以SOP為核心的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)級封裝研究

摘 要：隨著我國科技水平的不斷發(fā)展，對芯片的封裝流水線又提出了很多新的要求。而以SOP為核心的生產(chǎn)工藝因其獨特的技術(shù)優(yōu)勢而受到了行業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。本文結(jié)合SOP生產(chǎn)工藝的獨特優(yōu)勢，以SOP為核心進行了系統(tǒng)級封裝的電路方案設(shè)計，并給出封裝工藝流程以及實際參數(shù)調(diào)試，希望能對芯片的封裝流水線的改進起到一定的積極意義。

關(guān)鍵詞：SOP；生產(chǎn)工藝；系統(tǒng)級封裝

引言：

我國科技水平的進步促使了半導(dǎo)體封裝技術(shù)的不斷改革，從芯片流水線的單芯片封裝轉(zhuǎn)移到多芯片系統(tǒng)級的封裝上來。SOP生產(chǎn)工藝因其獨特的配適性和多重封裝標(biāo)準(zhǔn)并行的工藝理念受到了行業(yè)的廣泛關(guān)注。我們應(yīng)該提煉SOP生產(chǎn)工藝的優(yōu)勢，充分發(fā)揮SOP生產(chǎn)工藝在芯片封裝的優(yōu)勢，進行相應(yīng)的電路設(shè)計，并進行初步測試，根據(jù)測試情況不斷改良設(shè)計理念和工藝，保證SOP生產(chǎn)工藝能夠完全配適于當(dāng)下系統(tǒng)級封裝的實際需求。

一、SOP生產(chǎn)工藝的優(yōu)勢

以SOP生產(chǎn)工藝為核心的系統(tǒng)級封裝，能夠順應(yīng)不斷變化的芯片封裝發(fā)展歷程的具體要求。SOP技術(shù)可以為芯片提供封裝標(biāo)準(zhǔn)，形成標(biāo)準(zhǔn)化的封裝系統(tǒng)，封裝系統(tǒng)充分融合了光電技術(shù)、寬帶技術(shù)、數(shù)字技術(shù)以及射頻技術(shù)等多個領(lǐng)域技術(shù)的行業(yè)優(yōu)勢，系統(tǒng)能夠?qū)Ψ庋b過程進行全面操控，對系統(tǒng)內(nèi)部的傳輸感應(yīng)、信息通訊、控制驅(qū)動提供優(yōu)秀的執(zhí)行力[1]。

SOP生產(chǎn)工藝在封裝時可以將不同工藝以及不同流水線制造出的芯片元件共同封裝在一起，實現(xiàn)多種元件的同步封裝作業(yè)；它的產(chǎn)品耗能空間更小，尺寸型號也更小，能夠有效的節(jié)省空間資源；它的生產(chǎn)工藝非常簡單，各方面元件的安裝和調(diào)試過程也非常方便，有效的提高了封裝的效率；SOP的電路設(shè)計中可容納三十二個并排按鍵，提高了封裝操作的精確度；SOP生產(chǎn)工藝同時具備精密性與準(zhǔn)確性，不僅保證了封裝的效率，也提高了封裝的質(zhì)量；SOP生產(chǎn)工藝的開發(fā)周期是封裝行業(yè)生產(chǎn)工藝開發(fā)周期最短的工藝，它的開發(fā)周期僅在半年左右，是其他工藝開發(fā)周期的一半不到；SOP生產(chǎn)技術(shù)有著豐富的技術(shù)接口，能夠?qū)⒏酉冗M的生產(chǎn)工藝配適在SOP生產(chǎn)工藝上，從而實現(xiàn)整個系統(tǒng)的更新，使整個系統(tǒng)更具開放性，提高其技術(shù)價值，目前接入SOP的技術(shù)有遠程紅外技術(shù)、信息通訊技術(shù)以及發(fā)射技術(shù)，隨著科技的不斷進步，相信會有更多高精尖技術(shù)接入SOP生產(chǎn)工藝中，以順應(yīng)芯片封裝行業(yè)的發(fā)展需求[2]。

二、SOP生產(chǎn)工藝的電路設(shè)計

電路設(shè)計是SOP生產(chǎn)工藝系統(tǒng)及封裝的核心設(shè)計。我們要根據(jù)封裝流水線的實際情況和芯片的平均規(guī)格來確定電路的設(shè)計方案。本文中我們在選擇電路時選用HT6221應(yīng)用于生產(chǎn)工藝系統(tǒng)級封裝中。首先它能夠配適SOP的生產(chǎn)工藝，其次它擁有極大的開放性，可以并容下4X8行列方式的32個數(shù)控按鍵，一旦按鍵發(fā)生閉合，可以進行地址碼與數(shù)據(jù)碼的充分調(diào)節(jié)，將信號按照38KHZ的形式傳輸出去，進行紅外線裝置的有效調(diào)控[3]。

HT6221的DOUT信號端口的負載能力極差，在連接驅(qū)動時及容易發(fā)生端口損壞的現(xiàn)象，所以我們通過外接電路的方式來達到驅(qū)動紅外線控制系統(tǒng)的效果。具體結(jié)構(gòu)框架為通過HT6221連接一個紅外線驅(qū)動電路，接著將紅外線驅(qū)動器與紅外線發(fā)射器進行連接，在HT6221進行輸出時，帶動紅外線驅(qū)動電路中8050的三極管與偏置電阻共同運作，促使紅外發(fā)射器進行紅外線的輸出。

HT6221電路包含兩排I/O管線，在與整套封裝系統(tǒng)相連時，會有4個管腳閑置，可以用這四個管腳來安裝整個電路的驅(qū)動系統(tǒng)。電路驅(qū)動系統(tǒng)其他的部件可以放置在焊盤上，接著我們進行工藝改進，就可以使電路進行封裝生產(chǎn)了。

電阻元件我們分別選用47Ω和1KΩ的電阻元件，他們的尺寸要符合放置要求，47Ω的電阻元件要放置在焊盤上，1KΩ的電阻元件放在管腳處，用來保護電路負載，三極管應(yīng)該放置在兩個電阻元件之間。HT6221電路與各個元件間要使用導(dǎo)電銀漿。

三、封裝工藝流程

以SOP為核心的生產(chǎn)工藝流程首先需要對封裝原材料進行質(zhì)量上的檢驗，確保合格后引入生產(chǎn)工藝級封裝中，上好被動元件并進行風(fēng)干；將三極管和IC安置到系統(tǒng)中，遵循三極管在前IC在后的規(guī)則，然后進行烘干操作；對于烘干后的芯片材料進行焊線并且塑封，然后對于其表面進行老化測試和表面處理以及鍍錫操作，最后進行測試參數(shù)與打印編號[4]。

四、結(jié)束語

SOP生產(chǎn)工藝因融合了多種尖端科技的優(yōu)勢而被廣泛應(yīng)用在封裝工藝之中。本文從SOP生產(chǎn)工藝的獨特優(yōu)勢入手，對SOP生產(chǎn)工藝的電路設(shè)計進行了充分的論述，提出了HT6221作為電路設(shè)計主體，配合紅外線驅(qū)動電線路相連的設(shè)計理念。同時對整個封裝流程進行了詳細的分析，并對其性能參數(shù)進行了測試，測試結(jié)果表明，該設(shè)備封裝合格率可達95%，能夠適應(yīng)當(dāng)前芯片封裝流水線的基本要求。而隨著科技的不斷發(fā)展，要對設(shè)備的工藝性能進行不斷的改善和優(yōu)化，相信將來SOP為核心的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)及封裝的合格率將會達到99%以上，從而推動芯片封裝流水線的全面變革。

參考文獻：

[1] 翁壽松. 幾種新的封裝工藝[J]. 電子與封裝，2017，（2）：1-3.

[2] 劉建軍，郭育華. SiP封裝傳感器中金絲可靠性設(shè)計與分析[J]. 電子與封裝，2016，（6）：14-16，35.

[3] 肖巖. 一款基于SiP技術(shù)的稅控POS一體機設(shè)計及優(yōu)勢[J]. 河南廣播電視大學(xué)學(xué)報，2009，（3）：106-108.

[4] 佚名. 瑞薩開始接收5層棧疊式SiP系統(tǒng)組件訂單[J]. 集成電路應(yīng)用，2014，（5）：58.

作者簡介：譚威（1981—），性別：男，民族：漢，籍貫：廣東江門，職稱：電子工程助理工程師，學(xué)歷：本科（學(xué)士），單位：江門市華凱科技有限公司，研究方向：電子元器件封裝工藝。