Investigación y análisis del proceso de embalaje de semiconductores.

Descripción general del proceso de semiconductores
El proceso de semiconductores implica principalmente la aplicación de tecnologías de microfabricación y películas para conectar completamente chips y otros elementos dentro de diversas regiones, como sustratos y marcos. Esto facilita la extracción de los terminales de los cables y el encapsulado con un medio aislante de plástico para formar un todo integrado, presentado como una estructura tridimensional, completando en última instancia el proceso de empaquetado de semiconductores. El concepto de proceso semiconductor también pertenece a la definición estricta de embalaje de chips semiconductores. Desde una perspectiva más amplia, se refiere a la ingeniería de embalaje, que implica conectar y fijar al sustrato, configurar los equipos electrónicos correspondientes y construir un sistema completo con un sólido rendimiento integral.

Flujo del proceso de embalaje de semiconductores
El proceso de empaquetado de semiconductores incluye múltiples tareas, como se ilustra en la Figura 1. Cada proceso tiene requisitos específicos y flujos de trabajo estrechamente relacionados, lo que requiere un análisis detallado durante la etapa práctica. El contenido específico es el siguiente:

1. Corte de virutas
En el proceso de envasado de semiconductores, el corte de chips implica cortar obleas de silicio en chips individuales y eliminar rápidamente los restos de silicio para evitar obstáculos en el trabajo posterior y el control de calidad.

2. Montaje de chips
El proceso de montaje del chip se centra en evitar daños en el circuito durante la molienda de obleas mediante la aplicación de una capa de película protectora, enfatizando constantemente la integridad del circuito.

3. Proceso de unión de cables
Controlar la calidad del proceso de unión de cables implica el uso de diferentes tipos de cables dorados para conectar las almohadillas de unión del chip con las almohadillas del marco, lo que garantiza que el chip pueda conectarse a circuitos externos y mantener la integridad general del proceso. Normalmente se utilizan alambres de oro dopados y alambres de oro aleados.

Alambres de oro dopados: Los tipos incluyen GS, GW y TS, adecuados para arco alto (GS: >250 μm), arco medio-alto (GW: 200-300 μm) y arco medio-bajo (TS: 100-200 μm) enlace respectivamente.
Alambres de oro aleado: Los tipos incluyen AG2 y AG3, adecuados para uniones de arco bajo (70-100 μm).
Las opciones de diámetro para estos cables varían de 0,013 mm a 0,070 mm. Seleccionar el tipo y diámetro apropiados en función de los requisitos y estándares operativos es crucial para el control de calidad.

4. Proceso de moldeo
El circuito principal de los elementos de moldeo implica la encapsulación. Controlar la calidad del proceso de moldeo protege los componentes, especialmente de fuerzas externas que causan diversos grados de daño. Esto implica un análisis exhaustivo de las propiedades físicas de los componentes.

Actualmente se utilizan tres métodos principales: envases cerámicos, envases de plástico y envases tradicionales. Gestionar la proporción de cada tipo de embalaje es crucial para satisfacer las demandas globales de producción de chips. Durante el proceso, se requieren habilidades integrales, como precalentar el chip y el marco del cable antes de encapsularlo con resina epoxi, moldear y curar después del moldeo.

5. Proceso de poscurado
Después del proceso de moldeado, se requiere un tratamiento poscurado, centrándose en eliminar cualquier exceso de material alrededor del proceso o paquete. El control de calidad es esencial para evitar afectar la calidad y apariencia general del proceso.

6.Proceso de prueba
Una vez que se completan los procesos anteriores, se debe probar la calidad general del proceso utilizando tecnologías e instalaciones de prueba avanzadas. Este paso implica un registro detallado de datos, centrándose en si el chip funciona normalmente en función de su nivel de rendimiento. Dado el alto costo de los equipos de prueba, es fundamental mantener el control de calidad durante todas las etapas de producción, incluida la inspección visual y las pruebas de rendimiento eléctrico.

Pruebas de rendimiento eléctrico: esto implica probar circuitos integrados utilizando equipos de prueba automáticos y garantizar que cada circuito esté conectado correctamente para las pruebas eléctricas.
Inspección visual: los técnicos utilizan microscopios para inspeccionar minuciosamente los chips empaquetados terminados para garantizar que no tengan defectos y cumplan con los estándares de calidad del embalaje de semiconductores.

7. Proceso de marcado
El proceso de marcado implica transferir los chips probados a un almacén semiacabado para su procesamiento final, inspección de calidad, embalaje y envío. Este proceso incluye tres pasos principales:

1) Galvanoplastia: Después de formar los cables, se aplica un material anticorrosión para evitar la oxidación y la corrosión. Generalmente se utiliza la tecnología de deposición por galvanoplastia, ya que la mayoría de los cables están hechos de estaño.
2) Doblado: Luego se les da forma a los cables procesados, con la tira del circuito integrado colocada en una herramienta de formación de cables, controlando la forma del cable (tipo J o L) y el embalaje montado en la superficie.
3) Impresión láser: Finalmente, los productos formados se imprimen con un diseño, que sirve como una marca especial para el proceso de embalaje de semiconductores, como se ilustra en la Figura 3.

Desafíos y recomendaciones
El estudio de los procesos de empaquetado de semiconductores comienza con una descripción general de la tecnología de semiconductores para comprender sus principios. A continuación, examinar el flujo del proceso de envasado tiene como objetivo garantizar un control meticuloso durante las operaciones, utilizando una gestión refinada para evitar problemas rutinarios. En el contexto del desarrollo moderno, es esencial identificar los desafíos en los procesos de empaquetado de semiconductores. Se recomienda centrarse en los aspectos del control de calidad, dominando a fondo los puntos clave para mejorar eficazmente la calidad del proceso.

Analizando desde una perspectiva de control de calidad, existen desafíos importantes durante la implementación debido a numerosos procesos con contenidos y requisitos específicos, cada uno de los cuales influye en los demás. Se necesita un control riguroso durante las operaciones prácticas. Al adoptar una actitud de trabajo meticulosa y aplicar tecnologías avanzadas, se pueden mejorar la calidad y los niveles técnicos del proceso de empaquetado de semiconductores, asegurando una efectividad integral de la aplicación y logrando excelentes beneficios generales (como se muestra en la Figura 3).