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GB／T51198-2016 微组装生产线工艺设计规范及条文说明.pdf

微组装生产线工艺设计规范

中华人民共和国住房和城乡建设部 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

微组装生产线工艺设计规范

中华人民共和国国家标准

瓷砖*面施工工艺标准.doc主*部门：中华人民共和国工业和信息化部 批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部 施行日期：2017年7月1 日

中华人民共和国住房和城乡建设部*告

住房城乡建设部关于发布国家标准

住房城乡建设部关于发布国家标准 《微组装生产线工艺设计规范》的*告

现批准《微组装生产线工艺设计规范》为国家标准，*号为 GB/T51198一2016，自2017年7月1日起实施。 本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版 发行。

现批准《微组装生产线工艺设计规范》为国家标准，*号为 GB/T51198一2016，自2017年7月1日起实施。 本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版 发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部 2016年10月25日

本规范是根据住房城乡建设部《关于印发（2012年工程建设 标准规范制订、修订计划>的通知》（建标（2012]5号）的要求，由工 业和信息化部电子工业标准化研究院电子工程标准定额站和中国 电子科技集团**第二研究所会同有关单位共同*制完成。 本规范在*制过程中，*制组在调查研究的基础上，总结国内 实践经验、吸收近年来的科研成果、借鉴符合我国国情的国外先进 经验，并广泛征求了国内有关设计、生产、研究等单位的意见，最后 经审查定稿。 本规范共分6章和1个附录，主要内容包括：总则、术语、微组 装基本工艺、工艺设备配置、工艺设计、厂房设施及环境等。 本规范由住房城乡建设部负责管理，工业和信息化部负责日 常管理，中国电子科技集团**第二研究所负责具体技术内容的 解释。本规范在执行中，请各单位注意总结经验，积累资料，如发 现需要修改或补充之处，请将意见和建议寄至中国电子科技集团 **第二研究所（**：山西省太原市和平南路115号；****： 030024），以供今后修订时参考。 本规范主*单位、参*单位、主要起草人和主要审查人： 主*单位：工业和信息化部电子工业标准化研究院电子工 程标准定额站 中国电子科技集团**第二研究所 参*单位：信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份 有限** 中国电子科技集团**第二十九研究所 中国航天科工集团**二院第二十三研究所

中国电子科技集团**第十四研究所 中国兵器工业集团**第二一四研究所 中国电子科技集团**第四十三研究所 主要起草人：晃宇晴薛长立郑秉孝李悦余春雷 何中伟闫诗源李孝轩高能武何长奉 姜伟卓王正义王贵平乔海灵 主要审查人：沈先锋万铜良程凯王开源黄文胜 邱颖霞常青松崔洪波丁晓杰

4.8平行缝焊工艺设备 22 4.9激光焊工艺设备 （23） 4.10涂覆工艺设备 （23） 4.11真空烘焙工艺设备 （23） 4.12 清洗工艺设备 （24） 4.13测试设备 ·（24） 工艺设计 5.1 总体规划 （26） 5.2 工艺区划 （26） 5.3 工艺设备布置· 厂房设施及环境 （28） 6.1 一般规定 （28） 6.2 厂房土建 （28） 6.3 消防给水及灭火设施 6.4 供配电系统 6.5 照明 ··（29） 6.6 空气净化系统· （30） 6.7 信息与安全保护 6.8 压缩空气系统·· （31） 6.9 纯水系统 6.10 大宗气体系统 附录A微组装基本工艺流程 本规范用词说明 （35） 引用标准名录 （36） 附：条文说明 （37）

房设施要求及动力供应，保证微组装生产线工程建设做到技术先 进、安全适用、经济合理、节能环保，制定本规范。

进、安全适用、经济合理、节能环保，制定本规范。 1.0.2本规范适用于混合集成电路组装封装工艺的微组装生产 线新建、扩建和技术改造。

线新建、扩建和技术改造

在高密度基板上，采用表面贴装和互连工艺将构成电子电路 的集成电路芯片、片式元件及各种微型元器件组装，并封装在同 外壳内，形成高密度、高速度、高可靠性的高级微电子组件。

epoxydieattaching

用导电或绝缘环氧树脂胶将裸芯片和（或）片式阻容元件贴装 在基板上，并通过加热固化环氧树脂实现芯片（元件）与基板间的 物理连接

feflowsoldering

在电路板的焊盘上预涂的焊锡膏经过干燥、预热、熔化、润湿、 冷却，将元器件焊接到印制板上的工艺

eutecticsoldering

将二元或三元合金焊料加热到不小于其共熔温度（也即共晶 温度）而熔融，并经冷却直接从液态共熔合金凝固形成固态共晶合 金，实现芯片等元件的焊接的工艺。

flip chip bonding,FCB

一种IC裸芯片与基板直接安装的互连方法，将芯片面朝下放 置，通过加热、加压、超声等方法使芯片电极或基板焊区上预先制 作的凸点变形（或熔融塌陷），实现芯片电极与基板焊区间的对应 互连焊接的工艺。

wirebonding

使极细金属丝的两端分别附着在芯片、基板或外壳引脚上 在它们之间形成电气连接的工艺。

parallelseamsealing

借助于平行缝焊系统，由通过计算机程序控制的高频大电流 脉冲使外壳底座与盖板在封装界面缝隙处产生局部高热而熔合， 从而形成气密性封装的一种工艺手段

laserwelding

以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接

brazewelding

在电路板特定区域运用机械的、化学的、电化学的、物理的方 法施加塑性的或非塑性的非导电薄层涂料，起环境保护和（或）机 械保护作用。

微组装工艺应按温度从高逐步到低进行操作，各工艺应按 共晶焊、再流焊（表面组装）、倒装焊、粘片、引线键合、密封的次序 降序排列。 2半导体器件的贴装，应采取防静电措施。 3微组装工艺应符合电子元器件常规组装顺序规定： 1）先粘片后引线键合； 2）先进行内引线键合后进行外引线键合； 3）完成器件装连后应进行产品电性能测试。 4共晶焊、再流焊、表面组装、芯片倒装焊后，当有助焊剂残 留时应进行清洗，芯片倒装焊后应进行下填充。 5每一种微组装工艺完成后，应完成相应的工序检验

1贴装发热量不高、对湿气含量无严格要求的中小功率器 件、无引线倒装器件、片式元器件以及将基板贴装到封装外壳中 时，宜采用环氧贴装工艺； 2有欧姆接触要求的器件应采用掺银或金的导电环氧胶进

3无欧姆接触要求的器件宜采用绝缘环氧胶贴装； ★ 有散热要求的器件应采用导热环氧胶贴装，

3.2.2环氧贴装工艺的主要工序应符合下列规定：

1 应按规定方法配制多组分浆料型环氧胶，环氧胶使用前应 充分搅拌均匀并静置或真空除泡；环氧胶在冷冻环境下贮存时，使 用前应在室温下放置，充分解冻； 2环氧贴装前待贴装件应保持洁净； 3可采用滴注点涂、丝网印刷、模板印刷等方法将环氧胶涂 布在基板上元器件待安装位置，手工或采用贴装设备将环氧膜片 排布在外壳底座上； 4将待安装的元器件准确放置在基板的环氧胶上，或将基板 或电路功能衬底压着在外壳底座上已排布好的环氧膜上，应按粘 接剂的使用要求完成粘接固化； 5宜采用加热、热压、紫外光照射等方法将粘接剂固化； 6固化后应清除多余的环氧胶； 7应用显微镜检查芯片、器件的外观和环氧贴装质量； 8 1 应对完成贴装后的元器件进行端头通断测试。 3.2.3环氧贴装的工艺运行条件应符合下列规定： 1贴装元器件工艺宜在等于或优于8级净化区中完成； 2固化过程应有排风系统； 3称量、混合、配胶、清洗工序应在通风柜内进行。

3.3.1再流焊工艺宜适用于元器件在基板上的表面组装或将基 板焊接在外壳底座中。 广国产方管金工顺方

应采用软合金焊料膏，使用前应充分搅拌均匀并静置排泡； 宜采用模板印刷、滴注点涂方法将适量的焊料膏涂布在基

3.4.1共晶焊工艺应适用于要求散热好的大功率电路芯片或基 片、要求接触电阻小的高频电路芯片，以及要求湿气含量非常低的 混合电路的贴装或封帽

3.4.2共晶焊的主要工序应符合下

1共晶焊前，应对基板和载体进行清洗并烘干； 2应选择共晶焊料和焊接母体表面粗糙度； 3应将裁剪好的合金预制焊片置于基板（外壳）底座上，将待 安装的各元器件（基板）准确放置在对应的焊片上，通过温度、时 间、气氛要求完成共晶； 4采用含金的合金焊料时，芯片背面应淀积金层；采用以锡 铟为主要成分的低共熔温度软合金焊料时，芯片背面应淀积镍、银 层或镍金层； 5当共晶焊料中含有助焊剂时，焊接后的器件应清洗去除焊 料、焊剂的残渣； ? 焊接完成后，应无损检测芯片、基板外观和焊接的空洞率。

3.4.3共晶焊的工艺运行条件应符合下列规定：

3.4.3共丽烊的工乙运行东11应付日十列元定： 1共晶焊工艺宜在等于或优于8级净化区中完成； 2共晶焊应在氮气或氮氢混合气体的保护气氛中进行； 3当共晶焊与环氧贴装用于同一电路时，应先完成操作温度 高的共晶焊再进行环氧贴装； 4手动共晶焊工艺可使用压缩空气； 5多个工序采用共晶焊工艺时，前道工序选用焊料的共晶温 度应高于后道工序。

1引线键合工艺适用于将电路内部的芯片、基板、外壳引脚 上的金属化键合区一一对应互连形成电气连接； 2按所施加能量方式的不同，引线键合工艺可分为热压键 合、超声波键合、热压超声波键合； 3按引线键合形式的不同，引线键合工艺可分为球形键合和 楔形键合； 4按键合材料的不同，引线键合工艺可分为金丝键合、铝丝 键合、铝硅丝键合、铜丝键合。

3.5.2引线键合的主要工序应符合下列规定：

1引线键合前宜先校验引线键合规范杭州湾跨海大桥工程70箱梁架设支座压浆施工工艺，确认工艺参数的稳定 性，并检查基板材料可键合性； 2键合前应保证键合区域清洁； 3应根据装配图纸要求确定引线材料、型号和尺寸，引线安 置在键合工具的过程中应保证引线表面的清洁； 4应按装配图纸要求，并应按正确的位置与方向要求将待键 合的引线准确键合在相应的焊盘上； 5进行热超声金丝球形键合时，应调整好EFO打火强度及丝 尾端与打火杆的间隙大小，成球的直径宜为金丝直径的2倍～3倍；

6采用金丝进行铝键合区IC芯片的引线键合时，键合加热 温度不宜高于150C； 7应控制超声功率、超声时间、键合压力和键合温度，并应确 保不损伤芯片、有较大的键合强度和好的焊点形态； 8应选择劈刀规格，楔形劈刀的刀尖宽度、针形劈刀（焊针） 的轴孔直径宜为引线直径的1.3倍～1.6倍； 9焊点应落在焊盘中心，牢固、无虚焊、无短路； 10引线键合后应在显微镜下目检引线和键合质量，并应进 行键合拉力测试。 3.5.3引线键合的工艺运行条件应符合下列规定： 1引线键合工艺宜在等于或优于7级净化区中进行； 2手动引线键合工艺可使用压缩空气：

3.5.3引线键合的工艺运行条件应符合下列规定：

3.5.3引线键合的工艺运行条件应符合下列规定：

3.5.3引线键合的工艺运行条化

1引线键合工艺宜在等于或优于7级净化区中进行； 2手动引线键合工艺可使用压缩空气； 3选用铜线进行引线键合时，宜在氮气或氮氢混合气体 中气氛中进行。

3.6.2倒装焊工艺的主要工序应符合下列规定

1原芯片电极焊区应制作金属过渡层连城县罗坊乡长坑农田复垦项目施工组织设计，在金属过渡层上可制 作金凸点、钢凸点、镀金镍凸点、锡铅凸点和无铅凸点； 2金凸点、镀金焊盘的组合，可采用超声热压焊实现焊接

互连； 3双组分粘接剂使用前应按比例配制、搅拌均匀并静置排 气，单组分粘接剂宜贮存在一40C的冷冻环境中，使用前应在室温 下充分解冻并搅拌均匀、静置或真空排气； 4由焊料构成的凸点，可在焊盘或凸点上涂敷助焊剂，然后 将待安装的芯片面朝下放置在基板上，按要求固化后通过“温度 时间”曲线进行焊料再流，完成芯片与基板的倒装焊接； 5采用下填充和固化工艺时，下填充操作时应倾斜基板，精 确控制填充胶量； 6倒装焊后应清洗除净焊接产生的污染，再烘干或晾干产品； 7芯片倒装及下填充完成后，应目检倒装焊质量，无损检测 芯片凸点电极与其基板焊区间的对准精度，并应测试所倒装芯片 的抗剪切强度