一、陶瓷基板芯片封裝生產(chǎn)工藝流程概述

陶瓷基板芯片封裝是一種將芯片與陶瓷基板相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)芯片的物理支撐、電氣連接、散熱以及環(huán)境保護(hù)等功能的封裝技術(shù)。在現(xiàn)代電子制造業(yè)中，陶瓷基板芯片封裝工藝是非常重要的一環(huán)，廣泛應(yīng)用于高功率、高頻以及高可靠性要求的電子設(shè)備，如軍事、航空航天、通信等領(lǐng)域的芯片封裝。這一工藝涉及多個(gè)環(huán)節(jié)，流程相對(duì)復(fù)雜，但每個(gè)環(huán)節(jié)都對(duì)最終芯片封裝的性能有著重要影響。

二、陶瓷基板芯片封裝主要步驟

（一）芯片準(zhǔn)備

1. 晶圓切割

• 在芯片封裝前，晶圓上包含多個(gè)芯片，需要將其切割成單個(gè)芯片。這通常使用切割機(jī)械或激光切割技術(shù)來完成。切割機(jī)械切割是較為傳統(tǒng)的方法，適用于一些精度要求不是極高的芯片切割；而激光切割則具有精度高、切割邊緣整齊的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于一些小型化、高性能芯片的切割更為適用。例如在一些微處理器芯片的制造中，激光切割能夠保證芯片的尺寸精度在很小的范圍內(nèi)，滿足芯片后續(xù)與陶瓷基板精確裝配的要求。

2. 芯片清洗

• 切割后的芯片表面會(huì)殘留污垢、雜質(zhì)以及切割過程中產(chǎn)生的微粒等。為了確保后續(xù)工序的順利進(jìn)行，需要對(duì)芯片進(jìn)行清洗。清洗過程涉及使用化學(xué)試劑和特殊的清洗設(shè)備，一般會(huì)采用多步清洗，如先用有機(jī)溶劑去除油脂，再用去離子水清洗以去除殘留的化學(xué)物質(zhì)等。不清潔的芯片表面可能導(dǎo)致焊接不良、電氣連接故障等問題，所以芯片清洗是保證封裝質(zhì)量的關(guān)鍵步驟。

（二）陶瓷基板準(zhǔn)備

1. 基板清洗

• 陶瓷基板在使用前同樣需要進(jìn)行清洗，以去除表面的污染物，如灰塵、油脂等。清洗方法類似于芯片清洗，但需要注意陶瓷基板的材質(zhì)特性，避免清洗過程對(duì)其造成損傷。例如，對(duì)于某些具有特殊涂層的陶瓷基板，可能需要采用溫和的清洗試劑和特定的清洗參數(shù)。

2. 布線與金屬化處理（如有需要）

• 如果陶瓷基板需要具備特定的電氣連接功能，就需要進(jìn)行布線和金屬化處理。這一過程包括在陶瓷基板表面形成金屬線路，如采用薄膜蒸發(fā)、濺射等技術(shù)沉積金屬層（如銅層），然后通過光刻、蝕刻等工藝制作出所需要的線路圖案。比如在一些高頻電路的陶瓷基板芯片封裝中，精確的布線能夠減少信號(hào)傳輸損耗，提高電路的性能。

（三）芯片與陶瓷基板的結(jié)合

1. 黏結(jié)（粘片）過程

• 通常采用粘結(jié)劑將芯片固定在陶瓷基板的芯片安裝區(qū)。粘結(jié)劑需要具備良好的粘結(jié)性、熱穩(wěn)定性以及與芯片和陶瓷基板材料相容性。例如銀膠在陶瓷基板芯片封裝中是常用的粘結(jié)劑，它不僅能夠牢固地粘結(jié)芯片和基板，而且具有較好的導(dǎo)熱性能，可以有效地將芯片產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)到陶瓷基板上。

2. 焊接過程（如果采用焊接方式）

• 除了黏結(jié)，還可以采用焊接方式將芯片與陶瓷基板連接。在這種情況下，需要在芯片和基板的連接部位形成焊接點(diǎn)，可以使用回流焊、超聲焊等焊接技術(shù)。例如，對(duì)于一些需要更高電氣連接可靠性的芯片封裝，回流焊能夠形成穩(wěn)定的焊接連接，保證芯片與基板之間的電氣導(dǎo)通性和機(jī)械穩(wěn)定性。

（四）引線連接

1. 鍵合工序

• 通過鍵合線將芯片的電極與陶瓷基板上的對(duì)應(yīng)連接點(diǎn)相連，常用的鍵合線有金線、銅線或鋁線。鍵合方法包括熱壓鍵合、超聲鍵合等。熱壓鍵合是在一定的溫度和壓力下將鍵合線與芯片和基板的連接點(diǎn)壓合在一起；超聲鍵合則是利用超聲能量使鍵合線與連接點(diǎn)形成牢固的連接。例如在功率芯片封裝中，金線鍵合能夠保證在大電流情況下的電氣連接穩(wěn)定性。

2. 鍵合檢查

• 鍵合完成后需要對(duì)鍵合的質(zhì)量進(jìn)行檢查，以確保每一個(gè)鍵合點(diǎn)都符合質(zhì)量要求。檢查內(nèi)容包括鍵合的牢固程度、電氣連接性等。通常會(huì)采用機(jī)器視覺檢測(cè)技術(shù)或者電氣測(cè)試設(shè)備進(jìn)行檢查。如果發(fā)現(xiàn)鍵合不良，如鍵合點(diǎn)松動(dòng)、斷線等，則需要對(duì)相應(yīng)的鍵合點(diǎn)進(jìn)行返工修復(fù)。

（五）封裝密封保護(hù)

1. 封帽或封膠

• 如果采用陶瓷封裝外殼，需要進(jìn)行封帽操作。在封帽前通常會(huì)進(jìn)行封帽前內(nèi)部檢查，確保內(nèi)部元件安裝正確、連接無誤后，再將陶瓷封裝外殼的帽蓋密封固定。若是不采用外殼的封裝方式，則會(huì)進(jìn)行封膠操作。封膠是將液態(tài)的封裝材料（如樹脂）填充到芯片和陶瓷基板周圍，然后通過加熱或紫外線固化等方式使封裝材料硬化，形成對(duì)芯片和連接線路的保護(hù)。

2. 氣密性檢查（如果需要）

• 對(duì)于一些對(duì)氣密性有要求的芯片封裝，如在一些要求防潮、防腐蝕的高可靠性應(yīng)用場(chǎng)景下，需要進(jìn)行氣密性檢查。一般采用氣密檢測(cè)儀器，檢測(cè)封裝體內(nèi)部在一定壓力條件下的氣體泄漏率。如果氣密性不達(dá)標(biāo)，可能會(huì)導(dǎo)致芯片受潮、氧化等問題，影響芯片的使用壽命和性能。

（六）后處理與檢測(cè)

1. 成型與外觀檢查

• 如果需要對(duì)封裝后的芯片進(jìn)行特定的外形塑造，如將其加工成一定的形狀和尺寸規(guī)格，就會(huì)進(jìn)行成型操作。之后進(jìn)行外觀檢查，檢查封裝體的外形是否完整、有無裂縫、劃痕等缺陷。外觀檢查可以通過人工目視或者機(jī)器視覺檢測(cè)系統(tǒng)來完成。

2. 電氣性能測(cè)試

• 使用專門的測(cè)試設(shè)備對(duì)封裝后的芯片進(jìn)行電氣性能測(cè)試，包括對(duì)芯片的電路功能、信號(hào)傳輸、電氣參數(shù)（如電阻、電容、電感等）的測(cè)試。任何電氣性能不符合要求的芯片都需要進(jìn)一步分析故障原因并進(jìn)行修復(fù)或者報(bào)廢處理。

3. 可靠性測(cè)試（可選）

• 根據(jù)芯片的應(yīng)用需求，可能會(huì)進(jìn)行可靠性測(cè)試，如高溫老化測(cè)試、溫度循環(huán)測(cè)試、濕度測(cè)試等。這些測(cè)試旨在模擬芯片在實(shí)際使用環(huán)境中的各種惡劣條件，檢驗(yàn)芯片封裝在長期使用過程中的可靠性。通過可靠性測(cè)試可以提前發(fā)現(xiàn)潛在的封裝缺陷，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

三、陶瓷基板芯片封裝的關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)

（一）芯片與陶瓷基板的連接

1. 連接方式的選擇

• 芯片與陶瓷基板的連接方式（黏結(jié)或焊接）對(duì)封裝的可靠性和電氣性能有著至關(guān)重要的影響。在選擇連接方式時(shí)，需要考慮芯片的類型、工作環(huán)境、封裝的要求等因素。例如，對(duì)于一些大功率芯片，焊接方式能夠提供更好的散熱路徑和更高的機(jī)械穩(wěn)定性；而對(duì)于一些對(duì)熱應(yīng)力敏感的芯片，黏結(jié)方式可能更為合適，因?yàn)樗梢酝ㄟ^選擇具有合適彈性模量的粘結(jié)劑來緩解熱應(yīng)力。在軍事裝備中的芯片封裝，為了追求極端的可靠性，會(huì)根據(jù)芯片的具體性能和在裝備中的應(yīng)用場(chǎng)景，精心挑選芯片與陶瓷基板的連接方式。

2. 連接材料的特性

• 無論是粘結(jié)劑還是焊接材料，它們的特性直接決定了連接的質(zhì)量。粘結(jié)劑的粘結(jié)性、熱導(dǎo)率、熱膨脹系數(shù)等特性必須與芯片和陶瓷基板相匹配。例如，銀膠的熱導(dǎo)率相對(duì)較高，適合于需要散熱的芯片封裝場(chǎng)景；同時(shí)，銀膠在固化后收縮率較小，能夠減少由于收縮產(chǎn)生的應(yīng)力對(duì)芯片和基板連接的影響。對(duì)于焊接材料而言，如在陶瓷球柵陣列封裝（CBGA）中的焊球材料，高溫共晶焊料（10Sn90Pb）和低溫共晶焊料（63Sn37Pb）的特性滿足了不同的連接需求，高溫共晶焊料用于陶瓷封裝體底部焊點(diǎn)與電路板的連接，能夠承受較高的溫度，而低溫共晶焊料用于焊球和封裝體的連接，在較低的溫度下就能實(shí)現(xiàn)良好的焊接效果。

（二）引線鍵合

1. 鍵合工藝參數(shù)的控制

• 在引線鍵合過程中，鍵合的工藝參數(shù)（如溫度、壓力、時(shí)間等）的精確控制是保證鍵合質(zhì)量的關(guān)鍵。不同的鍵合線材料（金線、銅線、鋁線）和鍵合方法（熱壓鍵合、超聲鍵合）對(duì)工藝參數(shù)有不同的要求。例如，在熱壓鍵合金線過程中，溫度過高可能會(huì)導(dǎo)致金線過度熔化或者損壞芯片電極，溫度過低則可能造成鍵合不牢固；壓力過大可能會(huì)壓壞芯片或者基板上的連接點(diǎn)，壓力過小則無法形成可靠的鍵合。因此，需要根據(jù)具體的鍵合材料和方法，通過實(shí)驗(yàn)和優(yōu)化確定合適的鍵合工藝參數(shù)范圍，并在實(shí)際生產(chǎn)中嚴(yán)格控制這些參數(shù)。

2. 鍵合點(diǎn)的可靠性

• 鍵合點(diǎn)需要具備良好的電氣連接性、機(jī)械穩(wěn)定性以及抵抗環(huán)境因素（如溫度變化、振動(dòng)等）影響的能力。鍵合點(diǎn)的大小、形狀、鍵合線與連接點(diǎn)的接觸面積等都會(huì)影響鍵合點(diǎn)的可靠性。例如，一個(gè)經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)的鍵合點(diǎn)形狀（如圓形鍵合點(diǎn)相對(duì)于橢圓形鍵合點(diǎn)在某些情況下具有更好的機(jī)械穩(wěn)定性）和適當(dāng)?shù)逆I合線與連接點(diǎn)的接觸面積，可以提高鍵合點(diǎn)在外界應(yīng)力作用下的穩(wěn)定性，減少鍵合點(diǎn)損壞的風(fēng)險(xiǎn)。在航空航天設(shè)備中的芯片封裝，由于需要在復(fù)雜的振動(dòng)、溫度變化環(huán)境下運(yùn)行，對(duì)鍵合點(diǎn)的可靠性要求極高，需要采用特殊的鍵合工藝和質(zhì)量控制措施來確保鍵合點(diǎn)的長期有效性。

（三）封裝密封保護(hù)

1. 密封材料與密封工藝

• 無論是封帽還是封膠，密封材料的選擇和密封工藝的實(shí)施都是關(guān)鍵。密封材料需要具備良好的密封性、絕緣性、對(duì)芯片和基板的化學(xué)相容性等特性。例如，在陶瓷封裝外殼封帽時(shí)，帽蓋與陶瓷外殼之間的密封需要選擇合適的密封材料（如玻璃料等），并采用合適的燒結(jié)工藝來實(shí)現(xiàn)氣密密封。對(duì)于封膠工藝而言，液態(tài)封裝樹脂的流動(dòng)性、固化收縮率、透明度等性質(zhì)會(huì)影響封膠的效果。如果樹脂的固化收縮率過大，可能會(huì)在固化過程中對(duì)芯片和連接線路產(chǎn)生應(yīng)力，導(dǎo)致連接失效或者芯片損壞。

2. 氣密性保障（如果需要）

• 在一些對(duì)氣密性要求嚴(yán)格的應(yīng)用場(chǎng)景中，如何保障封裝的氣密性是一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)。除了采用合適的密封材料和密封工藝外，還需要在封裝過程中進(jìn)行嚴(yán)格的氣密性控制和檢測(cè)。在生產(chǎn)過程中，可能需要建立無塵、干燥的生產(chǎn)環(huán)境，防止灰塵、水汽等雜質(zhì)進(jìn)入封裝體，影響氣密性。例如在海底通信設(shè)備中的芯片封裝，由于長期處于高濕度、高壓力的海底環(huán)境，氣密性能即使有微小的下降都可能導(dǎo)致芯片失效，因此氣密性保障是生產(chǎn)過程中的重中之重。

四、陶瓷基板芯片封裝工藝詳細(xì)流程介紹

（一）預(yù)處理階段

1. 芯片方面

• 晶圓在切割成單個(gè)芯片后，首先要進(jìn)行的是芯片強(qiáng)度抗拉/剪強(qiáng)度測(cè)試。這一測(cè)試能夠評(píng)估芯片在裝配過程中耐受機(jī)械應(yīng)力的能力。若芯片強(qiáng)度不足，在后續(xù)工序（如鍵合、封裝等）可能因?yàn)槭芰Χ鴵p壞。例如，在高功率芯片由于結(jié)構(gòu)特性可能存在一些內(nèi)部應(yīng)力集中點(diǎn)，強(qiáng)度測(cè)試可以檢測(cè)出其在受拉或受剪時(shí)的極限情況。隨后進(jìn)行等離子清洗，等離子體中的活性粒子能夠有效地去除芯片表面的有機(jī)污染物和微小顆粒，清潔后的芯片表面能夠提高后續(xù)粘合或焊接的質(zhì)量。

2. 陶瓷基板方面

• 陶瓷基板同樣要進(jìn)行清洗處理。先使用特定的化學(xué)試劑去除表面的油脂、灰塵等雜質(zhì)，然后進(jìn)行烘干處理。對(duì)于有布線需求的陶瓷基板，在清洗后就要進(jìn)行金屬化布線的一系列操作。這包括首先在基板表面沉積一層金屬膜（如用濺射的方法沉積銅膜），然后通過光刻技術(shù)將所需的線路圖案轉(zhuǎn)移到金屬膜上，最后通過蝕刻工藝去除不需要的金屬部分，從而形成精確的線路。這一過程類似于半導(dǎo)體芯片制造中的光刻蝕刻工藝，需要高精度的設(shè)備和嚴(yán)格的工藝控制。例如在高頻電路的陶瓷基板上，線路的寬度、間距等尺寸精度可能要控制在微米級(jí)別，以減少信號(hào)傳輸過程中的損耗。

（二）芯片與陶瓷基板的裝配階段

1. 黏結(jié)工藝

• 當(dāng)芯片和陶瓷基板都準(zhǔn)備好后，如果采用黏結(jié)方式，如使用銀膠進(jìn)行黏結(jié)。將適量的銀膠涂抹在陶瓷基板的芯片安裝區(qū)，然后將芯片精準(zhǔn)地放置在預(yù)定位置。在放置過程中，需要確保芯片與基板之間沒有氣泡或雜質(zhì)存在，因?yàn)闅馀輹?huì)影響?zhàn)ず闲Ч蜔醾鲗?dǎo)性能。之后將芯片和基板在一定的溫度和壓力下進(jìn)行固化處理，使銀膠充分固化，形成牢固的連接。固化溫度和時(shí)間要依據(jù)銀膠的特性來確定，不同品牌和型號(hào)的銀膠可能有不同的要求。

2. 焊接工藝

• 如果采用焊接方式，首先要在芯片和陶瓷基板的連接部位預(yù)涂助焊劑（如果需要）。助焊劑有助于焊接過程中去除金屬表面的氧化物，提高焊接質(zhì)量。然后將芯片和基板正確定位，使用回流焊設(shè)備（如果是采用回流焊工藝）進(jìn)行焊接。在回流焊過程中，焊接溫度會(huì)按照預(yù)先設(shè)定的溫度曲線進(jìn)行變化。例如，先將溫度升高到足以使焊料熔化的溫度，然后保持一定時(shí)間后再緩慢降溫，使焊料在凝固過程中形成良好的冶金連接。焊接完成后要進(jìn)行檢查，確保焊接點(diǎn)無虛焊、短路等問題。

（三）引線連接階段

1. 鍵合操作

• 在芯片與陶瓷基板連接完成后，就進(jìn)入引線鍵合工序。如采用金線鍵合，先將金線的一端燒成小球，這個(gè)小球會(huì)被壓焊在芯片上的電極焊點(diǎn)處，形成第一個(gè)焊點(diǎn)。然后將金線拉到陶瓷基板對(duì)應(yīng)的連接點(diǎn)上方，再次施加壓力和超聲能量（如果是超聲鍵合）或加熱（如果是熱壓鍵合），使金線與連接點(diǎn)形成牢固的連接，這就是第二個(gè)焊點(diǎn)。在鍵合過程中，鍵合設(shè)備要嚴(yán)格按照設(shè)定的工藝參數(shù)（如溫度、壓力、超聲能量功率、鍵合時(shí)間等）進(jìn)行操作。而且鍵合的順序和路徑也需要進(jìn)行優(yōu)化，以提高鍵合效率和減少鍵合線之間的相互干擾。例如在大規(guī)模集成芯片的鍵合中，合理的鍵合順序可以避免鍵合線在空中發(fā)生碰撞或者纏繞。

2. 鍵合檢查

• 鍵合完成后立即進(jìn)行鍵合檢查。這一檢查主要包括兩方面：一是對(duì)鍵合點(diǎn)外觀的檢查，通過機(jī)器視覺系統(tǒng)觀察鍵合點(diǎn)的形狀、大小、表面是否光滑等。例如正常的鍵合點(diǎn)應(yīng)該是規(guī)則的圓形或橢圓形，表面無明顯的裂紋或氣孔；二是對(duì)鍵合點(diǎn)電氣性能的檢查，通過專用的電氣測(cè)試設(shè)備檢測(cè)鍵合點(diǎn)的電阻值等電學(xué)參數(shù)。如果發(fā)現(xiàn)鍵合點(diǎn)的外觀不符合要求或者電學(xué)參數(shù)異常，就要對(duì)相應(yīng)的鍵合點(diǎn)進(jìn)行重新鍵合或者修復(fù)處理。

（四）封裝密封保護(hù)階段

1. 封帽操作（如果采用封帽）

• 在封帽前需要進(jìn)行封帽前內(nèi)部檢查。這一檢查內(nèi)容包括芯片位置是否正確、引線連接是否正常、有無異物進(jìn)入等。在確認(rèn)無誤后，將陶瓷封裝外殼的帽蓋放置在預(yù)定位置。對(duì)于采用玻璃熔封（如CerDIP，但已逐漸被取代）的方式，要進(jìn)行燒結(jié)密封。燒結(jié)過程中，帽蓋和外殼主體在高溫下通過玻璃料的熔化來實(shí)現(xiàn)密封。燒結(jié)溫度、時(shí)間和保護(hù)氣體等燒結(jié)參數(shù)要根據(jù)玻璃料的特性來確定。例如，在一定的燒結(jié)時(shí)間內(nèi)，燒結(jié)溫度過高可能會(huì)導(dǎo)致玻璃料過度流淌，影響密封效果；溫度過低則可能無法實(shí)現(xiàn)良好的氣密密封。

2. 封膠操作（如果采用封膠）

• 對(duì)于采用封膠方式的封裝，首先將液態(tài)的封裝樹脂注入模具中。樹脂在模具中要確保均勻分布，避免產(chǎn)生氣泡或者局部缺膠的情況。注入樹脂后，根據(jù)樹脂的類型采用相應(yīng)的固化方式。如果是熱固化樹脂，就將模具放入加熱設(shè)備中按照規(guī)定的溫度和時(shí)間進(jìn)行固化；如果是光固化樹脂，則使用紫外線等光源進(jìn)行照射固化。固化后的樹脂要對(duì)芯片和引線起到良好的保護(hù)作用，不能有開裂或者與芯片、基板脫開的現(xiàn)象。

• 若是對(duì)氣密性有要求的封裝，在封膠或封帽完成后還要進(jìn)行氣密性檢查。采用氣密檢測(cè)儀器，向封裝體內(nèi)部充入一定壓力的氣體（如氦氣），然后檢測(cè)氣體的泄漏率。根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)氣密性的要求也不同。例如在航天領(lǐng)域，對(duì)待氣密性的標(biāo)準(zhǔn)非常嚴(yán)格，泄漏率必須控制在極低的水平。

（五）后處理與檢測(cè)階段

1. 成型與外觀檢查

• 如果封裝后的芯片需要進(jìn)行成型，如將其加工成特定的外形以適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景。成型操作可以采用切削、研磨等機(jī)械加工方法。在成型后就要進(jìn)行外觀檢查，通過人工目視或者自動(dòng)化的機(jī)器視覺系統(tǒng)檢查封裝體的表面是否有劃痕、裂縫、變形等缺陷。對(duì)于一些微小的缺陷，可能需要使用高放大倍數(shù)的顯微鏡進(jìn)行觀察。例如在一些小型化的芯片封裝中，即使是細(xì)微的劃痕也可能影響芯片的性能或者可靠性。

2. 電氣性能測(cè)試與可靠性測(cè)試

• 電氣性能測(cè)試是使用專門的測(cè)試設(shè)備對(duì)封裝后的芯片進(jìn)行全面的電氣參數(shù)測(cè)試。包括對(duì)芯片的輸入輸出特性、功耗、信號(hào)傳輸質(zhì)量等方面的測(cè)試。例如在通信芯片封裝后，要測(cè)試其信號(hào)的頻率響應(yīng)、帶寬等參數(shù)，確保其符合通信標(biāo)準(zhǔn)的要求?？煽啃詼y(cè)試則是根據(jù)芯片的應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行有針對(duì)性的測(cè)試，如高溫老化測(cè)試。在高溫老化測(cè)試箱中，將封裝后的芯片放置在設(shè)定的高溫環(huán)境下（如125°C 或更高，根據(jù)芯片的規(guī)格而定）持續(xù)一定的時(shí)間（如數(shù)小時(shí)或數(shù)百小時(shí)），然后檢查芯片的性能是否發(fā)生變化。其他的可靠性測(cè)試還包括溫度循環(huán)測(cè)試（如 - 40°C到 +125°C之間進(jìn)行多次循環(huán)）、濕度測(cè)試等，這些測(cè)試旨在檢驗(yàn)芯片封裝在各種惡劣環(huán)境下的長期穩(wěn)定性。

五、陶瓷基板芯片封裝的常見生產(chǎn)流程分析

（一）傳統(tǒng)封裝生產(chǎn)流程

1. 側(cè)重于特定封裝形式的流程

• 在傳統(tǒng)的陶瓷基板芯片封裝中，以陶瓷雙列直插封裝（CDIP）為例。首先要進(jìn)行的是減薄工序，對(duì)于晶圓或者陶瓷基板（如果需要）進(jìn)行厚度削減，以便于后續(xù)的裝配和封裝。然后進(jìn)行劃片操作，將晶圓切割成單個(gè)的芯片。芯片切割后進(jìn)行X - RAY無損檢查，這個(gè)檢查能夠發(fā)現(xiàn)芯片內(nèi)部是否存在微觀的缺陷（如裂紋等）。之后是芯片強(qiáng)度抗拉/剪強(qiáng)度測(cè)試、等離子清洗等預(yù)處理工序。接下來進(jìn)行引線鍵合，將芯片與陶瓷基板上的引腳通過鍵合線連接起來。在鍵合完成后進(jìn)行鍵合檢查，確保每一個(gè)鍵合點(diǎn)的質(zhì)量。對(duì)于CDIP封裝形式，隨后還要進(jìn)行封帽前內(nèi)部檢查，確認(rèn)內(nèi)部裝配無誤后進(jìn)行封帽操作。封帽完成后進(jìn)行氣密性檢查和外觀檢查，最后進(jìn)行電氣性能測(cè)試和必要的可靠性測(cè)試等。整個(gè)過程中，每一個(gè)步驟都有各自的質(zhì)量控制要求，嚴(yán)格遵守流程能確保CDIP封裝的芯片質(zhì)量，這種封裝形式在一些對(duì)穩(wěn)定性要求較高、但對(duì)封裝尺寸不是特別緊湊的應(yīng)用場(chǎng)景下比較常見，如早期的電子產(chǎn)品或一些工業(yè)控制設(shè)備中的芯片封裝。

2. 面向多形式的通用流程部分

• 無論是哪種傳統(tǒng)的陶瓷基板芯片封裝形式，都會(huì)有一些通用的流程部分。比如芯片和陶瓷基板的清洗工作是必不可少的，這是確保后續(xù)工序質(zhì)量的基礎(chǔ)。在芯片與陶瓷基板的連接環(huán)節(jié)，根據(jù)實(shí)際需求選擇黏結(jié)或者焊接方式，這兩者的流程在前面已經(jīng)詳細(xì)描述。而鍵合環(huán)節(jié)，無論是金線鍵合還是銅線鍵合，雖然在工藝參數(shù)等方面可能有所差異，但基本的鍵合順序和質(zhì)量檢查步驟都是相似的。在封裝密封保護(hù)環(huán)節(jié)，封帽和封膠也有著各自的規(guī)律，如封帽要先進(jìn)行內(nèi)部檢查，封膠要注意避免氣泡等問題。最終的電氣性能和可靠性測(cè)試則是對(duì)整個(gè)封裝產(chǎn)品質(zhì)量的綜合評(píng)估，任何一種封裝形式都必須通過這些測(cè)試才能保證產(chǎn)品符合要求。

（二）現(xiàn)代先進(jìn)封裝技術(shù)下的生產(chǎn)流程變化

1. 適應(yīng)小型化和高性能需求

• 在現(xiàn)代先進(jìn)封裝技術(shù)的影響下，陶瓷基板芯片封裝流程有了一些變化。隨著電子設(shè)備的小型化和高性能化需求，芯片的尺寸越來越小，引腳間距越來越窄。這就對(duì)芯片與陶瓷基板的精確裝配提出了更高的要求。例如在高精度的倒裝芯片封裝技術(shù)中，芯片需要直接面向陶瓷基板進(jìn)行精確的貼合，連接點(diǎn)的位置精度可能要達(dá)到微米甚至更小的量級(jí)。在這種情況下，芯片和基板的預(yù)處理過程中的清洗和表面平整度控制就更為嚴(yán)格。在芯片與基板連接時(shí)，不能使用傳統(tǒng)的一些容易產(chǎn)生位移或定位偏差的方法，而是采用高精度的夾具和定位系統(tǒng)，同時(shí)連接材料（如焊接焊料或者粘結(jié)劑）的性能也需要進(jìn)一步優(yōu)化，以適應(yīng)更小的連接間隙和更高的連接可靠性要求。

2. 多芯片封裝的特殊要求

• 現(xiàn)代的陶瓷基板芯片封裝往往會(huì)涉及多芯片封裝的情況，即將多個(gè)芯片集成在一個(gè)陶瓷基板上。這種多芯片封裝生產(chǎn)流程與單芯片封裝流程有很大不同。首先在芯片布局設(shè)計(jì)階段就要考慮到芯片之間的電磁兼容性、熱管理等問題。例如，在一個(gè)同時(shí)集成了處理器芯片和內(nèi)存芯片的陶瓷基板封裝中，處理器芯片由于功耗較大產(chǎn)生的熱量較多，需要與內(nèi)存芯片合理布局，并且在陶瓷基板上設(shè)計(jì)合理的散熱通道。在裝配過程中，多個(gè)芯片的黏結(jié)或焊接順序需要精心規(guī)劃，以避免在操作過程中對(duì)已安裝芯片造成損壞。同時(shí)，多芯片之間的引線連接也更加復(fù)雜，可能需要采用多層布線或者特殊的鍵合技術(shù)來保證各個(gè)芯片之間以及芯片與外部引腳之間的電氣連接性。而且在封裝密封保護(hù)環(huán)節(jié)，要確保整個(gè)多芯片封裝體的氣密性或者密封效果，防止外界環(huán)境對(duì)芯片的影響。最后，針對(duì)多芯片封裝的電氣性能測(cè)試也要更加全面，除了對(duì)每個(gè)芯片單獨(dú)的性能測(cè)試外，還需要對(duì)芯片之間的交互性能、整個(gè)封裝體的整體性能進(jìn)行測(cè)試。

芯片封裝清洗介紹

合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對(duì)清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會(huì)作為一個(gè)長期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

 污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

 這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

合明科技運(yùn)用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求，打破國外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國產(chǎn)自主提供強(qiáng)有力的支持。