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半導(dǎo)體材料-封裝材料
點(diǎn)擊次數(shù)：147 發(fā)布時(shí)間：2025-1-2
半導(dǎo)體材料作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游的重要環(huán)節(jié)，在芯片的生產(chǎn)制造過程中起到關(guān)鍵性作用。根據(jù)芯片制造過程劃分，半導(dǎo)體材料主要分為基體材料、制造材料和封裝材料。其中，基體材料主要用來制造硅晶圓或化合物半導(dǎo)體；制造材料主要是將硅晶圓或化合物半導(dǎo)體加工成芯片所需的各類材料；封裝材料則是將制得的芯片封裝切割過程中所用到的材料。
1、粘結(jié)材料
采用粘結(jié)技術(shù)實(shí)現(xiàn)管芯與底座或封裝基板連接的材料，在物理化學(xué)性能上要滿足機(jī)械強(qiáng)度高、化學(xué)性能穩(wěn)定、導(dǎo)電導(dǎo)熱、低固化溫度和可操作性強(qiáng)的要求。在實(shí)際應(yīng)用中主要的粘結(jié)技術(shù)包括銀漿粘接技術(shù)、低熔點(diǎn)玻璃粘接技術(shù)、導(dǎo)電膠粘接技術(shù)、環(huán)氧樹脂粘接技術(shù)、共晶焊技術(shù)。環(huán)氧樹脂是應(yīng)用比較廣泛的粘結(jié)材料，芯片和封裝基本材料表面呈現(xiàn)不同的親水和疏水性，需對其表面進(jìn)行等離子處理來改善環(huán)氧樹脂在其表面的流動(dòng)性，提高粘結(jié)效果。
2、陶瓷封裝材料
用于承載電子元器件的機(jī)械支撐、環(huán)境密封和散熱等功能。相比于金屬封裝材料和塑料封裝材料，陶瓷封裝材料具有耐濕性好，良好的線膨脹率和熱導(dǎo)率，在電熱機(jī)械等方面性能極其穩(wěn)定，但加工成本高，具有較高的脆性。
3、封裝基板
是封裝材料中成本占比最大的部分，主要起到承載保護(hù)芯片與連接上層芯片和下層電路板的作用。完整的芯片是由裸芯片（晶圓片）與封裝體（封裝基板與固封材料、引線等）組合而成。封裝基板能夠保護(hù)、固定、支撐芯片，增強(qiáng)芯片的導(dǎo)熱散熱性能，另外還能夠連通芯片與印刷電路板，實(shí)現(xiàn)電氣和物理連接、功率分配、信號分配，以及溝通芯片內(nèi)部與外部電路等功能。
4、切割材料
晶圓切割是半導(dǎo)體芯片制造過程中重要的工序，在晶圓制造中屬于后道工序，主要將做好芯片的整片晶圓按照芯片大小切割成單一的芯片井粒。在封裝流程中，切割是晶圓測試的前序工作，常見的芯片封裝流程是先將整片晶圓切割為小晶粒然后再進(jìn)行封裝測試，而晶圓級封裝技術(shù)是對整片晶圓進(jìn)行封裝測試后再切割得到單個(gè)成品芯片。
目前主流的切割方法分為兩類，一類是用劃片系統(tǒng)進(jìn)行切割，另一類利用激光進(jìn)行切割。其中劃片系統(tǒng)切割主要包括砂漿切割和金剛石材料切割，該技術(shù)起步較早shi chang 份額較大。激光切割屬于新興無接觸切割，切割表面光滑平整，適用于不同類型的晶圓切割。