Manufacturing Technology

集成电路IC封装键合工艺

IC封装键合细分封装市场的一种方法是按互连类型，包括引线键合、倒装芯片、晶圆级封装 (WLP) 和硅通孔 (TSV)。互连用于将封装中的一个芯片连接到另一个芯片。TSV 的 I/O 数量最多，其次是 WLP、倒装芯片和焊线。

根据互连材料的不同，键合技术还可分为金属线（金线/焊带、铝线、铜线及其他特殊金属线）互连法、凸点（各种焊料凸点、柱状、球状等）互连和其他键合互连方法。

引线键合（Wire Bonding，WB）：这是最常见的键合类型。通常，操作员或机器将从芯片上的连接处穿线到封装/载体或外部电路。

倒装芯片键合（Flip Chip Bonding，FCB）：在这种类型的键合中促进互连的最常见方法是使用焊球/凸块。接下来，在我们将焊球分散在芯片焊盘上之后，我们将芯片翻转过来并将其对准外部电路的焊盘。顺便说一句，制造商可以使用聚合物粘合剂、焊接接头或焊接界面来创建这种结合。

胶带自动焊接键合 (TAB)：描述柔性印刷电路 (FPC) 的创建，制造商将集成电路粘合到基于聚合物的基板中的精细导体。

此外，晶圆键合（WaferBonding）、凸点载带自动键合（BTAB）、光固化绝缘树脂利用其硬化收缩应力完成芯片电极与基板电极的微凸点连接（MBB）。复合互连方法也在开发中。

据了解，如今大约 75% 到 80% 的封装是基于引线键合的。早在 1950 年代就开发了一种焊线机，它使用细线将一个芯片缝合到另一个芯片或IC载板上。引线键合主要用于低成本传统封装、中端封装和内存芯片堆叠。

2020年上半年wirebond产能需求低迷，2020年三季度需求激增，导致工厂产能吃紧。当时，晶圆大厂日月光表示至少到 2021 年下半年，线键合产能仍将吃紧。到 2022 年为止，由于汽车和其他市场的繁荣，引线键合产能受到限制。采购足够的焊线机来满足需求也变得越来越困难。

焊线机用于制造多种封装类型，例如四方扁平无引线 (QFN)、四方扁平封装 (QFP) 等。

QFN 和 QFP 属于封装类型的引线框架组。引线框是这些封装的关键部件，基本上是一个金属框架。在生产过程中，模具被固定在框架上。引线使用细线连接到管芯。

通常，QFN 是引线键合的，尽管也可以为倒装芯片设计它们。虽然倒装芯片 QFN 的尺寸/占位面积比引线键合 QFN 更小，但它们的制造成本要高一些，因为芯片需要凸起。许多客户会因为 QFN 的小尺寸和成本效益而选择它们。传统的包覆成型 QFN 格式是许多应用的经济选择。当标准 JEDEC 尺寸不适用时，定制尺寸也被认为是经济的，例如我们的开模塑料封装 (OmPP)。它们采用各种 JEDEC 格式和自定义配置。

引线框封装用于模拟、RF 和其他市场中的芯片。我们看到对 QFN 封装的需求比以往任何时候都要强劲。它们用于许多终端市场，例如医疗、商业和军用/航空。手持设备、可穿戴设备和具有许多组件的PCB电路板是主要应用。

然而，在繁荣周期中，挑战在于从第三方供应商处获得充足的引线框供应。引线框业务是一个低利润的细分市场，经历了整合浪潮。一些供应商已经退出了该业务。

如今，对 QFN 封装的需求旺盛，这就产生了对更多引线框的需求。虽然一些封装厂能够获得足够的引线框，但其他封装厂却出现短缺。

引线框供应紧张，供应商产能跟不上需求。贵金属价格上涨也在影响引线框架价格。

博锐电路现有的集成电路IC载板生产线，主要生产SSD封装载板、BGA封装IC载板、存储卡IC载板。