以SOP為核心的生產工藝系統級封裝研究

摘 要：隨著我國科技水平的不斷發展，對芯片的封裝流水線又提出了很多新的要求。而以SOP為核心的生產工藝因其獨特的技術優勢而受到了行業內的廣泛關注。本文結合SOP生產工藝的獨特優勢，以SOP為核心進行了系統級封裝的電路方案設計，并給出封裝工藝流程以及實際參數調試，希望能對芯片的封裝流水線的改進起到一定的積極意義。

關鍵詞：SOP；生產工藝；系統級封裝

引言：

我國科技水平的進步促使了半導體封裝技術的不斷改革，從芯片流水線的單芯片封裝轉移到多芯片系統級的封裝上來。SOP生產工藝因其獨特的配適性和多重封裝標準并行的工藝理念受到了行業的廣泛關注。我們應該提煉SOP生產工藝的優勢，充分發揮SOP生產工藝在芯片封裝的優勢，進行相應的電路設計，并進行初步測試，根據測試情況不斷改良設計理念和工藝，保證SOP生產工藝能夠完全配適于當下系統級封裝的實際需求。

一、SOP生產工藝的優勢

以SOP生產工藝為核心的系統級封裝，能夠順應不斷變化的芯片封裝發展歷程的具體要求。SOP技術可以為芯片提供封裝標準，形成標準化的封裝系統，封裝系統充分融合了光電技術、寬帶技術、數字技術以及射頻技術等多個領域技術的行業優勢，系統能夠對封裝過程進行全面操控，對系統內部的傳輸感應、信息通訊、控制驅動提供優秀的執行力[1]。

SOP生產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，實現多種元件的同步封裝作業；它的產品耗能空間更小，尺寸型號也更小，能夠有效的節省空間資源；它的生產工藝非常簡單，各方面元件的安裝和調試過程也非常方便，有效的提高了封裝的效率；SOP的電路設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生產工藝同時具備精密性與準確性，不僅保證了封裝的效率，也提高了封裝的質量；SOP生產工藝的開發周期是封裝行業生產工藝開發周期最短的工藝，它的開發周期僅在半年左右，是其他工藝開發周期的一半不到；SOP生產技術有著豐富的技術接口，能夠將更加先進的生產工藝配適在SOP生產工藝上，從而實現整個系統的更新，使整個系統更具開放性，提高其技術價值，目前接入SOP的技術有遠程紅外技術、信息通訊技術以及發射技術，隨著科技的不斷進步，相信會有更多高精尖技術接入SOP生產工藝中，以順應芯片封裝行業的發展需求[2]。

二、SOP生產工藝的電路設計

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

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

三、封裝工藝流程

以SOP為核心的生產工藝流程首先需要對封裝原材料進行質量上的檢驗，確保合格后引入生產工藝級封裝中，上好被動元件并進行風干；將三極管和IC安置到系統中，遵循三極管在前IC在后的規則，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，最后進行測試參數與打印編號[4]。

四、結束語

SOP生產工藝因融合了多種尖端科技的優勢而被廣泛應用在封裝工藝之中。本文從SOP生產工藝的獨特優勢入手，對SOP生產工藝的電路設計進行了充分的論述，提出了HT6221作為電路設計主體，配合紅外線驅動電線路相連的設計理念。同時對整個封裝流程進行了詳細的分析，并對其性能參數進行了測試，測試結果表明，該設備封裝合格率可達95%，能夠適應當前芯片封裝流水線的基本要求。而隨著科技的不斷發展，要對設備的工藝性能進行不斷的改善和優化，相信將來SOP為核心的生產工藝系統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技術的稅控POS一體機設計及優勢[J]. 河南廣播電視大學學報，2009，（3）：106-108.

[4] 佚名. 瑞薩開始接收5層棧疊式SiP系統組件訂單[J]. 集成電路應用，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，學歷：本科（學士），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。