BGA封装及晶圆切割工艺解析
磨片时，需要在正面（active area）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；
bga package structure
side view
typical assembly process flow
fol– front of line前段工艺
fol– front of line wafer
【wafer】晶圆
fol– back grinding背面减薄
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（active area）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– wafer saw晶圆切割
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saw blade将整片wafer切割成一个个独立的dice，方便后面的 die attach等工序；
wafer wash主要清洗saw时候产生的各种粉尘，清洁wafer；
fol– back grinding背面减薄
fol– wafer saw晶圆切割
fol– optical inspection
主要是针对wafer saw之后在显微镜下进行wafer的外观检查，是否有出现不良产品。
chipping die 崩 边
fol– die attach 芯片粘接
fol– die attach 芯片粘接
芯片拾取过程：
1、ejector pin从wafer下方的mylar顶起芯片，使之便于脱离蓝膜；
2、collect/pick up head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、bond head resolution：x-0.2um；y-0.5um；z-1.25um；
5、bond head speed：1.3m/s；
fol– die attach 芯片粘接
fol– epoxy cure 银浆固化，检验
fol– wire bonding 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 lead frame上的 连接点。
w/b是封装工艺中最为关键的一部工艺。
fol– wire bonding 引线焊接
【gold wire】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– wire bonding 引线焊接
key words：
capillary：陶瓷劈刀。w/b工艺中最核心的一个bonding tool，内部为空心，中间穿上金线，并分别在芯片的pad和lead frame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（bond ball）；
bond ball：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lead frame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（usg power）、时间（time）、温度（temperature）；
fol– wire bonding 引线焊接
fol– wire bonding 引线焊接
fol– wire bonding 引线焊接
fol–optical inspection 检查
检查die attach和wire bond之后有无各种废品
正常品
material problem
1st bond fail ( i )
peeling
1st bond fail (ii)
ball lift
1st bond fail ( iii )
neck crack
1st bond fail (iv)
off center ball
1st bond fail (v)
smash ball
bonding weld inspection
weld detection
2nd bond fail ( ii )
looping fail(wire short i)
looping fail(wire short ii)
loop base bend
looping fail(wire short iii)
excessive loop
eol– end of line后段工艺
eol– molding（注塑）
【mold compound】塑封料/环氧树脂
主要成分为：环氧树脂及各种添加剂（固化剂，改性剂，脱 模剂，染色剂，阻燃剂等）；
主要功能为：在熔融状态下将die和金丝等包裹起来，提供物理和电气保护，防止外界干扰；
存放条件：零下5°保存，常温下需回温24小时；
eol– molding（注塑）
为了防止外部环境的冲击，利用emc把wire bonding完成后的产品封装起来的过程，并需要加热硬化。
eol– molding（注塑）
emc（塑封料）为黑色/白色块状，低温存储，使用前需先回温。其特性为：在高温下先处于熔融状态，然后会逐渐硬化，最终成型。
molding参数：
molding temp：175~185°c；
clamp pressure：3000~4000n；
transfer pressure：1000~1500psi；
transfer time：5~15s；cure time：60~120s；
eol– molding（注塑）
下压式注塑
eol– molding（注塑）
常見之molding 缺陷
充填不良 ( incomplete fill )
黏膜 ( sticking )
氣孔 ( void/blister )
金線歪斜 ( wire sweep )
晶片座偏移 ( pad shift )
表面針孔 ( rough surface in pin hole)
流痕 ( flow mark )
溢膠 ( resin bleed )
eol– post mold cure（模后固化）
用于molding后塑封料的固化，保护产品内部结构，消除内部应力。
cure temp：175+/-5°c；cure time：4—8hrs
eol– laser mark（激光打字）
eol– ball attach 植球
eol– ball attach 植球
eol– singulation
將整條claer 完畢之substrate產品，切割成單顆的正式 bga 產品
eol– test 测试
根据测试程式检测产品的功能、元器件的连接情况等
eol– final visual inspection（终检）
final visual inspection-fvi
在低倍放大镜下，对产品外观进行检查。主要针对eol工艺可能产生的废品：例如molding缺陷，切单缺陷和植球缺陷等；
eol– packing 包装
按照一定的批次数量等 装箱出货
关于使用Stateflow调用外部C代码的教程介绍
昆仑芯新品R100正式发布，强大算力赋能边缘推理场景
瑞萨电子推全新精密温度传感器TS5111，适用于DDR5存储模块
Linux的TCP连接数量最大不能超过65535？
太阳能电池的工作原理是什么？
BGA封装及晶圆切割工艺解析
对于华为，欧洲国家的“理性”潮流密集到来
内网穿透frp原理简述
积塔半导体特色工艺生产线在上海正式开工
如何判断直流减速电机质量的好坏
电脑硬件基础篇电源（电源工作原理及作用_特性参数及型号和位置）
通往碳中和之路该如何走？欢迎阅读最新一期恩智浦《可持续发展故事》
Freescale推出i.MX35系列应用处理器的产品研发套
方案分享：如何解决汽车虚拟仪表盘设计
游戏显示器的未来
如何看待人工智能产业生态？
华为nova2Plus魔镜版上市 死磕小米6亮银版！
基于ATmega128RFA1设计的低功耗ZigBee解决方
新闻似乎不是一个即将进行自动化的职业
中兴已完成第三阶段NSA 3.5GHz外场测试，下一步将开展NSA 4.9GHz和SA的测试验证
bga package structure
side view
typical assembly process flow
fol– front of line前段工艺
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【wafer】晶圆
fol– back grinding背面减薄
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（active area）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– wafer saw晶圆切割
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saw blade将整片wafer切割成一个个独立的dice，方便后面的 die attach等工序；
wafer wash主要清洗saw时候产生的各种粉尘，清洁wafer；
fol– back grinding背面减薄
fol– wafer saw晶圆切割
fol– optical inspection
主要是针对wafer saw之后在显微镜下进行wafer的外观检查，是否有出现不良产品。
chipping die 崩 边
fol– die attach 芯片粘接
fol– die attach 芯片粘接
芯片拾取过程：
1、ejector pin从wafer下方的mylar顶起芯片，使之便于脱离蓝膜；
2、collect/pick up head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、bond head resolution：x-0.2um；y-0.5um；z-1.25um；
5、bond head speed：1.3m/s；
fol– die attach 芯片粘接
fol– epoxy cure 银浆固化，检验
fol– wire bonding 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 lead frame上的 连接点。
w/b是封装工艺中最为关键的一部工艺。
fol– wire bonding 引线焊接
【gold wire】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– wire bonding 引线焊接
key words：
capillary：陶瓷劈刀。w/b工艺中最核心的一个bonding tool，内部为空心，中间穿上金线，并分别在芯片的pad和lead frame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（bond ball）；
bond ball：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lead frame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（usg power）、时间（time）、温度（temperature）；
fol– wire bonding 引线焊接
fol– wire bonding 引线焊接
fol– wire bonding 引线焊接
fol–optical inspection 检查
检查die attach和wire bond之后有无各种废品
正常品
material problem
1st bond fail ( i )
peeling
1st bond fail (ii)
ball lift
1st bond fail ( iii )
neck crack
1st bond fail (iv)
off center ball
1st bond fail (v)
smash ball
bonding weld inspection
weld detection
2nd bond fail ( ii )
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looping fail(wire short ii)
loop base bend
looping fail(wire short iii)
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【mold compound】塑封料/环氧树脂
主要成分为：环氧树脂及各种添加剂（固化剂，改性剂，脱 模剂，染色剂，阻燃剂等）；
主要功能为：在熔融状态下将die和金丝等包裹起来，提供物理和电气保护，防止外界干扰；
存放条件：零下5°保存，常温下需回温24小时；
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为了防止外部环境的冲击，利用emc把wire bonding完成后的产品封装起来的过程，并需要加热硬化。
eol– molding（注塑）
emc（塑封料）为黑色/白色块状，低温存储，使用前需先回温。其特性为：在高温下先处于熔融状态，然后会逐渐硬化，最终成型。
molding参数：
molding temp：175~185°c；
clamp pressure：3000~4000n；
transfer pressure：1000~1500psi；
transfer time：5~15s；cure time：60~120s；
eol– molding（注塑）
下压式注塑
eol– molding（注塑）
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黏膜 ( sticking )
氣孔 ( void/blister )
金線歪斜 ( wire sweep )
晶片座偏移 ( pad shift )
表面針孔 ( rough surface in pin hole)
流痕 ( flow mark )
溢膠 ( resin bleed )
eol– post mold cure（模后固化）
用于molding后塑封料的固化，保护产品内部结构，消除内部应力。
cure temp：175+/-5°c；cure time：4—8hrs
eol– laser mark（激光打字）
eol– ball attach 植球
eol– ball attach 植球
eol– singulation
將整條claer 完畢之substrate產品，切割成單顆的正式 bga 產品
eol– test 测试
根据测试程式检测产品的功能、元器件的连接情况等
eol– final visual inspection（终检）
final visual inspection-fvi
在低倍放大镜下，对产品外观进行检查。主要针对eol工艺可能产生的废品：例如molding缺陷，切单缺陷和植球缺陷等；
eol– packing 包装
按照一定的批次数量等 装箱出货
关于使用Stateflow调用外部C代码的教程介绍
昆仑芯新品R100正式发布，强大算力赋能边缘推理场景
瑞萨电子推全新精密温度传感器TS5111，适用于DDR5存储模块
Linux的TCP连接数量最大不能超过65535？
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对于华为，欧洲国家的“理性”潮流密集到来
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