Hướng dẫn quy trình gia công bán dẫn (Phần 2): Khuôn đúc, hoàn thiện chân linh kiện và đóng gói dạng cuộn băng

Giai đoạn 3: Đóng gói và tạo bao bì

Đóng gói khuôn

Phương pháp ép chuyển bao bọc các mối nối chip và dây dẫn trong hợp chất epoxy (EMC), mang lại:

• Bảo vệ cơ học chống lại va đập và rung động

• Lớp chắn ẩm và hóa chất

• Đường dẫn quản lý nhiệt

Máy ép khuôn hiện đại đạt được những điều sau:

• Lực kẹp: 50-200 tấn

• Áp suất truyền tải: 50-150 kg/cm²

• Nhiệt độ đóng rắn: 175°C trong 60-120 giây

Các giải pháp thay thế mới nổi:Ép khuôn nén cho các ứng dụng đóng gói cấp wafer dạng fan-out (FOWLP) và hệ thống trong gói (SiP).

Kiểm tra khung chì

Kiểm tra sau khi đúc khuôn:

• Hiện tượng bavia khuôn trên các đầu dây dẫn

• Độ cong vênh của bao bì (

• Sự hiện diện của khoảng trống trong chất bao bọc

• Độ đồng phẳng của chì

Cắt và tạo hình chì

Đối với các gói dựa trên khung dẫn, việc cắt chân dẫn tách các đơn vị riêng lẻ khỏi dải, sau đó là quá trình tạo hình chân dẫn để tạo ra các cấu hình cánh chim (SOP/QFP), chân dẫn hình chữ J (PLCC) hoặc xuyên lỗ.

Mạ thiếc (lớp phủ chì)

Mạ điện hoặc mạ thiếc nhúng mang lại:

• Khả năng hàn cho lắp ráp linh kiện gắn bề mặt

• Khả năng chống oxy hóa trong quá trình bảo quản

• Tuân thủ tiêu chuẩn không chứa chì (hợp kim Sn, SnAg, SnBi)

Độ dày lớp mạ điển hình:Độ dày từ 3-15 μm tùy thuộc vào yêu cầu về khả năng hàn và thời hạn sử dụng.

Giai đoạn 4: Xử lý cuối cùng và đảm bảo chất lượng

Đánh dấu chì

Khắc laser giúp xác định vĩnh viễn từng thiết bị với các thông tin sau:

• Logo nhà sản xuất và số hiệu phụ tùng

• Khả năng truy xuất nguồn gốc theo ngày/mã lô

• Chỉ báo định hướng chân 1

• Quốc gia xuất xứ (nếu cần)

Hệ thống laser YAG và laser sợi quang cung cấp độ tương phản dấu hiệu mà không làm hỏng tính toàn vẹn của bao bì hoặc các lớp thụ động hóa lân cận.

Kiểm tra cuối cùng

Kiểm tra toàn diện bao gồm:

• Kiểm tra chất lượng dấu ấn (độ tương phản, căn chỉnh, khả năng đọc)

• Kiểm tra kích thước bao bì

• Độ nguyên vẹn của chì (không bị cong hoặc hư hỏng)

• Phát hiện khuyết tật bề mặt (vết nứt, vết bẩn)

Bao bì & Băng keo & Cuộn

Các định dạng bao bì cuối cùng phụ thuộc vào yêu cầu lắp ráp của khách hàng:

Bao bì dạng cuộn băng sử dụng băng nền dập nổi với lớp băng phủ niêm phong, tuân thủ tiêu chuẩn EIA-481 về kích thước bước băng và thông số kỹ thuật cuộn.

Kiểm tra băng và cuộn

Kiểm tra chất lượng cuối cùng trước khi xuất xưởng bao gồm:

• Hướng đặt linh kiện trong khoang

• Độ kín của lớp băng dính

• Xác minh cuộn phim và nhãn

• Tuân thủ mức độ nhạy cảm với độ ẩm (MSL) của bao bì

Kiểm soát chất lượng xuyên suốt quá trình xử lý hậu kỳ.

Các cơ sở sản xuất bán dẫn hiện đại thực hiện kiểm soát quy trình thống kê (SPC) ở mọi giai đoạn:

• Đo lường trực tuyến:Kiểm tra kích thước và hình ảnh theo thời gian thực

• Kiểm tra độ tin cậy:Chu kỳ nhiệt độ, HAST và xác thực HTSL

• Hệ thống truy xuất nguồn gốc:Theo dõi toàn bộ lô hàng từ khi sản xuất đến khi giao hàng.

Các xu hướng mới nổi trong công nghệ Back-end

Lĩnh vực sản xuất bán dẫn giai đoạn cuối đang phát triển nhanh chóng:

• Đóng gói cấp độ wafer (WLP):Các lớp phân phối lại và kỹ thuật tạo gờ thay thế các mối nối dây truyền thống.

• Công nghệ phân nhánh:Cho phép tích hợp đa dạng vượt ra ngoài giới hạn kích thước wafer.

• Va chạm vào trụ đồng:Kết nối lật chip bước nhỏ cho các thiết bị có số lượng đầu vào/đầu ra cao.

• Liên kết bằng phương pháp nén nhiệt:Khoảng cách chân cực nhỏ (

• Các chất nền chip nhúng:Các linh kiện hoạt động bên trong các lớp PCB để thu nhỏ kích thước.

Phần kết luận

Hiểu rõ toàn bộ quy trình sản xuất bán dẫn giai đoạn cuối—từ cắt lát wafer đến đóng gói cuối cùng dạng cuộn băng—là điều cần thiết để tối ưu hóa năng suất, đảm bảo độ tin cậy và đáp ứng các mục tiêu về chi phí. Tám bước được đề cập trong Phần 2 (đúc khuôn, tạo chân, mạ, đánh dấu, kiểm tra cuối cùng và đóng gói) biến một chip bán dẫn dễ vỡ, có nhiều kết nối thành một linh kiện chắc chắn, sẵn sàng cho việc gắn trên bề mặt.

Đối với các chuyên gia mua sắm và chuỗi cung ứng, việc nắm vững cả quy trình Phần 1 và Phần 2 giúp đánh giá nhà cung cấp tốt hơn, đàm phán thỏa thuận chất lượng hiệu quả hơn và phân tích nguyên nhân lỗi khi phát sinh sự cố thực tế.