在半导体制造过程中，芯片封装是将裸露的半导体芯片安装到一个封装体内，以保护芯片免受外部环境的侵害，并提供与外部电路的连接。芯片塑封后固化是这一过程中的关键步骤，不仅能增强芯片的耐热性、机械强度和电气性能，还能提高产品的稳定性和可靠性。

一、芯片塑封后固化的作用
1、增强耐热性：固化后的环氧塑封层中存在着交联结构，其热稳定性和机械强度都有所提高。这不仅能够增强半导体元器件的耐热性，还可以降低芯片间的热膨胀系数，减少温度变化对整个器件产生的影响。
2、提高机械强度：半导体元器件在使用过程中不仅要承受温度的影响，还要承受机械应力的影响，如振动、冲击等。环氧塑封后固化可以提高半导体元器件的机械强度，从而降低因机械应力引起的失效率和故障率。固化后的环氧塑封层具有更高的硬度和韧性，能够保护内部的半导体芯片免受机械应力的破坏。
3、提升电气性能：固化后的环氧塑封层具有更好的绝缘性能和电气化学稳定性。在外界电场的作用下，也能够保持其形状和性能不变，从而能够有效保护内部半导体芯片的稳定性和可靠性。

二、芯片塑封后的烘烤工艺
烘烤的主要目的是确保塑封料完全固化，从而提高产品的质量和稳定性。烘烤工艺的具体步骤和参数如下：

1、塑封成型：将引线键合完成的支架放入塑封模中，用塑封料把芯片、金属引线及支架包裹保护起来，同时达到塑封料外观成型的目标。在模具中，塑封料的转换固化应完成80%。
2、塑封后烘烤：将塑封成型后的产品放入烘箱中进行烘烤，完成剩余的20%固化工作。烘烤温度为175℃，时间为2-8小时。在烘烤过程中，需要在芯片塑封成品上面加上金属重槌，目的是消除塑封成品的跷曲现象，跷曲现象要控制在50μm以内。
3、电镀与后烘烤：塑封完成后，将引线支架电镀上一层锡，以便将来使用表面贴芯片的技术制作电路系统。电镀后，还需要进行后烘烤，以减少及延缓锡胡须的产生，因为锡胡须会造成芯片封装后成品的引脚短路，使电路系统无法正常工作。后烘烤温度为150℃，时间为1小时。

三、适用烘箱
在芯片塑封后固化的烘烤工艺中，以下是对适用烘箱的要求：

1、高温烘箱：高温烘箱通常用于塑封芯片的烘烤，以排除塑封材料中的气泡和水分，提高芯片的可靠性和稳定性。这种烘箱能够将芯片加热到一定温度（通常在150℃以上），并维持一段时间（数小时到数十小时不等），以确保塑封材料充分固化。
2、洁净烘箱：在集成电路制造中，洁净烘箱也是必不可少的生产设备。能够在保持高洁净度的同时，为芯片提供合适的烘烤环境。洁净烘箱通常用于装片固化、塑封固化等工艺段，以确保芯片在烘烤过程中不受污染。
3、无氧化烘箱：无氧化烘箱主要用于半导体、光电元件等材料的无氧化干燥、固化、焊接、退火等高温处理。能够满足半导体封装测试行业对无氧烘烤的需求，确保芯片在烘烤过程中不发生氧化反应。

四、烘箱选择要素

1、温度控制：烘箱的温度控制精度应满足芯片塑封后固化的要求。通常固化温度需要在一定范围内精确控制，以确保塑封材料能够充分固化而不损坏芯片。
2、加热均匀性：烘箱内部的加热元件和风扇系统应设计合理，以确保热量能够均匀分布在整个烘箱内。这有助于避免因温度分布不均而导致的芯片固化不良问题。
3、密封性：烘箱的密封性对于防止外部污染物进入烘箱内部至关重要。选择具有良好密封性的烘箱可以确保芯片在烘烤过程中不受污染，从而提高芯片的可靠性和稳定性。

芯片塑封后固化在半导体元器件的生产过程中起着至关重要的作用。通过选择合适的烘烤工艺和烘箱，可以确保塑封料能够充分固化，提高半导体元器件的耐热性、机械强度和电气性能，从而延长其使用寿命并提高其可靠性。