其实半导体也没有那么神秘.doc
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1、其实半导体也没有那么神秘一般来说,非半导体从业者,是见不到上图的晶圆这个形态的,我们一般能见到的形态就是电路板上焊着的模块,仔细观察这些模块,可以看到这些模块表面是塑料包裹着的,并且在周边伸出一小段金属,并被焊接在电路板(PCB板)上,见下图,上面焊接着大大小小不同大小的模块,这些模块与PCB板自身内部电路组成了实现某种功能的一个系统,将这块PCB板接到总电路或者直接接上电源和产品负载就可以工作了。这些小的模块塑料内部核心就是作为半导体FAB厂工程师的全部工作内容,它们就是来源于上图的晶圆,这个晶圆上全部是其中的一种或者几种模块的重复结构(由光刻版上图形决定,以后会讲到),这些成千上万的重复结
2、构在完成晶圆厂的加工、测试合格后,会到封装厂,用非常细的锯(厚度几十微米)将贴合在蓝膜上的晶圆按照事先画好的划片道将晶圆上这些重复单元切割成独立的单元,这些独立的单元就是前面见到的塑料模块内的核心结构die,每个核心结构上都设置有不同数量的引线脚,这些引线脚的作用是留作引线焊接之用。用金属引线将这些引线脚与金属框架焊接好,这样,金属框架就与晶圆上的重复单元做好了连线,但是这样一个结构直接焊接到PCB板上稳定性不够,无法在高低温,高湿,震动等发杂环境下保持稳定,需要将这个结构用塑料包裹固定起来,经过塑封好的结构,核心结构得到了固定,控制了导热,导电性能,再经过严苛的筛选机制,即Final Tes
3、t(FT)测试,以及抽样reliability测试(可靠性测试),寿命一般要达到了10年以上(加应力测试,并非测10年,属于可靠性测试范畴,以后也会涉及,常见的有在增加应力条件下测试168小时和1000小时两种),满足了FT测试的封装样品才会拿来使用。 不同系统级厂家针对自己需要的模块,到相应的模块供应商处购买封装模块,并焊接在PCB板上,再进行PCB板系统级测试,上机测试,直到用户产品使用跟进反馈,如果用户端短期内未发现问题,则证明产品从设计到生产,封装,测试都是没有问题的,一旦到用户端短期内发现问题,那么追查问题则变得非常困难,要一层一层确认,损失也是最大的,所以,在最初晶圆上就把问题发现
4、出来(如果是晶圆问题),通过测试将问题die筛选出来弃用,会减少非常多不必要的麻烦,这块暂时不再深入探讨,后面有机会再谈,本文主要讲述一个半导体产品的来龙去脉,让新人有一个大体笼统的认识,后面再慢慢展开。其实还有一个非常关键的没有讲,就是晶圆的基底是怎么来的,经过哪些过程才成为了划片前的重复单元的,下面简单介绍一下。半导体晶圆按直径大小不同分为6英寸,8英寸,12英寸,18英寸(现在还处于实验室阶段),不同大小的晶圆又是从不同直径的硅晶棒切割而来的,这些硅晶棒是衬底供应商的主要工作内容,制造单晶硅有两种方法:直拉法和区熔法,这里只提一下两种方法,具体方法不做详细介绍,后面有机会进一步介绍,硅晶
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