芯片塑封工艺解析

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一、工艺流程概述
芯片塑封工艺是半导体封装的核心环节，主要分为‌前道流程‌和‌后道流程‌：


‌前道流程‌：

• ‌晶圆切割‌：将晶圆切割为单个芯片，通常采用激光或金刚石刀片完成‌。
• ‌芯片贴装‌：将芯片固定在引线框架或基板上，使用导电胶（如银胶）或非导电胶（如环氧树脂）粘合‌。
• ‌引线键合‌：通过金线、铜线等连接芯片焊盘与引线框架，常用热压键合或超声键合技术‌。
  

‌后道流程‌：

• ‌塑封成型‌：用环氧模塑料（EMC）包裹芯片及引线框架，形成保护层‌。
• ‌后固化‌：通过高温固化塑封材料，增强机械强度‌。
• ‌去飞边/切筋‌：去除多余塑料并切割引脚，便于后续组装‌。
  

二、核心步骤：塑封成型
‌压模成型（Molding）‌：
将EMC颗粒加热软化后，通过冲压注入模具型腔，填满后固化成型‌。
关键参数包括温度（通常150–180℃）、压力（5–15 MPa）及固化时间（1–3分钟）‌。
‌注塑工艺‌：
液态环氧树脂在注塑机压力下填充模具，适用于复杂结构封装，需精准控制流动性和填充速度‌。

三、关键材料
‌环氧模塑料（EMC）‌：由环氧树脂、固化剂、硅微粉等组成，具备高耐热性、机械强度和电气绝缘性‌。
‌填料‌：硅微粉占比达80–90%，用于降低热膨胀系数并提升导热性能‌。

四、技术难点

• ‌材料流动性控制‌：需避免填充不均导致空洞或分层，影响可靠性‌。
• ‌热应力管理‌：EMC与芯片材料的热膨胀系数差异可能引发封装开裂‌。
• ‌工艺稳定性‌：温度、压力波动易导致固化不完全或内部缺陷‌。
  

五、应用与封装类型
‌保护功能‌：隔绝湿气、灰尘、机械冲击及化学腐蚀，提升芯片寿命‌。
‌典型封装形式‌：

• ‌QFP‌（四侧引脚扁平封装）：广泛用于高引脚数集成电路，材料以塑封为主‌。
• ‌PLCC‌（塑封引线芯片封装）：适用于小型化需求，如早期计算机BIOS芯片‌。
• ‌BGA‌（球栅阵列封装）：通过塑封实现高密度引脚布局，提升存储容量‌。
  

六、发展趋势

• ‌高密度封装‌：3D IC封装中，Mold工艺需适应多层堆叠结构，优化填充精度‌。
• ‌低介电材料‌：开发低介电常数的EMC，减少信号传输损耗‌。
  

以上工艺通过综合材料科学与精密制造技术，为芯片提供可靠保护，并支撑电子设备小型化、高性能化发展‌。