半导体芯片封装材料有哪些 半导体封装设备有哪些

一、半导体芯片封装材料有哪些

材料和设备是半导体产业的基石，一代技术依赖于一代工艺，一代工艺依赖于一代材料和设备来实现，半导体芯片的封装材料主要有：

1、封装基板

封装基板可为芯片提供电连接、保护、支撑、散热、组装等功能，可实现多引脚化，缩小封装产品体积、改善电性能及散热性、超高密度或多芯片模块化等效果。

2、封装框架

封装框架包括框架本体、位于框架本体上的基岛、连接基岛和框架本体的支撑脚、连接框架本体上与基岛外围的引脚，框架本体上设有若干金属导电片，引脚与金属导电片电性连接，以实现全部或部分引脚之间的短接。

3、塑封料

塑封料的作用在于提供结构和机械支撑，保护电子元器件不受环境的损害（机械冲击、水汽、温度等），维持电路绝缘性。

4、线材

线材方面主要是金线和铜线，目前金线已经因为高成本，慢慢被踢出消费类芯片封装测试产品市场；替而代之的是铜线、合金线等。

5、胶材

包括间接材料的蓝膜、UV膜，还有银胶、DAF膜等。

二、半导体封装设备有哪些

除了材料以外，半导体芯片的封装还需要用到专门的半导体封装设备，主要包括：

1、减薄机

由于制造工艺的要求，对晶片的尺寸精度、几何精度、表面洁净度以及表面微晶格结构提出很高要求。因此在几百道工艺流程中只能采用一定厚度的晶片在工艺过程中传递、流片。通常在集成电路封装前，需要对晶片背面多余的基体材料去除一定的厚度。这一工艺过程称之为晶片背面减薄工艺，对应装备就是晶片减薄机。减薄机是通过减薄／研磨的方式对晶片衬底进行减薄，改善芯片散热效果，减薄到一定厚度有利于后期封装工艺。

2、划片机

划片机包括砂轮划片机和激光划片机两类。其中，砂轮划片机是综合了水气电、空气静压高速主轴、精密机械传动、传感器及自动化控制等技术的精密数控设备。主要用于硅集成电路，发光二极管，铌酸锂，压电陶瓷，砷化镓，蓝宝石，氧化铝，氧化铁，石英，玻璃，陶瓷，太阳能电池片等材料的划切加工。

激光划片机是利用高能激光束照射在工件表面，使被照射区域局部熔化、气化、从而达到划片的目的。因激光是经专用光学系统聚焦后成为一个非常小的光点，能量密度高，因其加工是非接触式的，对工件本身无机械冲压力，工件不易变形。热影响极小，划精度高，广泛应用于太阳能电池板、薄金属片的切割和划片。

3、测试机

测试机是检测芯片功能和性能的专用设备。测试时，测试机对待测芯片施加输入信号，得到输出信号与预期值进行比较，判断芯片的电性性能和产品功能的有效性。在CP、FT检测环节内，测试机会分别将结果传输给探针台和分选机。当探针台接收到测试结果后，会进行喷墨操作以标记出晶圆上有缺损的芯片；而当分选器接收到来自测试机的结果后，则会对芯片进行取舍和分类。

4、分选机

分选设备应用于芯片封装之后的FT测试环节，它是提供芯片筛选、分类功能的后道测试设备。分选机负责将输入的芯片按照系统设计的取放方式运输到测试模块完成电路压测，在此步骤内分选机依据测试结果对电路进行取舍和分类。分选机按照系统结构可以分为三大类别，即重力式（Gravity）分选机、转塔式（Turret）分选机、平移拾取和放置式（PickandPlace）分选机。

5、探针机

探针台用于晶圆加工之后、芯片封装工艺之前的CP测试环节，负责晶圆的输送与定位，使晶圆上的晶粒依次与探针接触并逐个测试。探针台的工作流程为：通过载片台将晶圆移动到晶圆相机下→通过晶圆相机拍摄晶圆图像，确定晶圆位置→将探针相机移动到探针卡下，确定探针头位置→将晶圆移动到探针卡下→通过载片台垂直方向运动实现对针。