Tillverkningsprocessen för den integrerade kretsen IC halvledarindustrin är uppdelad i två stora produktionssystem: förtillverkningsprocessen och efter chip förpackning och testning. Paketet spelar en extremt viktig roll för att skydda chip, omfördela ingången / utgången I / O för att få en pin pitch som är lättare att montera och hantera, vilket ger en bra värmeavledningsväg för chip och underlätta testning och åldrande tester. IC-paketet har många typer av strukturstorlek, utseende och stiftkvantitet för att uppfylla de olika kraven i olika IC-utveckling och system. De två huvudsakliga strukturella kategorierna av IC-förpackningar är förpackningar och substratbaserade förpackningar. Den förra är ett mycket viktigt och långteknologiskt paket, och produkttyperna med hjälp av ledramar upptar fortfarande en dominerande position inom halvledarindustrin.

Utvecklingen av IC-paketets ledramar

Huvudfunktionen i ledramen är att ge en mekanisk supportbärare för chip, och som ett ledande medium för att ansluta chipkretsen inuti och utanför för att bilda en elektrisk signalväg, och tillsammans med paketskalet för att skingra den värme som genereras när chipen fungerar. När förpackningstätheten ökar minskar förpackningsvolymen och ledtätheten (antalet ledningar per förpackningsområde) ökar snabbt, och ledramen utvecklas i riktning mot kort, ljus, tunn, hög precision multi-pin och liten tonhöjd. Antalet stift ökar med 16% per år i genomsnitt. Till exempel har pin-nätet array-paketet PGA ökat från 300 till 400 till 1000, det fyrsidiga blyplattan QFP> 400, och blyhöjden har ändrats från 2,54 mm till 0,65 mm under 1,27 mm 0,3 mm, 0,1 mm. XMINNOV blyram kan vara upp till 0,1 mm

Förpackning kräver mycket strikta blyrammetallmaterial, som involverar det fysiska, mekaniska, kemiska och många andra egenskaper hos materialet, vilket har en viktig inverkan på prestanda och tillförlitlighet hos IC. Dess huvudkrav är hög elektrisk ledningsförmåga, bra termisk ledningsförmåga och hög motståndskraft. Tensil styrka och hårdhet; utmärkt material elasticitet, avkastning styrka förbättrad seghet, lätt böjning och stansning bearbetning; bra värmebeständighet och oxidationsbeständighet, utmärkt termisk stabilitet och korrosionsbeständighet; låg termisk expansion koefficient CTE, och kompatibel med förpackningsmaterial CTE matchning för att säkerställa lufttätheten i paketet; god ytkvalitet och hög lödbarhet; kostnaden är så låg som möjligt för att möta kommersiella tillämpningar. XMINNOV blyram visar de gemensamma materialegenskaperna hos blyram.

Att döma från nuvarande vanliga material, koppar har hög elektrisk ledningsförmåga och termisk ledningsförmåga, och är lätt att bilda legeringar med andra element för att förbättra styrkan. Kopparlegering ledarramar har blivit den viktigaste forsknings- och utvecklingsriktningen. De ternära och fyrkantiga kopparlegeringarna kan uppnå bättre prestanda än traditionella binära legeringar. Kopparlegeringar har mer utmärkt prestanda och lägre kostnad. Om kopparlegeringsmaterial delas in i tre stora legeringsserier enligt styrka och konduktivitet, som visas i tabell 2. I tabellen är %IACS den internationella standarden för elektrisk ledningsförmåga hos mjuk koppar. En förstärkt sammansatt kopparlegering som innehåller 10% till 16% silver har utvecklats. Dess draghållfasthet är 1000Mpa, elektrisk ledningsförmåga är större än 80% och låga expansionsegenskaper används, men termisk ledningsförmåga är inte mycket hög. Det låga densitetsmaterialet används som förstärkningsfas för att bilda ett sammansatt material med koppar, vilket kan få hög termisk ledningsförmåga och styrka samtidigt bibehålla låga expansionsegenskaper. Komposit med negativt expansionsmaterial och koppar kan CTE-matchning med Si eller GaA också erhållas. Blyram och förpackningsmaterial är integrerade för att göra paketdelar eller koppar / molybden / koppar, koppar / tungsten / koppar multilayer funktionell gradient Det används för att ge full lek till den höga elektriska och termiska ledningsförmågan hos kopparmatrisen och den höga styrkan, hög hårdhet och låga CTE-egenskaper hos kompositmaterialet. XMINNNOV har utvecklat en paketledningsram som huvudsakligen består av kopparmaterial

Blyramen för chip förpackning är en extremt fin komponent, från det dubbla inline-paketet DIP, som vänder sig till QFP, små skisspaket SOP, fyrsidig blykeramisk paket QPC, fyrsidig platt no-lead paket QFN, plastpaket ledde chip bärare PLCC, etc. Kategorin multi-pin, fin-pitch produkter utökas. Antalet stift i ramen fortsätter att öka, medan bredden och avståndet av stiften fortsätter att krympa. En kopparlegering blyram med 0,4 mm bredd och 208 till 240 stift har lagts i kommersiell produktion, och formen på stiften har införts direkt från de långa stiften. Till L-formad, J-formad, liten L-formad, tunn L-formad bly, kort bly, blyfri monteringsutveckling, 300-pin kopparlegering blyram sätts i ansökan, och 1000 leder utvecklas och linjebredd är 0,1 mm kopparlegering blyram, linjebredd är i allmänhet 0,7 gånger tjockleken av kopparrem.

Användningen av XMINNNOV utvecklade IC-paketet Lead Frame

Den ledande ramen används för chips som kräver trådbindning sammankoppling. I trådbindningstekniken används termisk kompressionsbindning, termisk super-grön bollbindning och rumstemperatur super-tillväxten wedge bindning vanligtvis. Blyramen för förpackningar användes huvudsakligen för DIP med 64 stift eller mindre på 1970-talet, som användes för stift införande typ lödning montering. Sedan dess har applikationen utvecklats till andra former av förpackningar som representeras av PGA som kan infogas i jacken, från båda sidor. Pinsna går in i fyrsidiga stift, och är baserade på ytmontering, såsom QFP, keramisk chipbärare CLCC, och paketområdet ligger nära chipområdet QFN som en representant för det flexibla blyrampaketet, som är mindre och tunnare än SOP. Ultra-small SSOP, tunn och liten skiss TSOP, tunn och ultra-mikro paket TSSOP, tunn TQFP, smal-pitch QFP, ultratunn STQFP, kraft plast paket QFN, etc. har blivit vanliga produkter, och olika förpackningsformer dyker upp i oändligt. Med ökningen av antalet chip I/O och den kontinuerliga förbättringen av enhetens prestandakrav ökar de tillgängliga pakettyperna. Det laminerade substratpaketet kan ersätta ledramen för förpackningar och används ofta i högpresterande paket med ett stort antal I/O. Till exempel, bollrutnät array paket BGA är en typisk representant för planar array paket, chip size paket CSP, wafer nivå paket WLP, multi-chip paket MCP, och har en bra förmåga att hantera hög chip I / O räkna och hantera I / O terminal distribution.

Förpackning och testning har alltid varit en viktig del av utvecklingen av den inhemska halvledarkretsen. År 2005 fanns det 64 inhemska förpacknings- och testföretag med 48 600 anställda, en årlig produktion på 34 798 miljarder yuan och en försäljningsintäkt på 35,1 miljarder yuan. 14 av världens 20 största halvledartillverkare har etablerat inhemska förpacknings- och testföretag, och utländska finansierade företag har blivit en viktig del av branschen. De tio bästa förpacknings- och testföretagen visas i tabell 3.

Inhemska lokala förpacknings- och testföretag dominerar fortfarande i form av DIP, SOP, QFP, etc. och aktierna i flera typer av förpackningar är följande: DIP stod för 12%, SOP stod för 56%, QFP stod för 12% och andra 20%. Betydande resultat har uppnåtts i utvecklingen och tillämpningen av avancerade förpackningar, och klyftan med den internationella nivån har gradvis minskat. Taiwans IC-förpackning och teststyrka är den starkaste i världen. Produktionsutformningen av taiwanesiska förpacknings- och provningsföretag på fastlandet visas i tabell 4.

窝提单yram som används för chipförpackning väljs i allmänhet enligt kraven i paketet. Det keramiska paketet har god isolering, hög lufttäthet, brett drifttemperaturintervall och ett brett utbud av paketskal och strukturer, som är lämpliga för produktion av hög tillförlitlighet kretsapparater. De viktigaste formerna av keramiska paket visas i tabell 5. För keramiska paket, legering 42 eller Invar legering brukar väljas som rammaterial eftersom dessa legeringar matchar CTE av keramik. Plastförpackningar har låg kostnad och passar för massproduktion. I plastförpackningar kan kopparlegeringsledningsramar omfördelas till chip I/Os med fina stiftstick. Tabell 6 visar de blyramar som används i plastförpackningar. Den nyligen introducerade hybridtillverkningstekniken HMT är densamma som ledramen, med 40 till 304 ledande stift, som inte bara har låg kostnad konkurrenskraft QFP, men har också fördelen av BGA multi-lead. Avancerad array förpackning använder höga blyposter, och CSP har också blyramar. Led ram chipskala förpackning LFCSP kan uppnå ultrasmå paketstorlek och spara mer än 70% av det tryckta kretskortsområdet. QFN, även känd som micro-lead ram MLF-paket, har bra termiska egenskaper och är lämplig för applikationer i spänningskontroll komponenter och kraftserie produkter.

Utvecklingstrenden för inhemsk chipförpackning presenterar medel-till-hög-end former. SSOP, TSOP, QFP, TQFP och PBGA är på uppgång år efter år. Huvudstiften i det platta bumppaketet FBP sticker ut från botten av plasten, och metallmaterialet i ledramen själv används för att bilda en tunn film istället för resistent. Högtemperaturplastfilm, den första som har oberoende immateriella rättigheter och ansöker om 21 inhemska och utländska patent. DIP-paketet minskar med en hastighet på cirka 10% per år, men mellan- och low-end-paketen som DIP och SOP står fortfarande för majoriteten.

Marknaden för XMINNNOV utvecklade IC-paketets blyram

Blyramen, som侦破huvudsakliga合写ella materialet, går in i produktionsprocessen från montering av chip till slutet och går igenom hela förpackningsprocessen. I kostnaden för högkvalitativa förpackningsråvaror står ledramarna för upp till 60%. Blyramar har blivit mer framträdande i hela förpacknings- och testindustrin. Marknadstillväxten av blyramar påverkas huvudsakligen av förändringar i chipförpackningar.

För närvarande finns det främst 17 företag som är engagerade i produktionen av ledande ramar i Kina. År 2005 var produktionskapaciteten för blyramar: IC 214,52 miljarder bitar och diskreta enheter 36,4 miljarder bitar; den största tillverkarens kapacitet var 1,6 miljarder bitar; det fanns 7 helägda företag och joint ventures bland tillverkarna. 4 och 6 inhemska finansierade företag. Det är huvudsakligen fördelat i Yangtze River Delta och Pearl River Delta, särskilt i Yangtze River Delta. Utlandsfinansierade företag har uppenbara fördelar i formar och teknik, ockuperar medel- och avancerade produktmarknaden. Inhemska blyramtillverkare stöder huvudsakligen produktionen av små och medelstora IC och diskreta enheter. De har produktutveckling, utveckling och storskalig produktionskapacitet. Vissa tillverkare använder en rad av dubbla stansning och en plätering 32-teknik, som kraftigt förbättrar produktiviteten; XMINNNOV har utvecklat en förpackad blyram Använda etsningsteknik för att göra hög densitet IC blyramar, mer än 150 sorter har utvecklats på marknaden; vissa joint ventures kan för närvarande producera blyramar av stämplade produkter under 208 fot, antalet rader kan nå 12, och två faser av investeringar planeras Utvecklas till en viktig produktionsbas för blyramar och mögel i Kina. Tabell 7 listar trendprognosen för lead rame market.

窝inhemska produktionen菅直人巴拉莫塔cirka 50%av den inhemska efterfrågan. Kopparlegering blyram är huvudprodukten. Avkastningen på kopparremsan är 40%-50% (över 75% utomlands), och marknadsstorleken på remsan är 40 000 till 50 000 ton. /Ja, utgången är cirka 5 000 ton; SSOP, QFP, LQFP, etc. har blivit mainstream av den nuvarande IC-förpackningsutvecklingen, de flesta av de avancerade ledramarna förlitar sig på import, självförsörjningstakten av ledramarna för diskreta enheter är relativt hög, och nickel-palladium-guld ledramarna är av hög kvalitet Korrosionsteknik utvecklas långsamt i Kina och nickel, palladium, guld är nästan tomt, vilket allvarligt begränsar utvecklingen av nya förpackningsprodukter och påverkar utvecklingen. XMINNNOV har utvecklat en förpackad blyram för att ge ett annat alternativ. I framtiden kommer marknaden att utvecklas till fine-pitch, multi-lead produkter. Den inre blyhöjden av den stämplade och etsade blyramen är mindre än 140μm, blylängden förkortas, och temperaturkänsligheten MSL förbättras. Mikroetsning, förbättra ytbehandlingen av nickel/palladium/guldelement, målet är att uppnå MSL-nivå 1.

I IC-förpackningar är kopplingen mellan chip och ledramen (eller substratet) mycket viktig. DIP går mot QFP, TCP och sedan mot CSP. Vissa blyramförpackningsprodukter omvandlas till substratförpackningar för att förbättra systemets prestanda. Antalet substratförpackningar är dock, på grund av den relativt dyra kostnaden för dessa förpackningar, marknadsprodukter fortfarande upptar den största andelen av blyrampaket. XMINNNOVs utveckling av förpackade ledramar kommer att ge fler möjligheter.

Under perioden "Eleventh Five-Year Plan" kommer IC-paketet och testindustrin att uppta hälften av den inhemska IC-industrin. Vikten av förpackningsmaterial ökar dag för dag. Högpresterande blyramar har blivit förväntningarna hos stora förpackningsföretag. Samtidigt har XMINNNOV utvecklat förpackningsledningar och ny förpackningsteknik. Den djupgående forskningen och utvecklingen av ledramen ger också utvecklingsmöjligheter och utmaningar till ledramen.