BGA封装工艺简介

IntroductionofBGAAssemblyProcess

BGA封装工艺简介BGAPackage

StructureTOP/BottomVIEWSIDEVIEWTypicalAssemblyProcessFlowFOL/前段EOL/中段Reflow/回流EOL/后段FinalTest/测试FOL–FrontofLine前段工艺BackGrinding磨片Wafer晶圆WaferMount晶圆安装WaferSaw晶圆切割WaferWash晶圆清洗DieAttach芯片粘接EpoxyCure银浆固化WireBond引线焊接Optical检验Optical检验EOLFOL–FrontofLineWafer【Wafer】晶圆……FOL–BackGrinding背面减薄Taping粘膜BackGrinding磨片De-Taping去胶带将从晶圆厂出来的Wafer进行背面研磨，来减薄晶圆达到

封装需要的厚度（5mils~10mils）；磨片时，需要在正面（ActiveArea）贴胶带保护电路区域

同时研磨背面。研磨之后，去除胶带，测量厚度；FOL–WaferSaw晶圆切割WaferMount晶圆安装WaferSaw晶圆切割WaferWash清洗目的：将晶圆粘贴在蓝膜（Tape）上，使得即使被切割开后，不会散落；通过SawBlade将整片Wafer切割成一个个独立的Dice，方便后面的DieAttach等工序；WaferWash主要清洗Saw时候产生的各种粉尘，清洁Wafer；FOL–BackGrinding背面减薄FRAMETAPEWAFERFOL–WaferSaw晶圆切割WaferSawMachineSawBlade(切割刀片)：LifeTime：900~1500M；

SpindlierSpeed：30~50Krpm：FeedSpeed：30~50/s;FOL–OpticalInspection主要是针对WaferSaw之后在显微镜下进行Wafer的外观检查，是否有出现不良产品。ChippingDie

崩边FOL–DieAttach芯片粘接WriteEpoxyDieAttachEpoxyCureEpoxyStorage：

零下50度存放；EpoxyAging：

使用之前回温，除去气泡；EpoxyWriting：

点银浆于L/F的Pad上，Pattern可选；FOL–DieAttach芯片粘接芯片拾取过程：

1、EjectorPin从wafer下方的Mylar顶起芯片，使之便于

脱离蓝膜；

2、Collect/Pickuphead从上方吸起芯片，完成从Wafer

到L/F的运输过程；

3、Collect以一定的力将芯片Bond在点有银浆的L/F

的Pad上，具体位置可控；

4、BondHeadResolution：

X-0.2um；Y-0.5um；Z-1.25um；

5、BondHeadSpeed：1.3m/s；FOL–DieAttach芯片粘接EpoxyWrite：

Coverage>75%;DieAttach：

Placement<0.05mm;DieBond

(DieAttach)上片BONDHEADSUBSTRATEEPOXYEPOXYCURE(DIEBONDCURE)FOL–DieAttach芯片粘接FOL–EpoxyCure银浆固化，检验银浆固化：175°C，1个小时；

N2环境，防止氧化：DieShear（芯片剪切力）FOL–WireBonding引线焊接利用高纯度的金线（Au）、铜线（Cu）或铝线（Al）把Pad

和Lead通过焊接的方法连接起来。Pad是芯片上电路的外接

点，Lead是LeadFrame上的连接点。W/B是封装工艺中最为关键的一部工艺。FOL–WireBonding引线焊接【GoldWire】焊接金线实现芯片和外部引线框架的电性和物

理连接；金线采用的是99.99%的高纯度金；同时，出于成本考虑，目前有采用铜

线和铝线工艺的。铜铝线优点是成本降低，同时工艺难度加大，良率降低；线径决定可传导的电流；0.8mil，

1.0mil，1.3mils，1.5mils和2.0mils；FOL–WireBonding引线焊接KeyWords：Capillary：陶瓷劈刀。W/B工艺中最核心的一个BondingTool，内部为空心，中间穿上金线，并分别在芯片的Pad和LeadFrame的Lead上形成第一和第二焊点；EFO：打火杆。用于在形成第一焊点时的烧球。打火杆打火形成高温，将外露于Capillary前端的金线高温熔化成球形，以便在Pad上形成第一焊点（BondBall）；BondBall：第一焊点。指金线在Cap的作用下，在Pad上形成的焊接点，一般为一个球形；Wedge：第二焊点。指金线在Cap的作用下，在LeadFrame上形成的焊接点，一般为月牙形（或者鱼尾形）；W/B四要素：压力（Force）、超声（USGPower）、时间（Time）、温度（Temperature）；FOL–WireBonding引线焊接陶瓷的Capillary内穿金线，并且在EFO的作用下，高温烧球；金线在Cap施加的一定压力和超声的作用下，形成BondBall；金线在Cap施加的一定压力作用下，形成Wedge；FOL–WireBonding引线焊接EFO打火杆在磁嘴前烧球Cap下降到芯片的Pad上，加Force和Power形成第一焊点Cap牵引金线上升Cap运动轨迹形成良好的WireLoopCap下降到LeadFrame形成焊接Cap侧向划开，将金线切断，形成鱼尾Cap上提，完成一次动作FOL–蹲Wir迈eBo抛ndin析g引线焊挎接Wir些eB汗ond的质量交控制：Wire风Pul猪l、Stit够ch碌Pull（金线颈没部和尾部计拉力）Ball逃She姥ar（金球推黑力）Wir巷eL渔oop（金线某弧高）Bal磨lT暴hic宇kne具ss（金球烂厚度）Cra址ter楚Te阅st（弹坑测婆试）Inte甜rmet废alli想c（金属虹间化合显物测试朋）SizeThi盾ckn烟essFOL砌–Op糖tic促al鸣Ins胞pec钻tio笋n检查检查Die声At碗tac器h和Wir厨eB奸ond之后有无鸽各种废品正常品Mate谨rial善Pro愚blemPee电lin砍g1stBon丹dF押ail位(兽I)Bal域lL申ift1stBon扛dF赞ail粮(I宣I)Ball煤Lif鼓tNeck狼Cra滔ck1stBond液Fai篮l(磁III赖)Off桨Ce融nte翠r1st水Bon票dF毯ail兄(I融V)Off妙Ce讽nte陆rB归all1stB蓝ond榨Fail聪(V)Smas袭hBa议llSmas提hBa烘llWit彼hW艇eldWireCap蛙ill倦ary摧Ma但rkMis叨sin难gW冒eldWir决eB摘rok偶enLea裤dBond乘ing杂Weld甚Ins廊pect联ion：Wel遗dD向ete占cti寸on2ndBon氏dF胶ail托(尖II蛇)縫點脫落Loo判pin遗gF疤ail镜(Wi吩re留Sho共rtI)WireShortLoop糊ing亡Fail虫(Wir炸eSh浴ort龄II)Loo有pB句ase里Be在ndWireShortLoo诱pin才gF咬ail核(Wi驰re申Sho辛rt忍III炊)Exce昼ssiv闹eLo量opWir棋eS春hor侧tEOL–猫End群of钱Line后段工艺Mold坦ing注塑EOLLas湿er材Mar遭k激光打字PMC高温固笼化Bal狼lA光tta怕ch植异球Tes敌t测试Singu斯lati友on切单FVI终检Pac甚kin维g包装EOL–芒Mol骆ding（注塑炊）【Mo真ld殊Com毕pou抄nd】塑封料/环氧树剥脂主要成分往为：环氧棕树脂及各锐种添加剂咽（固化剂丘，改性剂洞，脱届模剂佩，染色剂扰，阻燃剂陷等）；主要功能哄为：在熔析融状态下点将Die和金丝等笼包裹起来良，提供物间理和电气涂保护，防荡止外界干锹扰；存放条件模：零下5°保存，常流温下需回枣温24小时；EOL–股Mol勇ding（注塑）为了防玩止外部竭环境的伞冲击，睬利用EMC把Wir丹eB窝ond解ing完成后锐的产品精封装起切来这的过程落，并需谋要加热兰硬化。Bef皮ore有Mo游ldi笼ngAfte啄rMo悦ldin天gEOL塔–M素old增ing（注塑）EMC（塑封料贼）为黑色/白色块橡状，低撤温存储娃，使用号前需先货回温。常其特性盆为：在邀高温下丑先处于族熔融状羽态，然威后会逐沙渐硬化丹，最终锡成型。Mold犹ing参数：Mold肃ing毕Temp：175~梯185°易C；Cla气mp厅Pre载ssu买re：3000北~400顷0N；Tra秋nsf核er冷Pre出ssu捎re：1000踩~150趣0Psi；Tra鞭nsf苹er载Tim介e：5~1辞5s；Cure读Tim漂e：60~理120毙s；TopchaseAirventBottomchaseCavitySubstratePlungerPotGateinsertRunnerCompoundBottomcullblockTopcullblockMol局din打gSID员EV乏IEW上顶式注沃塑EOL–慰Mol仍ding（注塑）：下压式揭注塑-基板置于朱模具Cavi袜ty中，模具改合模。-块状EMC放入模具竟注浇口中-高温下要，EMC开始熔化割，顺着轨钻道流向Cav茅ity中-从底部烈开始，猎逐渐覆疏盖芯片-完全覆茫盖包裹芒完毕，纹成型固慎化EOL莫–M颠old蠢ing（注塑）常見之Mold睡ing缺陷充填不尤良(I蜘nco品mpl归ete厌Fi捎ll乞)黏膜(St约icki坐ng)氣孔(Vo掌id/B屑list辟er)金線歪消斜(Wi裳reS甲weep系)晶片座偏县移(Pa京dSh炸ift验)表面針孔(R付oug菌hS浙urf避ace尚in棵Pi碍nH摆ole飞)流痕(F景low牙Ma穗rk薄)溢膠(Re丑sin购Blee涂d)EOL展–P只ost插Mo码ld示Cur认e（模后固般化）用于Mol丛din提g后塑封料党的固化，搭保护产品丹内部结构邪，消除内造部应力。Cur京eT关emp：175+贴/-5°炎C；Cure鼻Tim筒e：4—8H甚rsESPE泪COv仰en4hr陕sEOL–舞Las衣erM冠ark（激光苦打字）在产品施（Pac岁kag锹e）的正面隶或者背面愁激光刻字洁。内容有浑：产品名广称，生产兴日期，生赴产批次等笼；Bef香oreAft淹erEOL罢–Bal肺lA绵tta网ch植球植球前倒之產品植球完测成之產弊品EOL–Bal毕lA辰tta雀ch植球MOT广ORO围LA饶BGA浅MS者A-2隔50-炮AP干LUS植球機EOL–Ball活Att魄ach植球CONC示EPTR叙ONIC磁HVC涛-155迴銲爐VACU毙UMBAL幼LA套TTA乒CH细TOO夫LSOLD花ERB谈ALLFLUXFLUX峰PRI滴NTIN凝GBALL鲁ATT冤ACHREFL情OWEOL融–Ball义Att舞ach植球BallREF酿LOW参数EOL窜–Ball高Att仓ach植球REFL笼OWPRO插FIL姨EEOL–Ball潮Att球ach植球EOL–Sin傲gul罗ati醋on將整條CLAE烈R完畢之SUB恳STR寄ATE產品，切揪割成單顆聪的正式BGA產品SawSpindleEOL–Sing散ulat满ionASM损BG粉-28讨9切割机：將整條CLAE盒R完畢之SUBS赚TRAT蚊E產品，肠切割成获單顆的纸正式BGA產品EOL–Sin终gul经ati博on切单前之產昨品切单完成之產缸品EOL–Test测试：根据测禽试程式检潮测产品的呼功能、元偏器件的连弄接情况等EOL–椒Fin穿alV晨isua该lIn时spec闷tion（终检剧）Fin爹al凯Vis旨ual萌In么spe启cti臭on-听FVI在低倍放仅大镜下，蚁对产品外悠观进行检摸查。主要范针对EOL工艺可杰能产生坟的废品眉：例如Mold膀ing缺陷，堵切单缺遗陷和植计球缺陷微等；EOL–筛Pac暮king包装：按照覆一定的涨批次数充量等鱼装箱出迎货Ttay盘抽真空纸箱The左En温dTha议nk滑You！Int摊rod倚uct乔ion袋of品IC朱As贯sem麻bly陶Pr剥oce例ss9、静夜四撒无邻，荒般居旧业贫凭。。4月-闯234月-窃23Tues川day,状Apr帆il2剂5,2何02310、雨中黄胞叶树，灯潮下白头人航。。21:犯45:广3521:扣45:祸3521:手454/25课/202桂39:找45:3盘5PM11、以我独普沈久，愧宽君相见频炭。。4月-嚼2321:4走5:3521:4悼5Apr宋-2325-出Apr历-2312、故人筐江海别帽，几度旁隔山川穗。。21:4屿5:3521:4间5:3521:4卸5Tues限day,胖Apr六il2圾5,2善02313、乍见草翻疑梦泊，相悲己各问年瓣。。4月-2辨34月-目2321:4务5:3521:屑45:届35Apr敌il挡25,票20傅2314、他乡假生白发剑，旧国炎见青山鸡。。25捡四月叔202敢39:45辈:35速下午21:辽45:偿354月-2泛315、比不了将得就不比卡，得不到杂的就不要馒。。。四月2顾39:4捞5下迟午4月-2逢321:穿45Apri害l25抛,20油2316、行动出算成果，工些作出财富刻。。2023即/4/2损521亚:45:嫂3521:4厘5:3525辱Apr敞il赵202邮317、做前惕，能够蔽环视四输周；做育时，你回只能或客者最好造沿着以辽脚为起送点的射椅线向前钩。。9:4巷5:3臭5下曲午9:4谈5下蒜午21:昏45:终354月-2须39、没有失害败，只有钢暂时停止遍成功！。4月-在234月-开23Tues赶day,孩Apr技il2四5,2痕02310、很多事甲情努力了晃未必有结惨果，但是桥不努力却脏什么改变湾也没有。疏。21:铜45:盟3521:4叫5:3521:页454/2谋5/2哈023摩9:考45:侨35沿PM11、成功就幅是日复一雪日那一点占点小小努撞力的积累雁。。4月-恼2321:4阀5:3521:屿45Apr-览2325-A头pr-2太312、世间成坏事，不求皆其绝对圆泽满，留一祸份不足，卷可得无限木完美。。21:盯45:泄3521:4缴5:3521:蚀45Tues事day,美Apr裹il2璃5,2陕02313、不知香沿积寺，数胁里入云峰海。。4月-2索34月-志2321:4拖5:3521:4土5:35Apr债il忘25,掘20槽2314、意志坚领强的人能炭把世界放更在手中像艺泥块一样歪任意揉捏桥。25浑四月蛙202肆39:45宇:35按下午21:描45:袋354月-2薯315、楚塞三县湘接，荆修门九派通根。。。四月2头39:4芬5下荡午4月-2直321:袖45Apr淡il兄25,桂20腾2316、少年十餐五二十时柴，步行夺组得胡马骑傲。。2023感/4/2脑521赚:45:系3521:狐45:累3525霞Apr研il商202贷317、空山新刻雨后，天恨气晚来秋桶。。9:4祸5:3阅5下砌午9:4愤5下刑午21:皮45:径354月-是239、杨柳疮散和风匙，青山侵澹吾虑础。。4月-2壁34月-2谨3Tues抬day,喘Apr瓣