打碼(Marking)的目的就是在封裝模塊的頂面印上去不掉的、字跡清楚的字母和標(biāo)志,包括制造商的信息、國家、器件代碼、商品的規(guī)格等,主要是為了識別并可跟蹤。良好的印字給人有高檔產(chǎn)品的感覺,因此在集成電路封裝過程中印字也是相當(dāng)重要的,往往會有因為印字不清晰或字跡斷裂而導(dǎo)致退貨重新印字的情形。下面【科準(zhǔn)測控】小編就來分享一下半導(dǎo)體芯片封裝工藝流程-打碼與裝配方法及原理知識!
打碼的方式有下列幾種:
(1)直印式直接像印章一樣在膠體上印字。
(2)轉(zhuǎn)印式(Pad Print)使用轉(zhuǎn)印頭,從字模上蘸印再在膠體上印字。
(3)鐳射刻印方式(Laser Mark)使用激光直接在膠體上刻印。
使用油墨來印字(打碼),工藝過程有點像敲橡皮圖章,因為一般確實是用橡膠來刻制打碼所用的標(biāo)志。油墨通常是高分子化合物,常常是基于環(huán)氧或酚醛的聚合物,需要進(jìn)行熱固化,或使用紫外線固化。使用油墨打碼,主要是對模塊表面要求比較高,若模塊表面有沾污現(xiàn)象,油墨就不易印上去。另外,油墨比較容易被擦去。有時,為了節(jié)省生產(chǎn)時間和操作步驟,在模塊成形之后首先進(jìn)行打碼,然后將模塊進(jìn)行后固化,這樣,塑封料和油墨可以同時固化。此時,要特別注意在后續(xù)工序中不要接觸模塊表面,以免損壞模塊表面的印碼。粗糙表面有助于加強(qiáng)油墨的粘結(jié)性。激光印碼是利用激光技術(shù)在模塊表面寫標(biāo)志。與油墨印碼相比,激光印碼的缺點是它的字跡較淡,即與沒有打碼的背底之間的差別不如油墨打碼那樣明顯。當(dāng)然,可以通過對塑封料著色劑的改進(jìn)來解決這個問題。
為了使印字清晰且不易脫落,集成電路膠體的清潔、印料的選用及印字的方式相當(dāng)重要。而在印字的過程中,自動化的印字機(jī)由一定的程序來完成每項工作,以確保印字的牢靠。印字成品如圖2-20所示。
打碼過程中,由于工藝的不完備或操作失當(dāng)?shù)龋3T斐捎∽秩毕荩R姷挠∽秩毕萑缦拢?/p>
(1)標(biāo)記模糊(Blur Marking)。
(2)無陰極線(Missing Cathode Line)。
(3)標(biāo)記偏離Y軸(Y Offset)。
(4)標(biāo)記偏離X軸(X Offset)。
(5)不完整(Incomplete Device)。
(6)疊印(Double Marking)。
(7)編碼不完整(Incomplete Code)。
(8)缺少編碼(Missing Code)。
(9)前部殘膠(Flashes Along Lead)。
(10)殘膠(Package Deflashed)。
裝配
元器件裝配的方式有兩種:一種是波峰焊(Wave Soldering),另一種是回流焊(Reflow Soldering)。波峰焊主要在插孔式THT(Through-Hole Technology)封裝類型元器件的裝配時使用,而表面貼裝式SMT(Surface Mount Technology)和混合型元器件裝配則大多使用回流焊。
波峰焊是早期發(fā)展起來的一種PCB(Printed Circuit Board,印制電路板)和元器件裝配的工藝,現(xiàn)在已經(jīng)較少使用。波峰焊的工藝過程包括上助焊劑、預(yù)熱以及將PCB在一個焊料波峰(Solder Wave)上通過,依靠表面張力和毛細(xì)管現(xiàn)象的共同作用將焊劑帶到PCB和元器件引腳上,形成焊接點。在波峰焊工藝中,熔融的焊料被一股股噴射出來,形成焊料峰,故有此名。
目前,元器件裝配最普遍的方法是回流焊工藝,因為它適合表面貼裝的元器件,同時,也可以用于插孔式元器件與表面貼裝元器件混合電路的裝配。由于現(xiàn)在的元器件裝配大部分是混合式裝配,所以,回流焊工藝的應(yīng)用更廣泛。回流焊工藝看似簡單,其實包含了多個工藝階段:將錫膏(Solder Paste)中的溶劑蒸發(fā)掉,激活助焊劑(Flux),并使助焊劑的作用得以發(fā)揮,小心地將要裝配的元器件和PCB進(jìn)行預(yù)熱,讓焊劑融化并潤濕所有的焊接點。以可控的降溫速率將整個裝配系統(tǒng)冷卻到一定的溫度。回流工藝中,元器件和PCB要經(jīng)受高達(dá)210℃和230℃的高溫,同時,助焊劑等化學(xué)物質(zhì)對元器件都有腐蝕性,所以裝配工藝條件處置不當(dāng),也會造成一系列的可靠性問題。
封裝質(zhì)量必須是封裝設(shè)計和制造中壓倒一切的考慮因素。質(zhì)量低劣的封裝可以危害集成電路元器件的性能。封裝的質(zhì)量低劣是由于從價格上考慮比從達(dá)到高封裝質(zhì)量上考慮得更多而造成的。事實上,塑料封裝的質(zhì)量與元器件的性能和可靠性有很大的關(guān)系,但封裝性能更取決于封裝設(shè)計和材料的選擇而不是封裝生產(chǎn),可靠性問題卻與封裝生產(chǎn)密切相關(guān)。在完成封裝模塊的打碼工藝后,所有元器件都要100%的進(jìn)行測試,在完成模塊在PCB上的裝配之后,還要進(jìn)行整塊板的測試。這些測試包括一般的目檢、老化試驗(Bum-In)和最終的產(chǎn)品測試(Final Testing),最終合格的產(chǎn)品就可以出廠了。
科準(zhǔn)測控ALPHA W260推拉力測試機(jī)廣泛用于與LED封裝測試、IC半導(dǎo)體封裝測試、TO封裝測試、IGBT功率模塊封裝測試、光電子元器件封裝測試、大尺寸PCB測試、MINI面板測試、大尺寸樣品測試、汽車領(lǐng)域、航天航空領(lǐng)域、軍工產(chǎn)品測試、研究機(jī)構(gòu)的測試及各類院校的測試研究等應(yīng)用。
以上就是小編帶來的半導(dǎo)體元器件芯片封裝工藝的打碼與裝配介紹了,包含了打碼和裝配的含義以及方法,希望能給大家?guī)韼椭∪绻鷮Π雽?dǎo)體集成電路封裝、芯片測試、推拉力機(jī)、半導(dǎo)體元器件等還存在疑惑,歡迎給我們私信或留言,科準(zhǔn)測控的技術(shù)團(tuán)隊也會為您免費解答疑惑!
審核編輯 黃宇
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