半导体、封装测试是干什么的?

半导体、封装测试是干什么的?,第1张

半导体,指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。半导体生产流程由晶圆制造、晶圆测试、芯片封装和封装后测试组成。

所谓封装测试其实就是封装后测试,把已制造完成的半导体元件进行结构及电气功能的确认,以保证半导体元件符合系统的需求的过程称为封装后测试。半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。

扩展资料

半导体封装测试过程:

封装过程为:来自晶圆前道工艺的晶圆通过划片工艺后,被切割为小的晶片(Die),然后将切割好的晶片用胶水贴装到相应的基板架的小岛上,再利用超细的金属(金、锡、铜、铝)导线或者导电性树脂将晶片的接合焊盘(Bond Pad)连接到基板的相应引脚(Lead),并构成所要求的电路。

然后再对独立的晶片用塑料外壳加以封装保护,塑封之后,还要进行一系列 *** 作,如后固化(Post Mold Cure)、切筋和成型(Trim&Form)、电镀(Plating)以及打印等工艺。

封装完成后进行成品测试,通常经过入检(Incoming)、测试(Test)和包装(Packing)等工序,最后入库出货。典型的封装工艺流程为:划片 装片 键合 塑封 去飞边 电镀 打印 切筋和成型 外观检查 成品测试 包装出货。

参考资料来源:百度百科-半导体

参考资料来源:百度百科-封装测试

参考资料来源:百度百科-半导体封装测试

材料的电阻率界于金属与绝缘材料之间的材料。

1.对于集成电路来讲,最底下的一层叫衬底(一般为P型半导体),是参与集成电路工作的。拿cmos工艺来讲,N沟道mos的p型衬底都是连在一起的,都是同一个衬底。一般的电路中的绝缘体,只是一个载体,它起到支撑和绝缘的作用。

2.集成电路是一些电子元器件加连线构成,没有绝缘体充当绝缘和支撑。它通过加反偏和其他的技术来实现隔离(如器件二极管、三极管、场效应管)。

3.材料的电阻率界于金属与绝缘材料之间的材料。这种材料在某个温度范围内随温度升高而增加电荷载流子的浓度,电阻率下降。做芯片可能是应为半导体一般是4价材质的原因吧,参杂后可得P型半导体与N型半导体,将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上,在它们的交界面就形成PN结。

1、生产方法

a.清洗:采用超声波清洗PCB 或LED 支架,并烘干。

b.装架:在LED管芯(大圆片)底部电极备上银胶后进行扩张,将扩张后的管芯(大圆片)安置在刺晶台上,在显微镜下用刺晶笔将管芯一个一个安装在PCB 或LED 支架相应的焊盘上,随后进行烧结使银胶固化。

c.压焊:用铝丝或金丝焊机将电极连接到LED 管芯上,以作电流注入的引线。LED 直接安装在PCB上的,一般采用铝丝焊机。(制作白光TOP-LED 需要金线焊机)

d.封装:通过点胶,用环氧将LED管芯和焊线保护起来。在PCB 板上点胶,对固化后胶体形状有严格要求,这直接关系到背光源成品的出光亮度。这道工序还将承担点荧光粉(白光LED)的任务。

e.焊接:如果背光源是采用SMD-LED 或其它已封装的LED,则在装配工艺之前,需要将LED 焊接到PCB 板上。

f.切膜:用冲床模切背光源所需的各种扩散膜、反光膜等。

g.装配:根据图纸要求,将背光源的各种材料手工安装正确的位置。

h.测试:检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好。

g.包装:将成品按要求包装、入库。

2、工艺流程

任务:是将外引线连接到LED芯片的电极上,同时保护好LED 芯片,并且起到提高光取出效率的作用。关键工序有装架、压焊、封装。

工艺流程及说明:

a. 芯片检验

材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑(lockhill)芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求电极图案是否完整。

b. 扩片

由于LED 芯片在划片后依然排列紧密间距很小(约0.1mm),不利于后工序的 *** 作。我们采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张,是LED 芯片的间距拉伸到约0.6mm。也可以采用手工扩张,但很容易造成芯片掉落浪费等不良问题。

c. 点胶

在LED 支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。(对于GaAs 、SiC导电衬底,具有背面电极的红光、黄光、黄绿芯片,采用银胶。对于蓝宝石绝缘衬底的蓝光、绿光LED 芯片,采用绝缘胶来固定芯片。)工艺难点在于点胶量的控制,在胶体高度、点胶位置均有详细的工艺要求。由于银胶和绝缘胶在贮存和使用均有严格的要求,银胶的醒料、搅拌、使用时间都是工艺上必须注意的事项。

d. 备胶

备胶和点胶相反,备胶是用备胶机先把银胶涂在LED 背面电极上,然后把背部带银胶的LED 安装在LED 支架上。备胶的效率远高于点胶,但不是所有产品均适用备胶工艺。

e. 手工刺片

将扩张后LED芯片(备胶或未备胶)安置在刺片台的夹具上,LED 支架放在夹具底下,在显微镜下用针将LED芯片一个一个刺到相应的位置上。手工刺片和自动装架相比有一个好处,便于随时更换不同的芯片,适用于需要安装多种芯片的产品。

f. 自动装架

自动装架其实是结合了沾胶(点胶)和安装芯片两大步骤,先在LED 支架上点上银胶(绝缘胶),然后用真空吸嘴将LED 芯片吸起移动位置,再安置在相应的支架位置上。自动装架在工艺上主要要熟悉设备 *** 作编程,同时对设备的沾胶及安装精度进行调整。在吸嘴的选用上尽量选用胶木吸嘴,防止对LED 芯片表面的损伤,特别是兰、绿色芯片必须用胶木的。因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。

g. 烧结

烧结的目的是使银胶固化,烧结要求对温度进行监控,防止批次性不良。银胶烧结的温度一般控制在150℃,烧结时间2 小时。根据实际情况可以调整到170℃,1 小时。绝缘胶一般150℃,1 小时。银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔2 小时(或1 小时)打开更换烧结的产品,中间不得随意打开。烧结烘箱不得再其他用途,防止污染。

h. 压焊

压焊的目的将电极引到LED 芯片上,完成产品内外引线的连接工作。LED 的压焊工艺有金丝球焊和铝丝压焊两种。铝丝压焊的过程:先在LED 芯片电极上压上第一点,再将铝丝拉到相应的支架上方,压上第二点后扯断铝丝。金丝球焊过程则在压第一点前先烧个球,其余过程类似。压焊是LED 封装技术中的关键环节,工艺上主要需要监控的是压焊金丝(铝丝)拱丝形状,焊点形状,拉力。对压焊工艺的深入研究涉及到多方面的问题,如金(铝)丝材料、超声功率、压焊压力、劈刀(钢嘴)选用、劈刀(钢嘴)运动轨迹等等。

i. 点胶封装LED 的封装

点胶封装LED 的封装主要有点胶、灌封、模压三种。基本上工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点。设计上主要是对材料的选型,选用结合良好的环氧和支架。(一般的LED 无法通过气密性试验)TOP-LED 和Side-LED 适用点胶封装。手动点胶封装对 *** 作水平要求很高(特别是白光LED),主要难点是对点胶量的控制,因为环氧在使用过程中会变稠。白光LED 的点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问题。

j. 灌胶封装Lamp-LED 的封装

灌胶封装Lamp-LED 的封装采用灌封的形式。灌封的过程是先在LED 成型模腔内注入液态环氧,然后插入压焊好的LED 支架,放入烘箱让环氧固化后,将LED 从模腔中脱出即成型。

k. 模压封装

模压封装将压焊好的LED 支架放入模具中,将上下两副模具用液压机合模并抽真空,将固态环氧放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中,环氧顺着胶道进入各个LED 成型槽中并固化。

l. 固化与后固化

固化是指封装环氧的固化,一般环氧固化条件在135℃,1 小时。模压封装一般在150℃,4 分钟。

后固化是为了让环氧充分固化,同时对LED 进行热老化。后固化对于提高环氧与支架(PCB)的粘接强度非常重要。一般条件为120℃,4 小时。

m. 切筋和划片

由于LED在生产中是连在一起的(不是单个),Lamp 封装LED采用切筋切断LED支架的连筋。SMD-LED 则是在一片PCB板上,需要划片机来完成分离工作。

n. 测试

测试LED 的光电参数、检验外形尺寸,同时根据客户要求对LED 产品进行分选。

o. 包装

将成品进行计数包装。超高亮LED 需要防静电包装。

3、工艺技术来源

(1)点胶,难点在于点胶量的控制,采用华中科技大学TOP-LED 和Side-LED的点胶技术。

(2)封装,采用国际普遍的封装形式:Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED 等。

(3)其余工艺技术,由公司自主研发。

4、LED白光源的生产工艺(生产装置)流程图


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