半導體介紹.

Presentation on theme: "半導體介紹."— Presentation transcript:

1 半導體介紹

2 半導體概論 半導體是指在矽(四價)中添加三價或五價元素形成 的電子元件，他不同於導體、非導體的電路特性， 其導電有方向性，使得半導體可用來製造邏輯線路， 而使電路有處理資訊的功能。

3 半導體定義 半導體是指在某些情況下，能夠導通電流，而在某 些條件下，又具有絕緣體效用的物質；至於所謂的 IC，則是指在半導體機板上，利用氧化、蝕刻、擴 散等方法，將眾多電子電路組成各式二極體、電晶 體等電子元件，做在一微小面積上，已完成某一特 定邏輯功能，進而達成預先設定好的電路功能。

4 半導體材料 元素半導體(element semiconductor) 化合物半導體(compound semicondutor)
如矽Si、鍺Ge所形成的半導體 化合物半導體(compound semicondutor) 如砷化鎵GaAs、磷化銦InP所形成的半導體

5 半導體產品 可分為積體電路(IC)、分離式元件、光電半導體等三種 積體電路(IC) 分離式元件 光電半導體
微處理器(MPU,MCU,MPR,DSP)，記憶體 (DRAM,SRAM,ROM,EPROM,EEPROM,FLASH)，類比積體電路(放 大器,穩壓器,視聽IC等)，邏輯元件(ASSP,ASIC)等。 分離式元件 電晶體，二極體等。 光電半導體 發光二極體(LED)，光碟機CD-ROM，掃描器，數位照相機， 半導體雷射，液晶顯示器(LCD)等。

6 積體電路(IC) IC (Integrated Circuit，積體電路)，又被稱為 是「資訊產業之母」，是資訊產品最基本，也 是最重要的元件。 IC是將電晶體、二極體、電阻器及電容器等電 路元件，聚集在矽晶片上，形成完整的邏輯電 路，已達成控制、計算或記憶等功能。

7 積體電路之特性 為電晶體及半導體製造技術的衍生物。
以往笨重、耗電、故障率高的真空管電路，為電 晶體電路所取代，而積體電路的出現，將電子設 備濃縮到更小，耗電費更低，可靠度更高。 積體電路在體積、重量、穩定性、耗電量、裝備、 維護及價格方面都遠勝於分立元件所組成的電路， 但是他最顯著的特性還是在體積尺寸上。

8 IC產業 IC設計 IC製造 IC封裝 IC測試 從是積體電路設計研發而不跨足IC製造 專門建立晶圓廠生產線提供晶片製造服務的公司
將晶片上的功能訊號透過一個載具將其引接到外部， 且提供晶片免於受破壞的保護 IC測試 晶圓製造完成之後，利用測試機台，分別在封裝前 後兩階段，測試是否為良品

9 IC封裝 封裝說明 IC構裝係屬半導體產業的後段加工製程，主要是將 前製程加工完成（即晶圓廠所生產）之晶圓上IC予 以分割，黏晶、並加外接引腳及包覆。 封裝目的 其成品(封裝體）主要是提供一個引接的介面，內部 電性訊號亦可透過封裝材料 (引腳)將之連接到系統， 並提供矽晶片免於受外力與水、濕氣、化學物之破 壞與腐蝕等。

10 IC封裝主要功能 電源分佈 信號分佈 散熱功能
外界輸入IC及IC所產生的訊號，均需透過封裝層線路 的傳送，以送達正確的位置。 散熱功能 藉由封裝的熱傳設計，可將IC的發熱排出，使IC在 可工作的溫度下(通常小於85 C)正常運作。 保護功能 保護IC晶片不受外力的破壞，以及避免濕氣滲入。

11 IC封製程

12 晶圓研磨-Wafer Grinding 將加工製程完成之晶圓，研磨至適當的厚度， 以配合產品結構之需求，由於封裝體逐漸演變 至薄型化（Thin Package），如1.0mm 膠體厚 度之TSOP、TSSOP及TQFP 等，因此晶圓必須加 以研磨。

13 晶圓切割-Wafer Saw 晶圓切割是將前製程加工完成的晶圓上之一顆 顆晶粒（Die）切割分離

14 黏晶粒-Die Bounding 將一顆顆之晶粒(Die)置於導線架上並以銀膠 （epoxy）黏著固定。 黏晶前 黏晶前

15 銲線-Wire Bounding 銲線的目的，是要將晶粒上的訊號點，以金屬 線(通常為金線)連接到導線架的內引腳，藉此將 IC的訊號傳遞到外界 的訊號傳遞到外界，銲線 又分成金線 /鋁線 / 銅線，銲線所用之金線直 徑從25µm到50µm。

16 封膠-Molding 封膠最主要是要將晶粒與外界隔離，以避免其 上與外連接訊號之金線被破壞，同時亦需具有 防止濕氣進入之功能，以避免產生腐飭與訊號 破壞。

17 蓋印-Marking 印字乃將字體印於構裝完的膠體之上，其目的 在於註明 商品之規格及製造者等資訊。目前塑 膠封裝中有油墨蓋印（Ink Marking）及雷射蓋 印（Laser Marking）兩種方式。 Marking

18 電鍍-Plating 於IC外接腳上鍍上一層錫鉛層電鍍，目的是增 加外引腳之導電性及抗氧化性，並且防止引腳 產生生鏽的情形。
錫鉛比已從80%比20%改為85%比或90%比10%，且 因應歐盟RoHS之實施，目前改善為Pb-free。

19 切角成型-Trim/Form 將導線架上封膠完成的IC體進行外接腳長剪切(Lead Length Triming)，彎腳成型(Bending)與分離 (Singulation)等工作。

20 測試-Testing/Inspection
測試的目的主要是要確定經過封裝完畢之晶粒是否 功能正常與符合規格，視不同的封裝方式而有所不 同，其中包含項目有：外引腳之平整性、共面度、 腳距、印字清晰度、膠體完整性… 等等之外觀檢測， 當然還包含電路測試（Open/Short）及其他功能上 的檢測。

21 THANK YOU