Упаковка на уровне пластины (WLP):Слои перераспределения и контактные площадки заменяют традиционные проволочные соединения.

• Технологии разветвления сети:Обеспечьте гетерогенную интеграцию, выходящую за рамки ограничений по размеру пластины.

• Обрушение медных столбов:Межсоединения с малым шагом контактов в технологии «перевернутого кристалла» для устройств с большим количеством входов/выходов.

• Термокомпрессионная сварка:Сверхмалый шаг (

• Встраиваемые подложки для кристаллов:Активные компоненты внутри слоев печатной платы для миниатюризации

Заключение

Понимание полного технологического процесса производства полупроводниковых изделий — от нарезки пластин до окончательной упаковки в ленту и катушку — имеет решающее значение для оптимизации выхода годной продукции, обеспечения надежности и достижения целевых показателей по стоимости. Восемь этапов, рассмотренных во второй части (формование, формирование выводов, гальваническое покрытие, маркировка, окончательная проверка и упаковка), превращают хрупкий, взаимосвязанный кристалл в надежный компонент, готовый к поверхностному монтажу.

Для специалистов по закупкам и управлению цепочками поставок знание процессов как Части 1, так и Части 2 позволяет лучше оценивать поставщиков, вести переговоры по соглашениям о качестве и анализировать отказы при возникновении проблем на местах.