半导体封装测试技术半导体“封装测试”工艺的详解；-资料库-上海羊羽卓进出口贸易有限公司

半导体封装测试技术半导体“封装测试”工艺的详解；

发布时间 : 2024-11-24

作者 : 小编

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半导体“封装测试”工艺的详解；

半导体的生产过程主要可分为（晶圆制造 Wafer Fabrication）、（封装工序 Packaging）、（测试工序 Test）几个步骤。其中的晶圆制造（Wafer Fabrication）就是晶体按照设计图纸，进行芯片制作的过程。同时，因为半导体芯片的封装与测试是整个芯片生产过程中非常重要的环节，它涉及到多种工艺流程。而本章节我们主要跟大家分享也是“封装”，所以晶圆加工就不细细说明了。

首先，封装工序（Packaging）就是指生产加工后的晶圆进行切割、焊线塑封，使电路与外部器件实现链接，并为半导体产品提供机械保护，免受物理、化学等外界环境影响产品的使用。芯片的封装需要进行外观设计和尺寸测量，以确保符合产品规格要求。接着，将芯片通过焊接、线缆连接等方式固定在封装材料内，并进行封装胶的注入和硬化处理。

其次，测试（Test）：利用专业设备，对产品进行功能和性能测试，测试过程分为 “中测”和“终测”2个主要过程。芯片封装完成后，需要进行测试来验证其性能是否符合标准。这个过程主要分为功能测试和可靠性测试两个部分。其中，功能测试通过模拟各种使用场景对芯片进行测试，检查其电气特性、信号传输、功耗等方面的表现。而可靠性测试则是对芯片进行高温、低温、振动、冲击等复杂环境下的长时间测试，以验证其使用寿命和稳定性。

最后，在测试完成后，需要对芯片进行数据分析和记录，以便制定优化措施和精益生产策略。通过不断优化封装和测试流程，可以提升芯片封装质量和测试效率，从而满足市场对高性能、高品质芯片的需求。

一、半导体封装的基本定义

传统意义的芯片封装一般指安放集成电路芯片所用的封装壳体，它同时可包含将晶圆切片与不同类型的芯片管脚架及封装材料形成不同外形的封装体的过程。从物理层面看，它的基本作用为：为集成电路芯片提供稳定的安放环境，保护芯片不受外部恶劣条件（例如灰尘，水气）的影响。从电性层面看，芯片封装同时也是芯片与外界电路进行信息交互的链路，它需要在芯片与外界电路间建立低噪声、低延迟的信号回路。然而不论封装技术如何发展，归根到底，芯片封装技术都是采用某种连接方式把晶圆切片上的管脚与引线框架以及封装壳或者封装基板上的管脚相连构成芯片。而封装的本质就是规避外界负面因素对芯片内部电路的影响，同时将芯片与外部电路连接，当然也同样为了使芯片易于使用和运输。

二、半导体封装的作用

（1）半导体封装技术能够保证半导体设备元件的正常工作，确保其预期功能的正常发挥；

（2）半导体封装技术能够保证半导体内部信息数据的正常存储与读取，且能够以功能化模块结构的形势，实现数据存储功能要求；

（3）半导体封装技术能够通过各功能块之间的强强结合，构成半导体系统结构装置，实现其整体功能；

（4）半导体封装技术能够便于人和机器设备之间的信息交互，能够建立更加方便快捷且响应速度更快的人机界面；

（5）半导体封装技术能够进一步加强半导体作为商品的附加价值，增强其市场竞争力。

三、半导体封装的工艺流程

半导体封装工艺流程所包括的工作内容较多，如图所示，各流程中的具体要求不同，但作业流程间存在密切关系，还需在实践阶段详细分析。

以下就是半导体封装测试工艺的详细内容：

总结一下

在电子信息化产业进一步完善和市场发展过程中，半导体生产企业应尽可能地提升其封装工艺，通过半导体内部封装连接方式相互关系的总结与梳理以及半导体前端制造工艺对整个封装技术应用的影响关系梳理，充分感知半导体封装技术的现阶段应用现状及未来创新方向，为半导体封装技术应用水平的快速提升打下扎实基础。

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参考资料：

1.《半导体封装工艺的研究分析》，工业设计；

2.《半导体封装技术研究》，电子技术；

3.《干货分享丨超全的半导体封装技术解析》，导电高研院。

半导体制造之封装测试

摘要： 半导体封装测试是芯片制造的最后一步，我国在半导体封装测试领域具有国际先进水平，体量进入世界前三，技术与世界一流水平不存在代差，是集成电路三大环节中发展最好的一个，且发展速度明显高于其他竞争对手。

半导体封装测试的流程可分为贴膜、打磨、去膜再贴膜、切割、晶圆测试、芯片粘贴、烘焙、键合、检测、压膜、电镀、引脚切割、成型、成品测试等工序，其中“键合”工序是最重要的环节。目前，全球的封装工艺逐渐由双列直插的通孔插装型转向表面贴装的封装形式，其中先进封装技术是发展主流，包括晶圆级封装(WLP)、三维封装(3DP)和系统级封装(SiP)。

封测产业竞争激烈，行业集中度进一步加剧

2018年全球封测代工总营收达281亿美元，较2017年增长4.3%，前十大封测公司的收入占总营收的80.9%，较2017年增加了1.2个百分点。中国台湾、美国、中国大陆成为全球前三的玩家，合计份额达到了78.1%。但这仅仅是代工市场，美国、欧洲、日本、韩国均有自己的IDM企业如英特尔、三星等，他们的芯片封测由内部消化，并不交由代工企业完成。

目前，全球封测市场已经进入成熟期，由于技术门槛低，市场竞争较为激烈，头部公司主要通过行业内并购来扩大市场份额。如排名第一的日月光收购了矽品精密的股权;安靠先后收购了J-Device和Nanium，当时的J-Device全球排名第六，Nanium是欧洲专业代工封测龙头企业;国内企业并购更为激烈，2014年长电科技48亿全额收购规模是其两倍的新加坡上市公司星科金朋，2015年通富微电收购AMD旗下两家子公司85%股权，2013年华天科技收购西钛微电子28.85%的股权。龙头公司的并购使得产业集中度进一步加剧，呈现强者恒强的局面。

表1 2018年全球前十大封测公司营收排名

(资料来源：芯思想研究院)

国内市场规模增速降缓，2019一季度毛利下降明显

我国半导体封测产业2018年市场规模2193亿元，同比增长16.1%。从过去几年该行业的变化来看，我国封测行业销售额全球占比提升明显，从2011年31%的占比提升至2017年52%的占比，全球封测行业产能持续在向国内转移。

图1 2012-2018年我国集成电路封装测试行业市场规模、增速及全球占比

(资料来源：前瞻产业研究院)

但从国内封测的五大领军企业2018年的财报来看，长电科技、华天科技、晶方科技的净利润均存在不同程度的下降，甚至陷入亏损，仅有通富微电保持稳步发展。这其中除了下半年中美贸易摩擦的应用外，还与市场的激烈竞争导致产品价格下降有关。专注于传感器产品封测的晶方科技业绩下降较为明显，这与其产品类型较为单一有关，抵抗风险能力弱。而专注于存储器产品的太极实业，其业务与SK海力士深度绑定业绩较为亮眼。2019一季度延续了去年下半年的下行趋势，这与经济市场环境不佳有关。企业间因竞争存量的订单导致毛利率持续走低，价格战使得企业净利润持续下滑。

表2 国内前五封测领军企业营收情况 (单位：亿元)

(资料来源：choice，金智创新行研中心整理)

结语

对于国内企业来说，除了大手笔并购扩大企业规模外，先进封装技术的研发也是重中之重。目前，虽然国内企业封装技术达到一流水平，但将系统级封装和先进封装技术作为主要研究方向的机构少之又少，与国外多年重金投入相比，国内在先进技术的研发上仍然有很长的路要走。

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