半导体封测,是指对芯片制作完成后进行芯片封装、测试等后续工序的过程。将芯片引脚引出,方便芯片与外界的连接,保护芯片并提高稳定性,同时进行功能测试,检验芯片是否达到设计规格。
通常,在芯片制造过程中,封测工序比较重要,封装形式、尺寸、结构等因素都会影响芯片的性能指标及市场销售价格。同时,封测也是保证芯片交付质量的重要环节。
半导体封测流程主要包括以下环节:前测、切割、焊球粘贴、后测和包装。
前测:检查前的测试,通过模拟测试、电气测试等对芯片进行初步测试,筛选出不合格的芯片。
切割:将一整个硅片切成可独立封装的小芯片。
焊球粘贴:将细小的且出现在芯片最上层的电极进行钎锡焊接,以便与PCB板连接,使芯片可以通过外界供电、信号控制等进行工作。
后测:对焊接后的芯片做电气功能测试,排查芯片中的信息时序、逻辑是否满足设计规格,检测芯片根据手册标准工作是否正常。
包装:将已经通过测试的芯片封存在塑料管或盒中,以保护芯片表面和引脚,也使芯片方便存储和运输。
封装形式通常包括塑封、QFN、BGA、CSP、WLP等多种形式。不同的封装形式会带来不同的优缺点,并且会影响芯片的使用场景及价格。各种封装形式可以根据芯片类型、设计规格、应用场景等来进行选择。
塑封:采用塑料体分装,工艺节省、成本低、体积小,用于一些低端芯片的封装。
QFN:减薄型无引线封装,通过裸露焊盘与印刷线路板进行连接,具有高密度,小体积等优点,适用于一些移动设备芯片的封装。
BGA:球格阵列封装,与QFN相比,具有更高的可焊接性、散热性能、可靠性和低的耦合噪声等优点,适用于一些高端芯片的封装。
CSP:芯片级封装,直接封装芯片,无需PCB,省却空间,利于机身小型化,在移动端电子产品中比较常用。
WLP:裸芯封装,将芯片缩小到一定的尺寸,不用塑封和支架,直接粘贴在PCB上,可实现高密度、超薄等特点。
半导体封测是芯片制造过程中不可或缺的组成部分,对芯片的品质和市场销售价格都有着至关重要的影响。在封测过程中,通过封装形式、尺寸、结构等因素的选择,以及测试、排查芯片中的信息时序、逻辑是否符合设计规格,以及检测芯片是否正常,最终提高芯片的质量和市场竞争力。
同时,半导体封测市场也在不断发展,尤其在近年来,随着智能手机、平板电脑、智能穿戴设备、人工智能等领域的兴起,半导体封测市场的增长迅速,对于提高国内芯片制造业的市场地位,推动相关技术创新也有着不容忽视的作用。