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晶圆芯片在洁净车间是这样封装的 视频全过程了解

发布时间:2022-04-30
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       近几年时间,随着半导体制程技术的飞速发展,芯片线宽已经进入纳米级,相应的产品对半导体产品生产环境的要求也越来越高,因此半导体净化工程洁净室内系统的运行状态对硅芯片品质和通过率的影响举足轻重,净化洁净室的洁净等级也须有一个公认的标准,比如以Class10为例,意谓在单位立方英寸的洁净室空间内,平均只有粒径0.5微米以上的粉尘10粒。所以Class后头数字越小,洁净度越佳,当然其造价也越昂贵。

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       半导体净化车间洁净度等级标准及要求半导体特性决定其制造过程必须有洁净度要求,环境中杂质对半导体的特性有着改变或破坏其性能的作用,而杂质各式各样,如金属离子会破坏半导体器件的导电性能,尘埃粒子破坏半导体器件的表面结构等,所以在半导体器件生产过程中对什么都须严格控制。针对这个问题,合景智慧建设(广东)有限公司-合景净化工程公司在工业厂房洁净车间的洁净环境建设拥有二十余年经验,充分了解甲方半导体厂房建设中的各个严格环节,结合洁净室建设要求,合理、合规地解决甲方在适用、环保、科技等工艺技术建设方面,实现产品质量提升、出品率提升的完善方案。

       在半导体制造业中,由于其昂贵设备的min感性和制造过程的复杂性,工厂的布局变得不可以轻易更改,初始的不合理布局结果会导致庞大的物料搬运成本、无效的生产以及重新布局时所需要的大量成本。特别是迅速发展的亚微米工艺对生产场所空气洁净度要求特别高,所有半导体制程设备都须安置在隔绝粉尘进入的密闭空间中,这样,工厂投产以后整体生产系统才能发挥大的生产效能。

       国内曾统计过,在无洁净级别的要求的环境下生产MOS电路管芯的合格率10%~15%,64为储存器仅2%。目前在精密机械、半导体、宇航、原子能等工业中应用洁净室已相当普遍,洁净室系统为整条生产线提供洁净的环境,是硅芯片赖以生产加工基本的条件。为营造洁净室的环境,我们不仅需要实时监测尘埃粒子、微粒数量和温湿度,根据不同需要增加或减少控制室内终端,到达车间洁净状况。还要根据建造厂家及其相关的技术与使用管理办法来监督半导体工厂生产系统。

       芯片的生产流程分有三大组成部分,分别是设计、制造和封测。很多企业只参与其中的某一个环节。比如华为、高通、苹果、联发科、只设计芯片;台积电、中芯国际、华虹半导体只制造芯片;而日月光、长电科技等只封测芯片。芯片的设计和制造饱受人们关注,今天,合景净化工程公司给大家介绍一下芯片生产的最后一个流程:芯片封测中的芯片封装技术,以及什么是晶圆级封装。

点击观看视频半导体封装&测试全过程视频

芯片的诞生


焊线封装



晶圆级封装



系统级封装



什么是晶圆级封装(WLP)?

       晶圆级封装(Wafer Level Packaging,缩写WLP)是一种先进的封装技术,因其具有尺寸小、电性能优良、散热好、成本低等优势,近年来发展迅速。

       不同于传统封装工艺,晶圆级封装是在芯片还在晶圆上的时候就对芯片进行封装,保护层可以黏接在晶圆的顶部或底部,然后连接电路,再将晶圆切成单个芯片。

相比于传统封装,晶圆级封装具有以下优点:

1.封装尺寸小

       由于没有引线、键合和塑胶工艺,封装无需向芯片外扩展,使得WLP的封装尺寸几乎等于芯片尺寸。

2.高传输速度

       与传统金属引线产品相比,WLP一般有较短的连接线路,在高效能要求如高频下,会有较好的表现。

3.高密度连接

       WLP可运用数组式连接,芯片和电路板之间连接不限制于芯片四周,提高单位面积的连接密度。

4.生产周期短

       WLP从芯片制造到、封装到成品的整个过程中,中间环节大大减少,生产效率高,周期缩短很多。

5.工艺成本低

       WLP是在硅片层面上完成封装测试的,以批量化的生产方式达到成本最小化的目标。WLP的成本取决于每个硅片上合格芯片的数量,芯片设计尺寸减小和硅片尺寸增大的发展趋势使得单个器件封装的成本相应地减少。WLP可充分利用晶圆制造设备,生产设施费用低。

       目前,晶圆级封装技术已广泛用于闪速存储器、EEPROM、高速DRAM、SRAM、LCD驱动器、射频器件、逻辑器件、电源/电池管理器件和模拟器件(稳压器、温度传感器、控制器、运算放大器、功率放大器)等领域。

超精密纳米级气浮平台应用于晶圆制造

       超精密纳米级气浮平台在半导体制造中的应用非常重要,如在半导体后段封测的核心设备固晶机、焊线机和磨片机上,都需要高速高精的运动控制核心技术平台,在包括运动控制、伺服驱动、直线电机和视觉系统的整个底层核心技术平台的基础上,才能开发出固晶、焊线、先进封装等全系列设备。