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2021-08-03

合明科技分享:一文了解芯片内部长啥样?芯片封装清洗工艺

发布者:合明科技Unibright ; 浏览次数:403

一文了解芯片内部长啥样?芯片封装清洗工艺与选择的水基清洗剂介绍


为什么小小的芯片,作用如此之大?售价如此之高?它到底集成了哪些技术?又是怎么制造出来的?今天就给大家科普一下!

芯片的内部结构


芯片虽然看起来小小的,但是内部结构十分复杂。

芯片封装清洗工艺方案,合明科技,QQ截图20210803083530.png

芯片是一层层打磨出来的。

芯片封装清洗剂合明科技,QQ截图20210803083427.png

如果把芯片的内部结构放大再放大,真的就像剥去一层又一层的城市结构,下面这段视频可以更清楚地展示这一变化。


芯片封装焊后清洗剂,合明科技,QQ截图20210803083950.png


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芯片焊前清洗,合明科技,QQ截图20210803084131.png


芯片的制造过程


刚刚看完芯片的复杂结构,那么如此复杂的结构,又是怎样制造出来的呢?下面这段视频将完整地讲述了芯片的制造过程。


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芯片售价为何如此之高


芯片在制造过程中,用到的核心设备之一就是光刻机。


光刻机又称为掩模对准曝光机、曝光系统、光刻系统等,其工作原理是通过一系列的光源能量、形状控制手段,将光束透射过画着线路图的掩模,经物镜补偿各种光学误差,将线路图成比例缩小后映射到硅片上,然后使用化学方法显影,得到刻在硅片上的电路图。这里需要说明的是,越复杂的芯片,线路图的层数越多,就需要更精密的光刻机。


光刻机被业界誉为集成电路产业皇冠上的明珠,研发的技术门槛和资金门槛都非常高。也正是因此,能生产出高端光刻机的厂商非常少。目前,在光刻机领域,荷兰ASML公司是全球最先进的,7nm以下制程所需的EUV光刻机更是他们独家供应,单台售价就超过了1.2亿欧元,约合人民币10亿元一台,是制造CPU、GPU等芯片的核心设备。


作为光刻机领域的龙头老大,荷兰ASML公司几乎占据了高达80%的市场份额,垄断了整个高端光刻机市场。可以说,如果没有他们的设备,想要造出先进工艺制程的芯片是没戏的,所以目前市场上芯片售价如此之高。


END


芯片封装助焊剂锡膏焊膏清洗工艺介绍:


半导体芯片器件封装过程中会使用助焊剂和锡膏等作为焊接辅料,这些焊接辅料在焊接过程中或多或少都会产生残留物,并且在制程中也会沾污一些污染物,例如指印、汗液、角质和尘埃等。表面的助焊剂残留物和污染物在空气氧化和湿气作用下,容易腐蚀器件,造成不可逆损伤,影响器件的稳定性甚至失效。

为了确保半导体器件的品质和高可靠性,必须在封装工艺引入清洗工序和使用清洗剂。

目前半导体器件封装业的清洗剂主要是采用碱性水基清洗剂和中性水基清洗剂。

半导体封装焊接辅料残留物主要是松香和有机酸,松香和有机酸都含有羧基能与碱性清洗剂中的碱性成分发生皂化反应生成有机盐,因此碱性清洗剂对半导体器件的助焊剂残留物有良好的清洗效果。

但随着半导体的发展和特殊功能的需求,一些器件上组装了铝、铜、铂、镍等敏感金属、油墨字符和特殊标签等相当脆弱的功能材料。这些敏感金属和特殊功能材料在碱性环境下,容易被氧化变色或溶胀、变形和脱落等,因此限制了碱性水清洗剂在半导体封装清洗业的广泛使用。

中性水基清洗剂主要通过表面活性剂对焊接残留的渗透和剥离作用,促使助焊剂或焊膏残留从半导体器件表面脱落,溶解到溶剂或者水中,从而达到清洗目的。中性清洗剂因pH中性,所以对铜、铝等敏感金属、特殊功能材料和油墨字符等具有很好的兼容性,并且有利于后续的废水处理,更容易获得排放许可。

总的来说,碱性水基清洗剂和中性水基清洗剂因清洗机理不一,导致最终的清洗效果不同。大体上,碱性水基清洗剂清洗力比中性水基清洗剂更强,中性水基清洗剂比碱性水基清洗剂兼容性更好。具体采用哪种清洗剂进行半导体封装清洗,需要根据所清洗对象的特性来选择。

 

以上一文,仅供参考!


针对电子制程精密焊后清洗的不同要求,合明科技在水基清洗方面有比较丰富的经验,对于有着低表面张力、低离子残留、配合不同清洗工艺使用的情况,自主开发了较为完整的水基系列产品,精细化对应涵盖从半导体封测到PCBA组件终端,包括有水基和半水基清洗剂,碱性和中性的水基清洗剂等。具体表现在,在同等的清洗力的情况下,合明科技的兼容性较佳,兼容的材料更为广泛;在同等的兼容性下,合明科技的清洗剂清洗的锡膏种类更多(测试过的锡膏品种有ALPHA、SMIC、INDIUM、SUPER-FLEX、URA、TONGFANG、JISSYU、HANDA、OFT、WTO等品牌;测试过的焊料合金包括SAC305、SAC307、6337、925等不同成分),清洗速度更快,离子残留低、干净度更好。

 

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【阅读提示】

以上为合明科技在工业清洗方面的经验的累积,我们是国内自主掌握核心水基清洗技术的先创品牌,合明科技专注精密电子清洗技术20多年,是SMT贴装/DIP封装,功率半导体器件及芯片封装精密清洗工艺技术方案、产品、清洗设备提供商,也成为了IPC清洗标准主席单位。但是因为工业清洗问题内容广泛,没办法面面俱到,本文只对常见问题作分析,随着电子产业的不断更新换代,新的工艺问题也不断出现,本公司自成立以来不断追求产品的创新,做到与时俱进,熟悉各种生产复杂工艺,力争能为客户提供全方位的工业清洗解决方案。

 

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