SJ 21452-2018 集成电路陶瓷封装 芯片胶粘接装片工艺技术要求[电子].pdf

中华人民共和国电子行业标准FL 6130 SJ 21452-2018 集成电路陶瓷封装芯片胶粘接装片工艺技术要求Interated circuit ceramic package-Technical requirements for die-attachment process by adhesives 2018一01-18发布2018 - 05 -01实施国家国防科技工业局发布SJ 21452-2018 目IJ 本标准的附录A为资料性附录。本标准由中国电子科技集团公司提出。本标准由工业和信息化部电子第四研究院归口。本标准起草单位:中国电子科技集团公司第五十八研究所。本标准主要起草人:朱家昌、李良海、肖汉武、朱卫良、常乾、王燕婷。SJ 21452-2018 集成电路陶瓷封装芯片胶粘接装片工艺技术要求1 范围本标准规定了集成电路陶瓷封装芯片胶粘接装片工艺的一般要求和详细要求。本标准适用于集成电路硅芯片用胶材料粘接到陶瓷管壳的工艺，也适用于氮化嫁、石申化嫁芯片胶粘接装片工艺。2 规范性引用文件下列文件中的条款修改单(不包括勘误是否可使用这些文SJ 21 3. 1 人员装片工a)应b) 应掌握c) 应遵守人d) 应具备装片3.2 设备、仪器和工胶粘接装片工艺所用的艺要求相适应。装片工艺中常用引用文件，其随后所有的一川、达成协议的各方研究标准。SJ 21452-2018 表1常用设备仪器及工装夹具序号名称主要技术要求用途装片点胶机装片精度:XY不超过20m，。三三0.5。点胶、装片工艺2 固化炉温度误差不超过10.C; 30分钟时间误差不超过5s 胶材料固化3 低倍显微镜10倍60倍装片后外观检验4 高倍显微镜751音200倍芯片检验5 X射线检测仪满足GJB548B-2005方法2012.1中设备要求空洞检验6 超声扫描检测仪满足GJB548B-2005方法2030中设备要求空洞检验7 粘接强度测试仪满足GJB548B-2005方法2027.1中设备要求粘接层强度检验8 剪切强度测试仪满足GJB548B-2005方法2019.2中设备要求粘接层强度检验9 三坐标检测仪精度土5m粘接层厚度检验10 芯片盒防静电芯片装载11 托盘防静电外壳装载12 慑子防静电原材料夹取3.3 材料装片工艺所使用的材料应满足以下要求:a) 装片工艺所使用的芯片、外壳及胶材料应检验合格:b) 胶材料应在规定有效期内使用:c) 所有材料应严格按照相关存储条件存放。3.4环境装片工艺的工作环境应符合以下要求:a) 环境温度15.C-30 C; b) 相对湿度30%65%;c) 环境洁净度至少需达到GB厅25915.1-2010中IS07级规定。3.5 静电防护装片工艺的工作区应满足GJB3007中的防静电要求。3. 6 安全装片工艺应注意以下安全事项:a) 应定期对设备的水、电、气系统进行安全检查:b) 工艺人员应按设备操作规程进行操作:c) 从烘箱或固化炉内取放外壳时应戴好隔热手套:d) X射线检验过程中应做好X射线防护措施。4 详细要求4. 1 工艺流程图胶粘接装片-丁.艺流程见图102 SJ 21452-2018 图1胶粘接装片工艺流程图4.2 准备工作4.2. 1 文件准备工艺人员应准备工艺规范、检验规范、作业指导书等文件。4. 2.2 来料准备4.2.2. 1 芯片、外壳装片用芯片、外壳要求应符合SJ21449中的相关规定。4.2. 2.2 月交材料装片用胶材料的要求如下:a) 胶材料的检验要求应符合SJ 21449中的相关规定:b) 胶材料使用前准备要求见表20表2胶材料使用前准备要求胶材料要求1) 针管包装无需搅拌:导电胶/绝缘胶2) 回温时应立式放置:3) 恢复室温时间不小于1h; 的回温次数不大于5次/管。银玻璃1) 瓶装使用前应搅拌:2) 使用前应连续转动不少于16h，转速可选1甲m4甲m。4. 2. 3 工装夹具准备装片前准备好装片工艺所要使用的工装夹具，一般包括传送舟、底座、片盒以及慑子等。具体的工装夹具使用要求如下:a) 各工装夹具表面应清洁、无沾污物;b) 应按外壳封装形式选用相应标识的传送舟和底座;c) 应按芯片尺寸选用配套的片盒，片盒应平整无翘曲变形:d) 应选用防静电镶子，且慑头内侧应于整无毛刺。4. 3 外壳烘烤外壳应进行预烘去除水汽后方可装片使用，具体要求如下:a) 预烘的时间、温度应根据实际工艺而定。温度不应超过外壳的最高承受温度;b) 如果有其他特殊要求的封装还应进行相应的高温烘烤、真空烘烤等处理;c) 外壳从烘箱或固化炉内取出后应在8小时内装片使用。4.4 点胶点胶工艺过程胶体应均匀，没有堆积，胶内部没有气孔:应根据芯片大小设计点胶图形，一般选用X形米形雪花形，见图2，选用原则如下:a) 芯片面积小于(4x4)mm2时一般选用X形胶，X形胶的尺寸是芯片对角线的长度:b协)芯片面积不小于(4x4的)mm旷n旷12时一般选用米形或宽尺寸的213长度，对角线是芯片对角线的长度。雪花字形中间的十字约是芯片长、宽尺寸的1/3长度，小分校末端距离中心约2/3长度，对角线是芯片对角线的长度。3 SJ 21452-2018 J/、/ x形状米字形状图2推荐点胶图形雪花形状4. 5 装片装片工艺应符合以下要求:a) 芯片的安装方向、安装位置、偏转角、倾斜角(见图3)应符合器件装配图的要求。如果没有具体要求，可按照自己的工一二二b) 应根c) 沿着图4d) 芯片四周溢胶应均匀且不应超过芯片高度;e) 不应出现在装片过程中引起的芯片沾污、缺损、擦伤以及裂纹等现象:0 粘接材料不应引起外壳键合区之间的桥接、沾污;g) 外壳腔壁或腔体底面上粘接材料的分离、裂纹宽度不应超过51ID;h) 接触区空洞不应超过整个接触面积的50%，单个空洞直径不应超过1mm;i) 单个空洞不应横贯芯片的整个长度或宽度范围，并且不应超过整个预定接触面积的10%。4. 6 固化装片后固化工艺应符合以下要求:a) 应根据胶材料的特性选择合适固化设备和固化工艺参数(温度、时间、气氛等); 4 SJ 21452一2018b) 固化后取件时固化设备的温度应在1000C以下;c) 取放待固化和固化后的电路时应做好隔热措施。4. 7 检验4.7. 1 外观检验装片困化后电路应在30倍-60倍显微镜下100%进行外观检验，装片面化后电路的外观应符合GJB 548B-2005方法2010中3二3.2的相关要求。4. 7. 2 粘接层厚度检验装片固化后应通过光学聚焦(如三坐标检测仪或者机械探测的方式进行粘接层厚度的检验，一般情况下首件应进行粘接层厚度检验。粘接层厚度应符合产品设计文件要求。4. 7. 3 空洞检验装片固化后应进行首件的粘接层空洞检验，一般选择X射线进行空洞检验，当X射线无法检验时选择超声扫描进行空洞检验。a) X射线检验空洞，检验方法参照GJB548B-2005方法2012.1中的相关规定，应符合本标准4.5中对粘接层空洞的相关要求。b) 超声扫描检测空洞，检验方法参照GJB548B-2005方法2030中的相关规定，检验要求如下:1) 接触区多个空洞面积总和不应超过总接触区面积的50%;2) 单个空洞面积不应超过预计接触区的15%;3) 单个拐角空洞不应超过总预计接触区的10%;4) 当用平分两对边方法把图象分成四个面积相等的象限时，任一象限中的空洞不应超过该象限预计接触区面积的70%，见图50拒收:单个空洞大于预计接触区总面积的15%拒收:拐角空洞大于预计接触区总面积的10%接收:没有一个空洞大于预计接触区总面积的15%接收:拐角空洞大于预计接触区总面积的10%拒收:象限中70%以上部分未粘接接收:所有象限中未粘接的面积均小于70%图5超声检验空洞合格判据已叫未粘接区域4. 7. 4 粘接强度检验装片固化后应进行粘接强度的检验，一般情况下首件应进行粘接层强度检验。具体要求如下:a) 拉脱强度检验方法和判据依照GJB548B-2005方法2027.1中的要求:的剪切强度检验方法和判据依照GJB548B-2005方法2019.2中的要求:5 SJ 21452-2018 c) 两种强度检验方法的选择原则:应根据芯片面积确定强度检验方法，一般芯片面积小于(4x4) mm2时选用剪切强度检验:芯片面积不小于(4x4)mm2时选用拉脱强度检验。4.8 标识、转运和贮存4.8.1 标识应对装片产品进行标识，包括待装片、待检、己检、合格和不合格等。4. 8. 2 转运装片电路的转运要求如下:a) 产品加工完转交下一个工艺应将产品整齐地平铺在专用的转运容器中:b) 转运容器应由无腐蚀性的材料制成，具有足够的硬度保护产品:c) 运容器表面应洁净、光滑，不应有油污、灰尘、异物等污染源;d) 产品加工完转交下一个工艺应保证产品主翌盔和污染。4. 8. 3 贮存，改动处要有签名并填6 SJ 21452-2018 附录A(资料性附录)胶粘接装片工艺记录格式胶粘接装片工艺记录格式见表A.lo表A.1胶粘接装片工艺记录表芯片/外壳检查装片过程记录装片质量检验装片合格不合日期产品批操作点胶图装片压固化温操作外观粘接层空洞检操作数格数备注数量强度名称飞E二3 人员形力度/时间人员检验厚度验检验人员7 FONlNm守FN., 华人民共和子行业标集成电路陶瓷封装芯片胶粘接装片工艺技术要求SJ 21452一2018国准中电编制发行丰中国电子技术标准化研究院中国电子技术标准化研究院电话[phone] 传真[phone] 地址:北京市安定门东大街1号邮编100007网址丰宇数18千字印张:2018年5月第一版2018年5月第一次印刷印数200册定价30.00元1/16 开本880X1230 版权专有不得翻印举报电话[phone]