一種半導體封裝系統技術方案

本發明專利技術公開了一種半導體封裝系統，其中：包括等離子處理裝置、輸送裝置及微噴涂裝置，所述輸送裝置連接等離子處理裝置及微噴涂裝置，將待塑封芯片從等離子裝置運輸至微噴涂裝置，并與后道工序連接。其能延長產品的使用壽命一倍以上，解決處理后的保存時間問題，使之更具有工藝上實用性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術技術涉及半導體芯片制造設備領域，尤其涉及芯片封裝設備。
技術介紹
半導體封裝是指將通過測試的晶圓按照產品型號及功能需求加工得到獨立芯片的過程。封裝過程為:來自晶圓前道工藝的晶圓通過劃片工藝后被切割為小的晶片(Die)，然后將切割好的晶片用膠水貼裝到相應的基板(引線框架)架的小島上，再利用超細的金屬(金錫銅鋁)導線或者導電性樹脂將晶片的接合焊盤(Bond Pad)連接到基板的相應引腳(Lead)，并構成所要求的電路；然后再對獨立的晶片用塑料外殼加以封裝保護，塑封之后還要進行一系列操作，封裝完成后進行成品測試，通常經過入檢Incoming、測試Test和包裝Packing等工序,最后入庫出貨。封裝也可以說是指安裝半導體集成電路芯片用的外殼，它不僅起著安放、固定、密封、保護芯片和增強導熱性能的作用，而且還是溝通芯片內部世界與外部電路的橋梁——芯片上的接點用導線連接到封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過印刷電路板上的導線與其他器件建立連接。因此，對于很多集成電路產品而言，封裝技術都是非常關鍵的一環。特別是20世紀80年代以來，表面貼裝技術的應用，一個重要的失效模式就是封裝體在客戶端進行表面貼裝SMT時，芯片封裝體從界面處開裂，機理就是由于在高溫下，界面所吸收的潮氣在高溫下體積迅速膨脹，產生的應力高于界面的結合力導致的，為此JEDEC固態技術協會公布了針對SMT器件的潮氣敏感度的Jedec標準，及TS16949的AQlOl都對此給了明確的潮氣敏感度定義及實驗方法，等級劃分。自從20世紀80年代以來，如何提高潮氣敏感度的工作就沒有停止過。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種半導體封裝系統，其能夠提高芯片封裝體從界面處開裂，降低潮氣等級數；延長產品使用壽命，降低成本及客戶抱怨。為解決上述技術問題，本專利技術提供了如下技術方案:一種半導體封裝系統，其中:包括等離子處理裝置、輸送裝置及微噴涂裝置，所述輸送裝置連接等離子處理裝置及微噴涂裝置，將待塑封芯片從等離子裝置運輸至微噴涂裝置，并與后道工序連接。作為本專利技術所述的半導體封裝系統的一種優選方案，其中:所述等離子處理裝置包括一個真空容器，容器內設置有托盤結構及傳輸機構，所述微噴涂裝置設置有至少一個氣動噴頭，所述微噴涂裝置設置在密封腔體內，該密封腔體內設置有減壓機構。作為本專利技術所述的半導體封裝系統的一種優選方案，其中:所述微噴涂裝置設置有控制模塊，可以調節微噴涂裝置的微噴頭的噴涂范圍及噴涂量，所述輸送裝置設置有控制模塊，控制待塑封芯片的進料以及與微噴涂裝置的配合作業。作為本專利技術所述的半導體封裝系統的一種優選方案，其中:所述等離子處理裝置設置兩個真空容器，一個容器內可以充入或抽出氦氣，另一個真空容器可以充入或抽出氮氣。作為本專利技術所述的半導體封裝系統的一種優選方案，其中:所述微噴涂裝置設置有4個微噴頭，可以噴涂的涂層厚度為10-100nm。采用本專利技術的優點:提高環氧樹脂和引線框架，PCB基板，芯片，導線所形成的多個關鍵界面的結合強度，防止工藝過程中分層，開裂。降低產品的潮氣等級數，消除潛在的缺陷，避免由于高潮氣等級數高所需的工藝控制成本及防潮包裝費用。延長產品的使用壽命一倍以上。解決處理后的保存時間問題，使之更具有工藝上實用性。具體實施例方式對T0263 3引腳的產品實施處理。產品在實施塑封前，將芯片放入等離子處理裝置，可以多條平鋪，自動或手動皆可，待處理材料的面與等離子體入射的夾角在60度之間，連接真空泵抽真空讓腔體內的真空度小于0.25torr，射頻發生器發出高頻波，使連為一體的腔體內的氬氣成為等離子體，在電場的驅動下撞擊腔內待處理材料的表面，射頻波功率550W，作用時間35sec，氬氣的流量28sccm，待氬氣處理步驟完成后，再通入氮氣，氮氣作用時，射頻波功率350+/-100W，作用時間30+/-10sec，氮氣的流量25+/_10sccm。然后通過輸送裝置，將處理好的芯片材料輸送至微噴涂裝置。完成等離子處理后的材料可以暴露在大氣中的時間控制小于1.5小時，10, 000及100，000級無塵環境下保存的時間小于3小時，氮氣柜中保存時間小于12小時。暴露的時間控制與表面活性隨時間下降特性相關，氮氣柜無塵及低濕氣環境能減緩下降趨勢，延長儲存時間。通過輸送裝置進入微噴涂裝置后，在有效存放時間內完成對其表面助粘處理，例如，助粘處理使用3M的助粘劑，，溶劑含量為96% -99%，活性偶聯劑含量為1-4%，每顆Unit使用0.001-0.003ml，溶劑揮發后存留的活性偶聯劑厚度在5_100nm之間，以達到偶聯劑在材料表面以單分子層的形式成膜。可以采用自然烘干的方式(常溫下存放超過24小時)或者烘箱烘烤90-150攝氏，時間5到15分鐘，使其和基材之間形成化學鍵交聯。烘干后，大氣環境下可以存放96小時。處理后的產品，潮氣等級為JEDEC Levell，達到非潮氣敏感性要求，無需防潮包裝，可以存放的有效期為I年。普通流程的產品，潮氣等級為JEDEC Level3，需要使用防潮包裝，包裝前去潮烘烤25小時，真空包裝，真空袋需要放置潮氣檢測卡，開封后必須在168小時內用完。目前所使用單獨等離子清洗流程，其粘結力加強的效果僅僅體現在抵抗后續工藝如TnF，plating中的應力，而不能達到降低潮氣等級的效果。而且存放的時間有限。Lead frame的表面粗化,其只提供Lead frame和環氧樹脂的界面加強,不改善芯片和導線的與環氧樹脂的結合界面。而且Lead frame的費用要占到整個封裝體成本的50%以上，其價格的增加，對產品整體成本影響大。使用本專利技術，Lead frame，芯片，導線和環氧樹脂的界面都得到加強，加強的效果既體現在工藝中，又體現在提高可靠性上。由于等離子清洗使用的微量氣體和微噴涂工藝中使用的材料量很低，所以對封裝成本的影響很小。應說明的是，以上實施例僅用以說明本專利技術的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本專利技術進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本專利技術的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本專利技術技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本專利技術的權利要求范圍當中。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種半導體封裝系統，其特征在于：包括等離子處理裝置、輸送裝置及微噴涂裝置，所述輸送裝置連接等離子處理裝置及微噴涂裝置，將待塑封芯片從等離子裝置運輸至微噴涂裝置，并與后道工序連接。

【技術特征摘要】
1.一種半導體封裝系統，其特征在于:包括等離子處理裝置、輸送裝置及微噴涂裝置，所述輸送裝置連接等離子處理裝置及微噴涂裝置，將待塑封芯片從等離子裝置運輸至微噴涂裝置，并與后道工序連接。2.根據權利要求1所述的半導體封裝系統，其特征在于:所述等離子處理裝置包括一個真空容器，容器內設置有托盤結構及傳輸機構，所述微噴涂裝置設置有至少一個氣動噴頭，所述微噴涂裝置設置在密封腔體內，該密封腔體內設置有減壓機構。3.根據權利要求1所述的半導體封裝系統...

【專利技術屬性】
技術研發人員：辛軍，
申請(專利權)人：無錫世一電力機械設備有限公司，
類型：發明
國別省市：