एकीकृत सर्किट आईसी सेमीकंडक्टर उद्योग की विनिर्माण प्रक्रिया को दो प्रमुख उत्पादन प्रणालियों में विभाजित किया गया है: प्री-फैब्रिकेशन प्रक्रिया और पोस्ट-चिप पैकेजिंग और परीक्षण प्रक्रिया। पैकेज चिप की रक्षा में एक अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, एक पिन पिच प्राप्त करने के लिए इनपुट / आउटपुट I / O को पुनः वितरित करता है जो इकट्ठा करना और संभालना आसान है, चिप के लिए एक अच्छा गर्मी अपव्यय पथ प्रदान करता है, और परीक्षण और उम्र बढ़ने परीक्षण को सुविधाजनक बनाता है। आईसी पैकेज में विभिन्न आईसी विकास और प्रणालियों की विभिन्न आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कई प्रकार के संरचना आकार, उपस्थिति और पिन मात्रा होती है। आईसी पैकेजिंग की दो मुख्य संरचनात्मक श्रेणियां लीड-फ्रेम पैकेजिंग और सब्सट्रेट-आधारित पैकेजिंग हैं। पूर्व एक बहुत ही महत्वपूर्ण और लंबी तकनीक पैकेज है, और लीड फ्रेम का उपयोग करने वाले उत्पाद प्रकार अभी भी सेमीकंडक्टर उद्योग में एक प्रमुख स्थान पर हैं।
आईसी पैकेज लीड फ्रेम का विकास
लीड फ्रेम का मुख्य कार्य चिप के लिए एक यांत्रिक समर्थन वाहक प्रदान करना है, और एक प्रवाहकीय माध्यम के रूप में चिप सर्किट को अंदर और बाहर कनेक्ट करने के लिए एक विद्युत संकेत पथ बनाने के लिए, और पैकेज शेल के साथ मिलकर जब चिप काम कर रहा है तब उत्पन्न गर्मी को अलग करने के लिए। चूंकि पैकेजिंग घनत्व बढ़ता है, पैकेजिंग की मात्रा कम हो जाती है, और लीड घनत्व (प्रति यूनिट पैकेजिंग क्षेत्र की लीड्स) तेजी से बढ़ रहा है, और लीड फ्रेम शॉर्ट, लाइट, पतली, उच्च परिशुद्धता मल्टी-पिन और छोटी पिच की दिशा में विकसित हो रहा है। पिन की संख्या औसतन प्रति वर्ष 16% बढ़ जाती है। उदाहरण के लिए, पिन ग्रिड सरणी पैकेज पीजीए ने 300 से 400 तक 1000 तक बढ़ाया है, चार तरफा लीड फ्लैट पैकेज QFP> 400, और लीड पिच 2.54 मिमी से 0.65 मिमी के तहत बदल गया है। 0.3 मिमी, 0.1 मिमी। XMINNOV लीड फ्रेम 0.1 मिमी तक हो सकता है
पैकेजिंग के लिए बहुत सख्त लीड फ्रेम धातु सामग्री की आवश्यकता होती है, जिसमें भौतिक, यांत्रिक, रसायन और सामग्री की कई अन्य विशेषताओं को शामिल किया जाता है, जिसका आईसी के प्रदर्शन और विश्वसनीयता पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। इसकी मुख्य आवश्यकताएं उच्च विद्युत चालकता, अच्छी तापीय चालकता और उच्च प्रतिरोध हैं। तन्य शक्ति और कठोरता; उत्कृष्ट सामग्री लोच, उपज ताकत में क्रूरता, आसान झुकने और छिद्रण प्रसंस्करण में सुधार हुआ; अच्छा गर्मी प्रतिरोध और ऑक्सीकरण प्रतिरोध, उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता और जंग प्रतिरोध; कम थर्मल विस्तार गुणांक CTE, और पैकेजिंग सामग्री CTE के साथ संगत पैकेज की वायुरोधीता सुनिश्चित करने के लिए मिलान; अच्छी सतह की गुणवत्ता और उच्च मिलाप क्षमता; लागत वाणिज्यिक अनुप्रयोगों को पूरा करने के लिए जितना कम संभव है। XMINNOV लीड फ्रेम लीड फ्रेम की सामान्य सामग्री विशेषताओं को दर्शाता है।
वर्तमान आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली सामग्रियों से जूझ रहे तांबे में उच्च विद्युत चालकता और तापीय चालकता होती है, और ताकत में सुधार के लिए अन्य तत्वों के साथ मिश्र धातु बनाना आसान होता है। कॉपर मिश्र धातु लीड फ्रेम मुख्य अनुसंधान और विकास दिशा बन गए हैं। टर्नरी और क्वार्टरी तांबे मिश्र धातु पारंपरिक द्विआधारी मिश्र की तुलना में बेहतर प्रदर्शन प्राप्त कर सकते हैं। कॉपर मिश्र धातु में अधिक उत्कृष्ट प्रदर्शन और कम लागत है। यदि तांबे मिश्र धातु सामग्री को ताकत और चालकता के अनुसार तीन प्रमुख मिश्र धातु श्रृंखला में विभाजित किया जाता है, जैसा कि टेबल 2 में दिखाया गया है। तालिका में, %IACS नरम तांबे की विद्युत चालकता के लिए अंतरराष्ट्रीय मानक है। 10% से 16% चांदी युक्त एक प्रबलित समग्र तांबे मिश्र धातु विकसित किया गया है। इसकी तन्य शक्ति 1000Mpa है, विद्युत चालकता 80% से अधिक है, और कम विस्तार विशेषताओं का उपयोग किया जाता है, लेकिन तापीय चालकता बहुत अधिक नहीं है। कम घनत्व सामग्री का उपयोग तांबे के साथ एक समग्र सामग्री बनाने के लिए प्रबलित चरण के रूप में किया जाता है, जो कम विस्तार विशेषताओं को बनाए रखते हुए उच्च तापीय चालकता और ताकत प्राप्त कर सकता है। नकारात्मक विस्तार सामग्री और तांबा के साथ समग्र, सी या GaAs के साथ मिलान सीटीई भी प्राप्त किया जा सकता है। लीड फ्रेम और पैकेजिंग सामग्री पैकेज भागों या तांबा / मोलिब्डेनम / तांबा, तांबा / टंगस्टन / तांबा बहुपरत कार्यात्मक ढाल बनाने के लिए एकीकृत हैं इसका उपयोग तांबे मैट्रिक्स की उच्च विद्युत और तापीय चालकता और समग्र सामग्री की उच्च शक्ति, उच्च कठोरता और कम सीटीई विशेषताओं को पूरा करने के लिए किया जाता है। XMINNNOV ने मुख्य रूप से तांबा सामग्री से बना पैकेज लीड फ्रेम विकसित किया है
चिप पैकेजिंग के लिए लीड फ्रेम एक बेहद बढ़िया घटक है, जो दोहरी इनलाइन पैकेज डीआईपी से शुरू होता है, क्यूएफपी को मोड़ता है, छोटे रूपरेखा पैकेज एसओपी, चार तरफा लीड सिरेमिक पैकेज क्यूपीसी, चार तरफा फ्लैट नो-लीड पैकेज क्यूएफएन, प्लास्टिक पैकेज लीड चिप वाहक पीएलसीसी, आदि। बहु-पिन की श्रेणी, ठीक-पिच उत्पादों का विस्तार किया गया है। फ्रेम में पिन की संख्या बढ़ जाती है, जबकि पिन की चौड़ाई और रिक्ति सिकुड़ती रहती है। 0.4 मिमी लाइन चौड़ाई और 208 से 240 पिन के साथ एक तांबा मिश्र धातु लीड फ्रेम वाणिज्यिक उत्पादन में डाल दिया गया है, और पिन का आकार सीधे लंबे पिन से डाला गया है। एल के आकार का, जे के आकार का, छोटे एल के आकार का, पतली एल के आकार का नेतृत्व, लघु नेतृत्व, सीसा रहित बढ़ते विकास, 300-पिन तांबा मिश्र धातु लीड फ्रेम को आवेदन में डाल दिया जाता है, और 1000 लीड विकसित होते हैं और लाइन की चौड़ाई 0.1 मिमी तांबा मिश्र धातु लीड फ्रेम है, लाइन की चौड़ाई आम तौर पर तांबे की पट्टी की मोटाई 0.7 गुना होती है।
XMINNNOV के उपयोग ने आईसी पैकेज लीड फ्रेम विकसित किया
लीड फ्रेम का उपयोग उन चिप्स के लिए किया जाता है जिन्हें वायर बॉन्डिंग इंटरकनेक्शन की आवश्यकता होती है। तार बंधन प्रौद्योगिकी में, थर्मल संपीड़न बंधन, थर्मल सुपर ग्रीन बॉल बॉन्डिंग, और कमरे के तापमान वाले सुपर ग्रोथ वेज बॉन्डिंग का उपयोग आमतौर पर किया जाता है। पैकेजिंग के लिए मुख्य फ्रेम मुख्य रूप से 1970s में 64 पिन या उससे कम के साथ डीआईपी के लिए इस्तेमाल किया गया था, जिसका उपयोग पिन सम्मिलन प्रकार सोल्डरिंग असेंबली के लिए किया गया था। तब से, आवेदन ने पीजीए द्वारा प्रतिनिधित्व किए गए पैकेजिंग के अन्य रूपों को विकसित किया है जिसे दोनों तरफ से जैक में डाला जा सकता है। पिन चार-पक्षीय पिन में प्रवेश करते हैं, और सतह बढ़ते पर आधारित होते हैं, जैसे QFP, सिरेमिक चिप वाहक CLCC, और पैकेज क्षेत्र लचीले लीड फ्रेम पैकेज के प्रतिनिधि के रूप में चिप क्षेत्र QFN के करीब है, जो SOP की तुलना में छोटा और पतला होता है। अल्ट्रा-छोटी SSOP, पतली और छोटी रूपरेखा TSOP, पतली और अल्ट्रा-माइक्रो पैकेज TSSOP, पतली TQFP, संकीर्ण-पिच QFP, अल्ट्रा पतली STQFP, बिजली प्लास्टिक पैकेज QFN, आदि मुख्यधारा के उत्पाद बन गए हैं, और विभिन्न पैकेजिंग रूपों अंतहीन रूप से उभर रहे हैं। चिप I/Os की संख्या में वृद्धि और उपकरण प्रदर्शन आवश्यकताओं के निरंतर सुधार के साथ, उपलब्ध पैकेज प्रकार में वृद्धि हुई है। टुकड़े टुकड़े में सब्सट्रेट पैकेज पैकेजिंग के लिए लीड फ्रेम की जगह ले सकता है, और अक्सर आई / ओ की एक बड़ी संख्या के साथ उच्च प्रदर्शन पैकेज में उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, गेंद ग्रिड सरणी पैकेज BGA प्लानर सरणी पैकेज, चिप आकार पैकेज CSP, वेफर स्तर पैकेज WLP, बहु चिप पैकेज MCP का एक विशिष्ट प्रतिनिधि है, और उच्च चिप I/O गिनती को संभालने और I/O टर्मिनल वितरण का प्रबंधन करने की अच्छी क्षमता है।
पैकेजिंग और परीक्षण हमेशा घरेलू अर्धचालक चिप उद्योग के विकास का एक महत्वपूर्ण हिस्सा रहा है। 2005 में, 48,600 कर्मचारियों, 34.798 बिलियन युआन का वार्षिक उत्पादन और 35.1 बिलियन युआन की बिक्री राजस्व के साथ 64 घरेलू पैकेजिंग और परीक्षण कंपनियां थीं। दुनिया के शीर्ष 20 सेमीकंडक्टर निर्माताओं में से 14 ने घरेलू पैकेजिंग और परीक्षण कंपनियों की स्थापना की है, और विदेशी वित्त पोषित कंपनियां उद्योग का एक प्रमुख हिस्सा बन गई हैं। शीर्ष दस पैकेजिंग और परीक्षण कंपनियों को टेबल 3 में दिखाया गया है।
घरेलू स्थानीय पैकेजिंग और परीक्षण कंपनियां अभी भी डीआईपी, एसओपी, क्यूएफपी, आदि के रूप में प्रमुख हैं, और कई प्रकार के पैकेजिंग के शेयर इस प्रकार हैं: डीआईपी 12% के लिए जिम्मेदार है, एसओपी 56% के लिए जिम्मेदार है, क्यूएफपी 12% और अन्य 20% के लिए जिम्मेदार है। महत्वपूर्ण परिणाम उन्नत पैकेजिंग के विकास और अनुप्रयोग में हासिल किए गए हैं, और अंतरराष्ट्रीय स्तर के साथ अंतर धीरे-धीरे संकुचित हो गया है। ताइवान की आईसी पैकेजिंग और परीक्षण शक्ति दुनिया में सबसे मजबूत है। मुख्य भूमि में ताइवानी पैकेजिंग और परीक्षण कंपनियों का उत्पादन लेआउट टेबल 4 में दिखाया गया है।
चिप पैकेजिंग के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला मुख्य फ्रेम आम तौर पर पैकेज की आवश्यकताओं के अनुसार चुना जाता है। सिरेमिक पैकेज में अच्छा इन्सुलेशन, उच्च हवा की तंगी, व्यापक ऑपरेटिंग तापमान रेंज और पैकेज के गोले और संरचनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला है, जो उच्च विश्वसनीयता सर्किट उपकरणों के उत्पादन के लिए उपयुक्त हैं। सिरेमिक पैकेज का मुख्य रूप टेबल 5 में दिखाया गया है। सिरेमिक पैकेज के लिए, मिश्र धातु 42 या Invar मिश्र धातु को आमतौर पर फ्रेम सामग्री के रूप में चुना जाता है क्योंकि ये मिश्र धातु सिरेमिक के CTE से मेल खाते हैं। प्लास्टिक पैकेजिंग कम लागत है और बड़े पैमाने पर व्यावसायिक उत्पादन के लिए उपयुक्त है। प्लास्टिक पैकेजिंग में, तांबे मिश्र धातु लीड फ्रेम को I / Os को ठीक पिन पिच के साथ फिर से वितरित किया जा सकता है। टेबल 6 प्लास्टिक पैकेजिंग में इस्तेमाल होने वाले लीड फ्रेम को दर्शाता है। हाल ही में पेश की गई हाइब्रिड विनिर्माण तकनीक HMT लीड फ्रेम के समान है, जिसमें 40 से 304 लीड पिन हैं, जिसमें न केवल QFP की कम लागत वाली प्रतिस्पर्धा है, बल्कि BGA बहु-लीड का लाभ भी है। उन्नत सरणी पैकेजिंग उच्च लीड पोस्ट का उपयोग करता है, और सीएसपी में लीड फ्रेम भी होता है। लीड फ्रेम चिप स्केल पैकेजिंग एलएफसीएसपी अल्ट्रा-छोटे पैकेज आकार को प्राप्त कर सकता है और मुद्रित सर्किट बोर्ड क्षेत्र का 70% से अधिक बचा सकता है। QFN, जिसे माइक्रो-लीड फ्रेम MLF पैकेज के रूप में भी जाना जाता है, में अच्छी तापीय विशेषताएं हैं और वोल्टेज नियंत्रण घटकों और बिजली श्रृंखला उत्पादों में अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
घरेलू चिप पैकेजिंग की विकास प्रवृत्ति मध्य से उच्च अंत रूपों को प्रस्तुत करती है। एसएसओपी, टीएसओपी, क्यूएफपी, टीक्यूएफपी, और पीबीजीए वर्ष तक बढ़ रहा है। फ्लैट बंप पैकेज FBP के प्रमुख पिन प्लास्टिक के नीचे से निकलते हैं, और लीड फ्रेम की धातु सामग्री का उपयोग प्रतिरोधी के बजाय एक पतली फिल्म बनाने के लिए किया जाता है। उच्च तापमान वाली प्लास्टिक की फिल्म, पहली स्वतंत्र बौद्धिक संपदा अधिकार है, और 21 घरेलू और विदेशी पेटेंट के लिए आवेदन करती है। डीआईपी पैकेज प्रति वर्ष लगभग 10% की दर से कम हो रहा है, लेकिन मध्य और निम्न-अंत पैकेज जैसे डीआईपी और एसओपी अभी भी बहुमत के लिए खाते हैं।
XMINNNOV के बाजार ने आईसी पैकेज लीड फ्रेम विकसित किया
मुख्य संरचनात्मक सामग्री के रूप में लीड फ्रेम, चिप के बढ़ते से अंत तक उत्पादन प्रक्रिया में प्रवेश करता है, और पूरी पैकेजिंग प्रक्रिया के माध्यम से चलता है। उच्च शक्ति उपकरण पैकेजिंग कच्चे सामग्री की लागत में, लीड फ्रेम 60% तक खाते हैं। लीड फ्रेम पूरे पैकेजिंग और परीक्षण उद्योग श्रृंखला में अधिक प्रमुख हो गए हैं। लीड फ्रेम का बाजार विकास मुख्य रूप से चिप पैकेजिंग में परिवर्तन से प्रभावित होता है।
वर्तमान में, मुख्य रूप से 17 कंपनियां चीन में लीड फ्रेम के उत्पादन में लगी हुई हैं। 2005 में, लीड फ्रेम की उत्पादन क्षमता थी: आईसी 214.52 बिलियन टुकड़े और असतत उपकरण 36.4 बिलियन टुकड़े; सबसे बड़ा निर्माता की क्षमता 1.6 बिलियन टुकड़े थी; निर्माताओं के बीच 7 पूरी तरह से स्वामित्व वाले उद्यम और संयुक्त उद्यम थे। 4 और 6 घरेलू वित्त पोषित उद्यम। यह मुख्य रूप से यांग्त्ज़ी नदी डेल्टा और पर्ल नदी डेल्टा में वितरित किया जाता है, विशेष रूप से यांग्त्ज़ी नदी डेल्टा में। विदेशी वित्त पोषित उद्यमों में ढालना और प्रौद्योगिकी में स्पष्ट फायदे हैं, जो मध्य और उच्च अंत उत्पाद बाजार पर कब्जा कर लेते हैं। घरेलू लीड फ्रेम निर्माता मुख्य रूप से छोटे और मध्यम आकार के आईसीएस और असतत उपकरणों के उत्पादन का समर्थन कर रहे हैं। उनके पास उत्पाद विकास, विकास और बड़े पैमाने पर उत्पादन क्षमता है। कुछ निर्माता डबल पंचिंग की एक पंक्ति का उपयोग करते हैं और एक चढ़ाना 32 प्रौद्योगिकी का उपयोग करते हैं, जो उत्पादकता में काफी सुधार करते हैं; XMINNNOV ने एक पैकेज्ड लीड फ्रेम विकसित किया है जो उच्च घनत्व आईसी लीड फ्रेम बनाने के लिए नक़्क़ाशी प्रौद्योगिकी का उपयोग करते हुए, बाजार पर 150 से अधिक किस्मों को विकसित किया गया है; कुछ संयुक्त उद्यम वर्तमान में 208 फीट के तहत मुद्रित उत्पादों के प्रमुख फ्रेम का उत्पादन कर सकते हैं, पंक्तियों की संख्या 12 तक पहुंच सकती है, और निवेश के दो चरणों की योजना चीन में लीड फ्रेम और मोल्ड के लिए एक महत्वपूर्ण उत्पादन आधार में विकसित की गई है। टेबल 7 लीड फ्रेम मार्केट ट्रेंड पूर्वानुमान को सूचीबद्ध करता है।
घरेलू उत्पादन केवल घरेलू मांग का लगभग 50% पूरा कर सकता है। तांबा मिश्र धातु लीड फ्रेम मुख्य उत्पाद है। तांबे की पट्टी की उपज 40% -50% (बाहर 75% से अधिक) है, और स्ट्रिप का बाजार आकार 40,000 से 50,000 टन है। / साल, उत्पादन लगभग 5,000 टन है; एसएसओपी, क्यूएफपी, एलक्यूएफपी, आदि वर्तमान आईसी पैकेजिंग विकास की मुख्यधारा बन गए हैं, अधिकांश उच्च अंत लीड फ्रेम आयात पर भरोसा करते हैं, असतत उपकरणों के लिए लीड फ्रेम की आत्मनिर्भरता दर अपेक्षाकृत अधिक है, और निकल पैलेडियम गोल्ड लीड फ्रेम चीन में धीरे-धीरे विकसित होते हैं, और निकल, पैलेडियम, सोना लगभग खाली है, जो गंभीर रूप से नए पैकेजिंग उत्पादों के विकास को प्रतिबंधित करता है और क्यूएफएन श्रृंखला उत्पादों के विकास को प्रभावित करता है। XMINNNOV ने एक अन्य विकल्प प्रदान करने के लिए एक पैकेज्ड लीड फ्रेम विकसित किया है। भविष्य में, बाजार ठीक-पिच, बहु-लीड उत्पादों में विकसित होगा। स्टैम्प्ड और etched लीड फ्रेम की आंतरिक लीड पिच 140μm से कम है, लीड लम्बाई को छोटा किया जाता है, और तापमान संवेदनशीलता MSL बढ़ाया जाता है। माइक्रो नक़्क़ाशी, निकल / पैलेडियम / गोल्ड तत्वों के सतह के उपचार में सुधार, लक्ष्य MSL स्तर को प्राप्त करना है 1.
आईसी पैकेजिंग में, चिप और लीड फ्रेम (या सब्सट्रेट) के बीच संबंध बहुत महत्वपूर्ण है। डीआईपी क्यूएफपी, टीसीपी और उसके बाद सीएसपी की ओर जाता है। कुछ लीड फ्रेम पैकेजिंग उत्पादों को सिस्टम प्रदर्शन में सुधार के लिए सब्सट्रेट पैकेजिंग में परिवर्तित किया जाता है। सब्सट्रेट पैकेजिंग की संख्या हालांकि, इन पैकेजों की अपेक्षाकृत महंगी लागत के कारण, बाजार उत्पाद अभी भी लीड फ्रेम पैकेज का सबसे बड़ा हिस्सा हैं। XMINNNOV पैकेज्ड लीड फ्रेम का विकास अधिक अवसर लाएगा।
"एलेवेंथ पांच साल की योजना" अवधि के दौरान, आईसी पैकेज और परीक्षण उद्योग घरेलू आईसी उद्योग के आधे हिस्से पर कब्जा करेगा। पैकेजिंग सामग्री का महत्व दिन तक बढ़ रहा है। उच्च प्रदर्शन वाले लीड फ्रेम प्रमुख पैकेजिंग कंपनियों की उम्मीद बन गए हैं। उसी समय, XMINNNOV ने पैकेजिंग लीड फ्रेम और नई पैकेजिंग प्रौद्योगिकियों को विकसित किया है। लीड फ्रेम का गहन अनुसंधान और विकास भी विकास के अवसर और चुनौतियों को लीड फ्रेम में लाता है।
