摘 要：隨著我國(guó)科技水平的不斷發(fā)展，對(duì)芯片的封裝流水線(xiàn)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(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)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(dú)特優(yōu)勢(shì)，以SOP為核心進(jìn)行了系統(tǒng)級(jí)封裝的電路方案設(shè)計(jì)，并給出封裝工藝流程以及實(shí)際參數(shù)調(diào)試，希望能對(duì)芯片的封裝流水線(xiàn)的改進(jìn)起到一定的積極意義。

關(guān)鍵詞：SOP；生產(chǎn)工藝；系統(tǒng)級(jí)封裝

引言：

我國(guó)科技水平的進(jìn)步促使了半導(dǎo)體封裝技術(shù)的不斷改革，從芯片流水線(xiàn)的單芯片封裝轉(zhuǎn)移到多芯片系統(tǒng)級(jí)的封裝上來(lái)。SOP生產(chǎn)工藝因其獨(dú)特的配適性和多重封裝標(biāo)準(zhǔn)并行的工藝?yán)砟钍艿搅诵袠I(yè)的廣泛關(guān)注。我們應(yīng)該提煉SOP生產(chǎn)工藝的優(yōu)勢(shì)，充分發(fā)揮SOP生產(chǎn)工藝在芯片封裝的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行相應(yīng)的電路設(shè)計(jì)，并進(jìn)行初步測(cè)試，根據(jù)測(cè)試情況不斷改良設(shè)計(jì)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(jí)封裝的實(shí)際需求。

一、SOP生產(chǎn)工藝的優(yōu)勢(shì)

以SOP生產(chǎn)工藝為核心的系統(tǒng)級(jí)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(gè)領(lǐng)域技術(shù)的行業(yè)優(yōu)勢(shì)，系統(tǒng)能夠?qū)Ψ庋b過(guò)程進(jìn)行全面操控，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的傳輸感應(yīng)、信息通訊、控制驅(qū)動(dòng)提供優(yōu)秀的執(zhí)行力[1]。

SOP生產(chǎn)工藝在封裝時(shí)可以將不同工藝以及不同流水線(xiàn)制造出的芯片元件共同封裝在一起，實(shí)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(hào)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(jiǎn)單，各方面元件的安裝和調(diào)試過(guò)程也非常方便，有效的提高了封裝的效率；SOP的電路設(shè)計(jì)中可容納三十二個(gè)并排按鍵，提高了封裝操作的精確度；SOP生產(chǎn)工藝同時(shí)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(kāi)發(fā)周期是封裝行業(yè)生產(chǎn)工藝開(kāi)發(fā)周期最短的工藝，它的開(kāi)發(fā)周期僅在半年左右，是其他工藝開(kāi)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(jìn)的生產(chǎn)工藝配適在SOP生產(chǎn)工藝上，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的更新，使整個(gè)系統(tǒng)更具開(kāi)放性，提高其技術(shù)價(jià)值，目前接入SOP的技術(shù)有遠(yuǎn)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(jìn)步，相信會(huì)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(jì)

電路設(shè)計(jì)是SOP生產(chǎn)工藝系統(tǒng)及封裝的核心設(shè)計(jì)。我們要根據(jù)封裝流水線(xiàn)的實(shí)際情況和芯片的平均規(guī)格來(lái)確定電路的設(shè)計(jì)方案。本文中我們?cè)谶x擇電路時(shí)選用HT6221應(yīng)用于生產(chǎn)工藝系統(tǒng)級(jí)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(kāi)放性，可以并容下4X8行列方式的32個(gè)數(shù)控按鍵，一旦按鍵發(fā)生閉合，可以進(jìn)行地址碼與數(shù)據(jù)碼的充分調(diào)節(jié)，將信號(hào)按照38KHZ的形式傳輸出去，進(jìn)行紅外線(xiàn)裝置的有效調(diào)控[3]。

HT6221的DOUT信號(hào)端口的負(fù)載能力極差，在連接驅(qū)動(dòng)時(shí)及容易發(fā)生端口損壞的現(xiàn)象，所以我們通過(guò)外接電路的方式來(lái)達(dá)到驅(qū)動(dòng)紅外線(xiàn)控制系統(tǒng)的效果。具體結(jié)構(gòu)框架為通過(guò)HT6221連接一個(gè)紅外線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路，接著將紅外線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器與紅外線(xiàn)發(fā)射器進(jìn)行連接，在HT6221進(jìn)行輸出時(shí)，帶動(dòng)紅外線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路中8050的三極管與偏置電阻共同運(yùn)作，促使紅外發(fā)射器進(jìn)行紅外線(xiàn)的輸出。

HT6221電路包含兩排I/O管線(xiàn)，在與整套封裝系統(tǒng)相連時(shí)，會(huì)有4個(gè)管腳閑置，可以用這四個(gè)管腳來(lái)安裝整個(gè)電路的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。電路驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)其他的部件可以放置在焊盤(pán)上，接著我們進(jìn)行工藝改進(jìn)，就可以使電路進(jìn)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(pán)上，1KΩ的電阻元件放在管腳處，用來(lái)保護(hù)電路負(fù)載，三極管應(yīng)該放置在兩個(gè)電阻元件之間。HT6221電路與各個(gè)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(duì)封裝原材料進(jìn)行質(zhì)量上的檢驗(yàn)，確保合格后引入生產(chǎn)工藝級(jí)封裝中，上好被動(dòng)元件并進(jìn)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(jìn)行烘干操作；對(duì)于烘干后的芯片材料進(jìn)行焊線(xiàn)并且塑封，然后對(duì)于其表面進(jìn)行老化測(cè)試和表面處理以及鍍錫操作，最后進(jìn)行測(cè)試參數(shù)與打印編號(hào)[4]。

四、結(jié)束語(yǔ)

SOP生產(chǎn)工藝因融合了多種尖端科技的優(yōu)勢(shì)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(dú)特優(yōu)勢(shì)入手，對(duì)SOP生產(chǎn)工藝的電路設(shè)計(jì)進(jìn)行了充分的論述，提出了HT6221作為電路設(shè)計(jì)主體，配合紅外線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電線(xiàn)路相連的設(shè)計(jì)理念。同時(shí)對(duì)整個(gè)封裝流程進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并對(duì)其性能參數(shù)進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明，該設(shè)備封裝合格率可達(dá)95%，能夠適應(yīng)當(dāng)前芯片封裝流水線(xiàn)的基本要求。而隨著科技的不斷發(fā)展，要對(duì)設(shè)備的工藝性能進(jìn)行不斷的改善和優(yōu)化，相信將來(lái)SOP為核心的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)及封裝的合格率將會(huì)達(dá)到99%以上，從而推動(dòng)芯片封裝流水線(xiàn)的全面變革。

參考文獻(xiàn)：

[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(jì)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(jī)設(shè)計(jì)及優(yōu)勢(shì)[J]. 河南廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，（3）：106-108.

[4] 佚名. 瑞薩開(kāi)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(jiǎn)介：譚威（1981—），性別：男，民族：漢，籍貫：廣東江門(mén)，職稱(chēng)：電子工程助理工程師，學(xué)歷：本科（學(xué)士），單位：江門(mén)市華凱科技有限公司，研究方向：電子元器件封裝工藝。