半導(dǎo)體工藝知識(shí)

1、1Vishay’XIANBASICTRAINING第八章組裝工藝組裝是把管芯焊接到底座上，使芯與底座形成良好歐姆接觸和散熱通路，然后將管芯正面電極與器件外引線連接起來，再用塑料或金屬或陶瓷封裝形式把管芯包封起來，使器件在各種環(huán)境和工作條件下能穩(wěn)定，可靠地工作。器件的后部組裝工序還包括器件管腿搪錫、測(cè)試、打印、包裝等工序。第一節(jié)劃片采用金剛石、激光束或金剛砂輪等方法將大園片上的管芯分割成單個(gè)獨(dú)立的管芯。1、劃片方向的確定硅單晶材料具有各向

2、異向的特點(diǎn)。沿（110）晶向劃刀時(shí)刀痕比較平滑和連續(xù)，園片能沿劃痕斷裂。若偏離此晶向劃片，硅片就會(huì)沿著自身的解理面碎裂，不能得到完整的芯片。對(duì)于（111）面的園片，第一次劃片方向與硅刀定位面垂直，第二次劃片方向和定位面平行。2、兩種劃片形式（1）局部劃片，在硅片表面劃線，劃痕沒有全部穿過全部硅片。金剛刀、激光束劃片。（2）劃硅片劃穿金鍘砂輪劃片。3、各種劃片方法比較激光束劃片設(shè)備昂貴，成本高，熔融硅滴量濺到硅片表面。金剛刀劃片可靠性差，

3、成品率底，在刀痕附近產(chǎn)生應(yīng)力損傷晶格。金剛砂輪劃片是具有劃片質(zhì)量好，切割深度可探，劃片損傷小，已廣泛用于生產(chǎn)。4、砂輪劃片工藝及要求貼膜→劃片→清洗貼膜質(zhì)量要求：放顯硅片和框架有方向性，硅片與藍(lán)膜之間無空隙、氣泡、殘?jiān)?。劃片質(zhì)量要求；劃槽深度深及藍(lán)膜1323處劃槽寬度：中心值50μm（刀刃寬30μm）無崩邊、崩角、劃錯(cuò)行正方形芯片：USL=175μmLSL=25μm長方形芯片：USL=75μmLSL=25μm第二節(jié)芯片焊接工藝將芯片焊

4、接在框架（或金屬外殼）的指定位置上。基本要求是：（1）達(dá)到一定的機(jī)械強(qiáng)度。（2）具有良好的歐姆接觸，熱阻小。（3）化學(xué)穩(wěn)定性好，不受環(huán)境和溫度的影響。焊接方法：3Vishay’XIANBASICTRAINING三、焊層空洞對(duì)散熱影響Q=KA△T△XQ：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過的熱量K：材料導(dǎo)熱系數(shù)A：熱流截面積△X：熱使導(dǎo)體的厚度△T：發(fā)熱源和冷端溫度差。公式反映了功率器件熱量散發(fā)的定量關(guān)系。在試驗(yàn)條件不確定條件下，K與△T一定，如果焊層有空洞A

5、小Q低；焊層太厚（△X厚）Q小。第三節(jié)鍵合工藝將芯片上的電極與底座外引線連接起來的過程稱鍵合。鍵合方法很多，由早期的燒結(jié)鎳絲法（合金管）和拉絲法（合金擴(kuò)散管）逐步發(fā)展到熱壓鍵合法和超聲鍵合法。一、焊接用引線材料應(yīng)具備以下特點(diǎn)：（1）能夠與半導(dǎo)體材料形成低阻的歐姆接觸。（2）化學(xué)性穩(wěn)定，不會(huì)形成有害的金屬間化合物。（3）與半導(dǎo)材料之間結(jié)合力強(qiáng)。（4）電阻率低，具有良好的導(dǎo)電性能。（5）可塑性好，容易焊接。（6）鍵合過程中能保持一定的幾何形

6、狀。熱壓法用金絲、銅鋁絲、銅硅鋁絲。超聲鍵合大多用純鋁絲、硅鋁絲、銅鋁絲、銅硅鋁絲。最常用的材料是：金絲、純鋁絲、硅鋁絲。二、焊接方法1、熱壓法：焊接時(shí)加熱加壓。根據(jù)壓焊工具和引線切斷方法不同，熱壓焊接可分為楔焊、針焊、王術(shù)焊2、超聲鍵合利用超聲波的能量將鋁絲與鋁電極在不加熱情況下直接鍵合的一種方法。（1）原理：由超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的幾十千周的超聲振蕩電能，通過磁致伸縮換能器，在超聲高頻磁場(chǎng)感應(yīng)下，迅速伸縮而產(chǎn)生的彈性振動(dòng)，經(jīng)變幅桿傳給劈