積體電路基礎知識

2022-03-28 06:13:24 字數 3559 閱讀 4963

什麼是晶圓:

1、晶圓的主要材料是單晶矽;

2、晶圓是在超淨化間裡通過各種工藝流程製造出來的圓形薄片;

3、晶圓按其直徑分為4英吋、5英吋、6英吋、8英吋、12英吋。

4、晶圓越大,同一圓片上可生產的單顆晶元就多。依據晶元尺寸大小,乙個8英吋晶圓上一般有5000-6000顆晶元。

什麼是晶元:

1、晶元:是在矽板上集合多種電子元器件實現某種特定功能的電路模組。

2、晶元是電子裝置中最重要的部分,承擔著運算和儲存的功能。積體電路的應用範圍覆蓋了軍工、民用的幾乎所有的電子裝置。

什麼是封裝

封裝:就是指把晶元上的焊點,用導線接引到外部接頭處,以保護晶元免受外部環境影響,實現標準化的過程。

封裝的作用

1、傳遞電能2、傳遞電路訊號 3、提供散熱路徑 4、電路的結構保護和支援

封裝目的在於保護晶元不受或少受外界環境的影響,並為之提供乙個良好的工作環境,以使電路晶元工作穩定、符合設計功能要求。

封裝的作用:

1、傳遞電能,主要是指電源電壓的分配和導通。首先要能接通電源,使晶元與電路間流通電流。其次要能將不同部位的電源分配恰當(電位轉換),同時也要考慮接地線的分配問題。

2、傳遞電路訊號,主要應盡可能考慮晶元與i/o引線介面互連路徑最短,使電訊號延遲減小。對高頻,還應慮串擾問題。

3、提供散熱路徑,主要是要考慮晶元長期工作如何將產生的熱量散出的問題;對大功率器件還應考慮強制冷卻方式。

4、電路的結構保護和支援,主要是指為晶元和其他部件提供可靠的機械支撐,並能適應各種工作環境和條件的變化。

晶圓檢驗:

晶圓檢驗:主要是利用高低倍顯微鏡對中測後晶圓片或maping晶圓片的表面質量缺陷狀況進行檢查、評價以及對晶圓資料進行核對的過程。

晶圓檢驗專案:是否壓點氧化、壓點沾汙、鈍化層殘留、鋁條劃傷、橋接、未中測,資料不符等

減薄:晶圓減薄:就是利用減薄機的去除技術將晶圓的背面的矽材料減到可以適合封裝的程度,以滿足晶元組裝的要求。

成型後產品解剖

劃片:又稱晶圓切割,就是利用劃片機的切消技術,沿著晶圓的劃道將晶圓分割成單個積體電路單元(晶元)的過程。

上芯:也稱貼裝,就是利用上芯機的拾片技術,使用導電膠將晶元與引線框架的載體(也稱基島)粘接固定的工藝過程。

引線框架:

引線框架(單排單隻擷取):

固化:固化是上芯完成後的乙個輔助動作

固化的目的是將導電膠烘烤乾燥,使晶元和載體(基島)牢固粘結。

壓焊:就是利用焊接機的鍵合技術,把晶元上的焊區(也稱鋁墊)與引線框架上的內引腳相連線,使兩個金屬間形成歐姆接觸的工藝過程。

熱壓焊(t/c)

超聲焊(u/s)

熱壓超聲焊(t/s):金絲球焊線晶元上的焊區(也稱鋁墊)

熱壓超聲焊分解動作:

塑封:將已完成壓焊的半成品ic連同引線框架一起置於模具中,利用塑封料將晶元及部分引線框架「包裹」 起來。

塑封成型過程:是將環氧樹脂塑粉料經預熱(軟化),由料筒注入模具中在一定溫度支援下達到熔融的狀態,黏度降到最低,以較低的注塑壓力填充到模具的每個型腔,塑料固化達到對晶元及焊線保護作用。

注塑成型示意圖(part1)

後固化是塑封完成後的乙個輔助動作

後固化的目的是將塑封料(環氧樹脂)烘烤硬化,防止扭曲變形。

列印:就是在封裝模體上印上去不掉、字跡清楚的電路資訊標識。

列印技術主要有油墨蓋印和雷射列印。

電鍍(包含去溢料/去毛邊飛刺)

去溢料:也稱去飛邊毛刺,主要是在電鍍前去除塑封過程中在引線框架外引腳根部出現的一層薄薄的樹脂膜。

電鍍:利用電化學技術,對引線框架表面鍍一層錫(sn)。

電鍍的目的:增強易焊接性;防止引線框架外引腳氧化(cu);增加外觀可視性。

切筋成型(包含切筋和成型)

切筋是指切除引線框架上引腳之間的中筋以及與引線框架的邊框。

成型是指將引線框架的外引腳彎成一定的形狀,以符合行業規範裝配的要求。

切筋位置

1、切斷中筋 2、分離邊框 3、切斷兩隻ic產品相連線的外引腳

切筋成型後產品

外觀檢驗檢查封塞, 料管標識是否一致;檢驗電路正反面有無印字漏打、打反、印字偏移、劃傷、沾汙等現象; 檢驗電路兩側有無歪腳、斷腳、連筋、管腳蹭傷及管腳粗細不一致等現象;

功能測試電路器件測試就是對以電路器件構成的電子電路建立一定的模擬電引數條件,確定電路是否可實現設計時的功能和電引數效能指標的過程。

測試的主要目的是確保電路在惡劣的環境條件下,能完全實現電路設計時所規定的功能及效能指標。

封裝環境要求淨化車間(無塵室)環境要求:

a、溫度:24℃ ±3℃ (21-27 ℃)

b、濕度:35~60℅rh

c、潔淨度前道工序無塵室(減薄、劃片、上芯、壓焊) 10000級

在2.83l空氣裡,大於0.5μm(微公尺)粒徑的塵埃不能超過1000個或者為 1立方英呎空氣裡,大於0.5μm(微公尺)粒徑的塵埃不能超過1000個)

塑封工序 100000級潔淨區 (切筋、列印、電鍍、外檢)靜電產生的方式 1、摩擦起電 2、感應起電 3、傳導起電

靜電防護措施防靜電腕帶(手環) 保證防靜電腕帶與裝置、工作台有效連線

防靜電手套防靜電工作鞋防靜電桌墊

參觀生產線基本要求 1、不能將任何食品帶進公司 2、不准在公司吸菸3、生產現場嚴禁拍照 4、不准穿奇裝異服進入公司 5、按照公司著裝要求更換防塵、防靜電服 6、嚴禁隨意拿取生產線在制產品 7、服從領隊安排,排隊參觀

一、華天目前加工普通產品種類;

1. dip系列: dip007、dip008、dip014、dip016、 dip018、dip020、dip022、dip024、

dip028、dip032、dip040、dip042

2. sdip系列: sdip024、 sdip028、 sdip030、 sdip032、 sdip036、 sdip064

3. sky系列: sky028

4. sip系列: sip007、sip008、sip009、sip010

5. hsip系列(帶散熱片): hsip009、hsip012、hsip014、hsip015

6. zip系列(管腳參次不齊):zip016

二、華天目前加工微封產品種類

1. sop系列: sop006、sop007、sop008、sop014、sop016、sow016、sop018、sop020、

sop024、sop028、sop030、esop008

2. hsop系列: hsop028、 hsop034

3. msop系列: msop008、msop010、emsop008、emsop010

4. tssop系列: tssop008、tssop014、tssop016

5. sot系列: sot089、sot223、sot233、sot235、sot236

6. t0系列: t0220f-4l、t0220t-5l、t0220b-5l、 t0220b-7l、t0251-5l(a)、t0251-5l(b) t0252-3l、t0252-5l(a)、t0252-5l(b) t0252-5l(c)、t0263-5l

7. qfp、lqfp、qfn系列: 略

注塑成型示意圖

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