芯片封装技术

芯片封装技术涵盖的技术面极广，属于复杂的系统工程。涉及了物理、化学、化工、材料、机械、电气与自动化等各门学科，也使用金属金属、陶瓷、玻璃、高分子等各种各样的材料，因此芯片封装是一门跨学科知识整合的科学，整合了产品的电气特性，热传导特性，可靠性、材料与工艺技术的应用以及成本价格等因素，以达到最佳化目的的工程技术。

封装工程·技术层次

第一层次：芯片层次的封装：把集成电路芯片与封装基板或引脚架之间的粘贴固定、电路连线与封装保护的工艺，使之成为易于取放，并可与下一层次组装进行连接的模块元件。

第二层次：将数个第一层次完成的封装与其他电子元器件组成一个电路卡的工艺。

第三层次：将数个第二层次完成的电路卡组合成在一个主电路板上，使之成为一个部件或子系统的工艺。

第四层次：将数个子系统组装成为一个完整电子产品的工艺过程。

实现功能

①传递功能 ②传递电路信号 ③提供散热途径 ④结构保护与支持

前后段封装工艺

在混合集成电路制作工艺过程中，电路失效的主要原因之一是键合失效。据统计，混合集成电路约70%以上的产品失效均由键合失效引起，这是因为在生产制作过程中键合区不可避免地会受到各种污染，包括各种有机、无机残留，如不加以处理而直接键合，将造成虚焊、脱焊、键合强度偏低等缺陷及键合应力差异较大等问题，从而导致产品的长期可靠性没有保证，而采用等离子清洗技术可有效清除键合区的污染物，提高键合区表面化学能及润湿性，大大降低键合的失效率，从而提高产品的可靠性。

植焊球后采用等离子清洗技术清洁芯片表面的粉尘和焊接剂，有效地改善表面的浸润性。与传统的湿法化学方法相比，等离子清洗机干式处理具有更好的控制性和一致性，且不会破坏基体。

清洗实验

采用 SDC-200S 接触角测量仪，对实验材料进行接触角测量。在材料未进行等离子清洗前，测量材料表面接触角，测得的接触角为 90°左右。材料表面滴水如图 1 所示。

实验采用SPV-100真空等离子清洗机，功率200W，真空度为10Pa，工艺气体选择氩氢混合气，清洗时间为300s。产品经过等离子清洗后，所测接触角在20°以下。清洗后产品表面滴水如图2所示。

通过实验清洗前后的测试数据结果可知，材料经过等离子清洗后，产品表面的接触角由未清洗前的 90°下降到清洗后的 20°以下，说明通过等离子清洗机的方式能够有效去除产品表面的各种杂质和污染物，从而提高材料引线键合的强度，有效去除后续芯片封装时会出现的分层现象。