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芯片封装工艺过程简介

电子元件封装大全及封装常识

修改者:林子木 电子元件封装大全及封装常识 一、什么叫封装 封装,就是指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连 接.封装形式是指安装半导体集成电路芯片用的外壳。它不仅起着安装、固定、 密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用,而且还通过芯片上的接点用导线 连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件相连 接,从而实现内部芯片与外部电路的连接。因为芯片必须与外界隔离,以防止空 气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。另一方面,封装后的芯片也 更便于安装和运输。由于封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与 之连接的PCB(印制电路板)的设计和制造,因此它是至关重要的。 衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比,这个比 值越接近1 越好。封装时主要考虑的因素: 1、芯片面积与封装面积之比为提高封装效率,尽量接近1:1; 2、引脚要尽量短以减少延迟,引脚间的距离尽量远,以保证互不干扰,提高性 能; 3、基于散热的要求,封装越薄越好。 封装主要分为DIP 双列直插和SMD 贴片封装两种。从结构方面,封装经历了最 早期的晶体管TO(如TO-89、TO92)封装发展到了双列直插封装,随后由PHILIP 公司开发出了SOP 小外型封装,以后逐渐派生出SOJ(J 型引脚小外形封装)、 TSOP(薄小外形封装)、VSOP(甚小外形封装)、SSOP(缩小型SOP)、 TSSOP(薄的缩小型SOP)及SOT(小外形晶体管)、SOIC(小外形集成电 路)等。从材料介质方面,包括金属、陶瓷、塑料、塑料,目前很多高强度工作 条件需求的电路如军工和宇航级别仍有大量的金属封装。 封装大致经过了如下发展进程: 结构方面:TO->DIP->PLCC->QFP->BGA ->CSP; 材料方面:金属、陶瓷->陶瓷、塑料->塑料; 引脚形状:长引线直插->短引线或无引线贴装->球状凸点; 装配方式:通孔插装->表面组装->直接安装 二、具体的封装形式 1、SOP/SOIC 封装 SOP 是英文Small Outline Package 的缩写,即小外形封装。SOP 封装技术由 1968~1969 年菲利浦公司开发成功,以后逐渐派生出SOJ(J 型引脚小外形封 装)、TSOP(薄小外形封装)、VSOP(甚小外形封装)、SSOP(缩小型SOP)、 TSSOP(薄的缩小型SOP)及SOT(小外形晶体管)、SOIC(小外形集成电 路)等。 SOP(Small Out-Line package) 也叫SOIC,小外形封装。表面贴装型封装之一, 引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状(L 字形)。材料有塑料和陶瓷两种。SOP 除了用 于存储器LSI 外,也广泛用于规模不太大的ASSP 等电路。在输入输出端子不 超过10~40 的领域,SOP 是普及最广的表面贴装封装。引脚中心距 1.27mm,引脚数从8~44。另外,引脚中心距小于1.27mm 的SOP 也称为SSOP;装配 高度不到1.27mm 的SOP 也称为TSOP。还有一种带有散热片的SOP。

半导体封装制程简介

(Die Saw) 晶片切割之目的乃是要將前製程加工完成的晶圓上一顆顆之芯片(Die)切割分離。首先要在晶圓背面貼上蓝膜(blue tape)並置於鋼 製的圆环上,此一動作叫晶圓粘片(wafer mount),如圖一,而後再 送至晶片切割機上進行切割。切割完後,一顆顆之芯片井然有序的排 列在膠帶上,如圖二、三,同時由於框架之支撐可避免蓝膜皺摺而使 芯片互相碰撞,而圆环撐住膠帶以便於搬運。 圖一 圖二

(Die Bond) 粘晶(装片)的目的乃是將一顆顆分離的芯片放置在导线框架(lead frame)上並用銀浆(epoxy )粘着固定。引线框架是提供芯片一個粘着的位置+ (芯片座die pad),並預設有可延伸IC芯片電路的延伸腳(分為內 引腳及外引腳inner lead/outer lead)一個引线框架上依不同的設計可以有 數個芯片座,這數個芯片座通常排成一列,亦有成矩陣式的多列排法 。引线框架經傳輸至定位後,首先要在芯片座預定粘着芯片的位置上点

上銀浆(此一動作稱為点浆),然後移至下一位置將芯片置放其上。 而經過切割的晶圓上的芯片則由焊臂一顆一顆地置放在已点浆的晶 粒座上。装片完後的引线框架再由传输设备送至料盒(magazine) 。装片后的成品如圖所示。 引线框架装片成品 胶的烧结 烧结的目的是让芯片与引线框晶粒座很好的结合固定,胶可分为银浆(导电胶)和绝缘胶两种,根据不同芯片的性能要求使用不同的胶,通常导电胶在200度烤箱烘烤两小时;绝缘胶在150度烤箱烘烤两个半小时。 (Wire Bond) 焊线的目的是將芯片上的焊点以极细的金或铜线(18~50um)連接到引线框架上的內引腳,藉而將IC芯片的電路訊號傳輸到外界。當

电子封装技术发展现状及趋势

电子封装技术发展现状及趋势 摘要 电子封装技术是系统封装技术的重要内容,是系统封装技术的重要技术基础。它要求在最小影响电子芯片电气性能的同时对这些芯片提供保护、供电、冷却、并提供外部世界的电气与机械联系等。本文将从发展现状和未来发展趋势两个方面对当前电子封装技术加以阐述,使大家对封装技术的重要性及其意义有大致的了解。 引言 集成电路芯片一旦设计出来就包含了设计者所设计的一切功能,而不合适的封装会使其性能下降,除此之外,经过良好封装的集成电路芯片有许多好处,比如可对集成电路芯片加以保护、容易进行性能测试、容易传输、容易检修等。因此对各类集成电路芯片来说封装是必不可少的。现今集成电路晶圆的特征线宽进入微纳电子时代,芯片特征尺寸不断缩小,必然会促使集成电路的功能向着更高更强的方向发展,这就使得电子封装的设计和制造技术不断向前发展。近年来,封装技术已成为半导体行业关注的焦点之一,各种封装方法层出不穷,实现了更高层次的封装集成。本文正是要从封装角度来介绍当前电子技术发展现状及趋势。

正文 近年来,我国的封装产业在不断地发展。一方面,境外半导体制造商以及封装代工业纷纷将其封装产能转移至中国,拉动了封装产业规模的迅速扩大;另一方面,国内芯片制造规模的不断扩大,也极大地推动封装产业的高速成长。但虽然如此,IC的产业规模与市场规模之比始终未超过20%,依旧是主要依靠进口来满足国内需求。因此,只有掌握先进的技术,不断扩大产业规模,将国内IC产业国际化、品牌化,才能使我国的IC产业逐渐走到世界前列。 新型封装材料与技术推动封装发展,其重点直接放在削减生产供应链的成本方面,创新性封装设计和制作技术的研发倍受关注,WLP 设计与TSV技术以及多芯片和芯片堆叠领域的新技术、关键技术产业化开发呈井喷式增长态势,推动高密度封测产业以前所未有的速度向着更长远的目标发展。 大体上说,电子封装表现出以下几种发展趋势:(1)电子封装将由有封装向少封装和无封装方向发展;(2)芯片直接贴装(DAC)技术,特别是其中的倒装焊(FCB)技术将成为电子封装的主流形式;(3)三维(3D)封装技术将成为实现电子整机系统功能的有效途径;(4)无源元件将逐步走向集成化;(5)系统级封装(SOP或SIP)将成为新世纪重点发展的微电子封装技术。一种典型的SOP——单级集成模块(SLIM)正被大力研发;(6)圆片级封装(WLP)技术将高速发展;(7)微电子机械系统(MEMS)和微光机电系统(MOEMS)正方兴未艾,它们都是微电子技术的拓展与延伸,是集成电子技术与精密

常见芯片封装类型的汇总

常见芯片封装类型的汇总 芯片封装,简单点来讲就是把制造厂生产出来的集成电路裸片放到一块起承载作用的基板上,再把管脚引出来,然后固定包装成为一个整体。它可以起到保护芯片的作用,相当于是芯片的外壳,不仅能固定、密封芯片,还能增强其电热性能。所以,封装对CPU和其他大规模集成电路起着非常重要的作用。 今天,与非网小编来介绍一下几种常见的芯片封装类型。 DIP双列直插式 DIP是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,绝大多数中小规模集成电路均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过100个。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚,需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然,也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心,以免损坏引脚。DIP封装结构形式有多层陶瓷双列直插式DIP,单层陶瓷双列直插式DIP,引线框架式DIP (含玻璃陶瓷封接式,塑料包封结构式,陶瓷低熔玻璃封装式)等。 DIP是最普及的插装型封装,应用范围包括标准逻辑IC,存储器和微机电路等。 DIP封装 特点: 适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接,操作方便。 芯片面积与封装面积之间的比值较大,故体积也较大。 最早的4004、8008、8086、8088等CPU都采用了DIP封装,通过其上的两排引脚可插到主板上的插槽或焊接在主板上。 在内存颗粒直接插在主板上的时代,DIP 封装形式曾经十分流行。DIP还有一种派生方式SDIP(Shrink DIP,紧缩双入线封装),它比DIP的针脚密度要高六倍。 现状:但是由于其封装面积和厚度都比较大,而且引脚在插拔过程中很容易被损坏,可靠性较差。同时这种封装方式由于受工艺的影响,引脚一般都不超过100个。随着CPU内

芯片封装介绍

1、BGA(ball grid array) 球形触点陈列,表面贴装型封装之一。在印刷基板得背面按陈列方式制作出球形凸点用以代替引脚,在印刷基板得正面装配LSI 芯片,然后用模压树脂或灌封方法进行密封。也称为凸点陈列载体(PAC)。引脚可超过200,就是多引脚LSI 用得一种封装。封装本体也可做得比QFP(四侧引脚扁平封装)小。例如,引脚中心距为1、5mm 得360 引脚BGA 仅为31mm 见方;而引脚中心距为0、5mm 得304 引脚QFP 为40mm 见方。而且BGA 不用担心QFP 那样得引脚变形问题。该封装就是美国Motorola 公司开发得,首先在便携式电话等设备中被采用,今后在美国有 可能在个人计算机中普及。最初,BGA 得引脚(凸点)中心距为1、5mm,引脚数为225。现在也有一些LSI 厂家正在开发500 引脚得BGA。BGA 得问题就是回流焊后得外观检查。现在尚不清楚就是否有效得外观检查方法。有得认为, 由于焊接得中心距较大,连接可以瞧作就是稳定得,只能通过功能检查来处理。美国Motorola 公司把用模压树脂密封得封装称为OMPAC,而把灌封方法密封得封装称为 GPAC(见OMPAC 与GPAC)。 2、BQFP(quad flat package with bumper) 带缓冲垫得四侧引脚扁平封装。QFP 封装之一,在封装本体得四个角设置突起(缓冲垫) 以防止在运送过程中引脚发生弯曲变形。美国半导体厂家主要在微处理器与ASIC 等电路中采用此封装。引脚中心距0、635mm,引脚数从84 到196 左右(见QFP)。 3、碰焊PGA(butt joint pin grid array) 表面贴装型PGA 得别称(见表面贴装型PGA)。 4、C-(ceramic) 表示陶瓷封装得记号。例如,CDIP 表示得就是陶瓷DIP。就是在实际中经常使用得记号。 5、Cerdip 用玻璃密封得陶瓷双列直插式封装,用于ECL RAM,DSP(数字信号处理器)等电路。带有玻璃窗口得Cerdip 用于紫外线擦除型EPROM 以及内部带有EPROM 得微机电路等。引脚中心距2、54mm,引脚数从8 到42。在日本,此封装表示为DIP-G(G 即玻璃密封得意思)。 6、Cerquad 表面贴装型封装之一,即用下密封得陶瓷QFP,用于封装DSP 等得逻辑LSI 电路。带有窗口得Cerquad 用于封装EPROM 电路。散热性比塑料QFP 好,在自然空冷条件下可容许1、5~2W 得功率。但封装成本比塑料QFP 高3~5 倍。引脚中心距有1、27mm、0、8mm、0、65mm、0、5mm、0、4mm 等多种规格。引脚数从32 到368。 7、CLCC(ceramic leaded chip carrier) 带引脚得陶瓷芯片载体,表面贴装型封装之一,引脚从封装得四个侧面引出,呈丁字形。带有窗口得用于封装紫外线擦除型EPROM 以及带有EPROM 得微机电路等。此封装也称为QFJ、QFJ-G(见QFJ)。 8、COB(chip on board) 板上芯片封装,就是裸芯片贴装技术之一,半导体芯片交接贴装在印刷线路板上,芯片与基板得电气连接用引线缝合方法实现,芯片与基板得电气连接用引线缝合方法实现,并用树脂覆盖以确保可靠性。虽然COB 就是最简单得裸芯片贴装技术,但它得封装密度远不如TAB 与倒片焊技术。 9、DFP(dual flat package) 双侧引脚扁平封装。就是SOP 得别称(见SOP)。以前曾有此称法,现在已基本上不用。10、DIC(dual in-line ceramic package)

(完整版)元器件封装大全

元器件封装大全 A. 名称Axial 描述轴状的封装 名称 AGP (Accelerate Graphical Port) 描述加速图形接口 名称 AMR (Audio/MODEM Riser) 描述声音/调制解调器插卡 B. 名称 BGA (Ball Grid Array) 描述 球形触点阵列,表面贴 装型封装之一。在印刷基板 的背面按阵列方式制作出 球形凸点用以代替引脚,在 印刷基板的正面装配LSI 芯片,然后用模压树脂或灌 封方法进行密封。也称为凸 点阵列载体(PAC) 名称 BQFP (quad flat package with bumper) 描述 带缓冲垫的四侧引脚扁 平封装。QFP封装之一,在 封装本体的四个角设置突 (缓冲垫)以防止在运送过 程中引脚发生弯曲变形。 C.陶瓷片式载体封装 名称 C- (ceramic) 描述 表示陶瓷封装的记号。 例如,CDIP 表示的是陶瓷 DIP。 名称C-BEND LEAD 描述名称CDFP 描述

名称Cerdip 描述 用玻璃密封的陶瓷双列直插式封装,用于ECL RAM,DSP(数字信号处理器)等电路。带有玻璃窗口的Cerdip 用于紫外线擦除型EPROM 以及内部带有EPROM 的微机电路等。 名称CERAMIC CASE 描述 名称 CERQUAD (Ceramic Quad Flat Pack) 描述 表面贴装型封装之一, 即用下密封的陶瓷QFP,用 于封装DSP 等的逻辑LSI 电路。带有窗口的Cerquad 用于封装EPROM 电路。散热 性比塑料QFP 好,在自然空 冷条件下可容许 1.5~2W 的功率 名称CFP127 描述 名称 CGA (Column Grid Array)描述 圆柱栅格阵列,又称柱栅阵列封装 名称 CCGA (Ceramic Column Grid Array) 描述陶瓷圆柱栅格阵列 名称CNR 描述CNR是继AMR之后作为INTEL的标准扩展接口 名称CLCC 描述 带引脚的陶瓷芯片载体,引脚从封装的四个侧面引出,呈丁字形。带有窗口的用于封装紫外线擦除型EPROM 以及带有EPROM 的微机电路等。此封装也称为QFJ、QFJ-G.

半导体封装简介(精)

半导体封装简介: 半导体生产流程由晶圆制造、晶圆测试、芯片封装和封装后测试组成。塑封之后,还要进行一系列操作,如后固化(Post Mold Cure)、切筋和成型(Trim&Form)、电镀(Plating)以及打印等工艺。典型的封装工艺流程为:划片装片键合塑封去飞边电镀打印切筋和成型外观检查成品测试包装出货。 各种半导体封装形式的特点和优点: 一、DIP双列直插式封装 DIP(DualIn-line Package)是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过100个。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚,需要插入到具有DIP 结构的芯片插座上。当然,也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心,以免损坏引脚。 DIP封装具有以下特点: 1.适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接,操作方便。 2.芯片面积与封装面积之间的比值较大,故体积也较大。 Intel系列CPU中8088就采用这种封装形式,缓存(Cache)和早期的内存芯片也是这种封装形式。 二、QFP塑料方型扁平式封装和PFP塑料扁平组件式封装 QFP封装 QFP(Plastic Quad Flat Package)封装的芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式,其引脚数一般在100个以上。用这种形式封装的芯片必须采用SMD(表面安装设备技术)将芯片与主板焊接起来。采用SMD安装的芯片不必在主板上打孔,一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点,即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片,如果不用专用工具是很难拆卸下来的。 PFP(Plastic Flat Package)方式封装的芯片与QFP方式基本相同。唯一的区别是QFP一般为正方形,而PFP既可以是正方形,也可以是长方形。

IC的常见封装形式

IC的常见封装形式 常见的封装材料有:塑料、陶瓷、玻璃、金属等,现在基本采用塑料封装。 按封装形式分:普通双列直插式,普通单列直插式,小型双列扁平,小型四列扁平,圆形金属,体积较大的厚膜电路等。 按封装体积大小排列分:最大为厚膜电路,其次分别为双列直插式,单列直插式,金属封装、双列扁平、四列扁平为最小。 封装的历程变化:TO->DIP->PLCC->QFP->BGA ->CSP 1、DIP(DualIn-line Package)双列直插式封装 D—dual两侧 双列直插式封装。插装型封装之一,引脚从封装两侧引出 2、SIP(single in-line package)单列直插式封装 引脚从封装一个侧面引出,排列成一条直线。当装配到印刷基板上时封装呈侧立状 3、SOP(Small Out-Line Package) 小外形封装双列表面安装式封装 以后逐渐派生出SOJ(J型引脚小外形封装)、TSOP(薄小外形封装)、VSOP(甚小外形封装)、SSOP(缩小型SOP)、TSSOP(薄的缩小型SOP)及SOT(小外形晶体管)、SOIC(小外形集成电路) 4、PQFP(Plastic Quad Flat Package)塑料方型扁平式封装 芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式,其引脚数一般在100个以上。适用于高频线路,一般采用SMT技术应用在PCB板上安装

5、BQFP(quad flat package with bumper)带缓冲垫的四侧引脚扁平封装 QFP 封装之一,在封装本体的四个角设置突起(缓冲垫) 以防止在运送过程中引脚发生弯曲变形 6、QFN(quad flat non-leaded package)四侧无引脚扁平封装 封装四侧配置有电极触点,由于无引脚,贴装占有面积比QFP 小,高度比QFP 低。但是,当印刷基板与封装之间产生应力时,在电极接触处就不能得到缓解。因此电极触点难于作到QFP 的引脚那样多,一般从14 到100 左右。材料有陶瓷和塑料两种。当有LCC 标记时基本上都是陶瓷QFN 7、PGA(Pin Grid Array Package)插针网格阵列封装 插装型封装之一,其底面的垂直引脚呈阵列状排列,一般要通过插座与PCB板连接。引脚中心距通常为2.54mm,引脚数从64 到447 左右。 8、BGA(Ball Grid Array Package)球栅阵列封装 其底面按阵列方式制作出球形凸点用以代替引脚。适应频率超过100MHz,I/O 引脚数大于208 Pin。电热性能好,信号传输延迟小,可靠性高。

芯片封装的主要步骤

芯片封装的主要步骤 板上芯片(Chip On Board, COB)工艺过程首先是在基底表面用导热环氧树脂(一般用掺银颗粒的环氧树脂)覆盖硅片安放点,然后将硅片直接安放在基底表面,热处理至硅片牢固地固定在基底为止,随后再用丝焊的方法在硅片和基底之间直接建立电气连接。 裸芯片技术主要有两种形式:一种是COB技术,另一种是倒装片技术(Flip Chip)。板上芯片封装(COB),半导体芯片交接贴装在印刷线路板上,芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现,芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现,并用树脂覆盖以确保可靠性。虽然COB是最简单的裸芯片贴装技术,但它的封装密度远不如TAB和倒片焊技术。 COB主要的焊接方法: (1)热压焊 利用加热和加压力使金属丝与焊区压焊在一起。其原理是通过加热和加压力,使焊区(如AI)发生塑性形变同时破坏压焊界面上的氧化层,从而使原子间产生吸引力达到“键合”的目的,此外,两金属界面不平整加热加压时可使上下的金属相互镶嵌。此技术一般用为玻璃板上芯片COG。 (2)超声焊 超声焊是利用超声波发生器产生的能量,通过换能器在超高频的磁场感应下,迅速伸缩产生弹性振动,使劈刀相应振动,同时在劈刀上施加一定的压力,于是劈刀在这两种力的共同作用下,带动AI丝在被焊区的金属化层如(AI膜)表面迅速摩擦,使AI丝和AI膜表面产生塑性变形,这种形变也破坏了AI层界面的氧化层,使两个纯净的金属表面紧密接触达到原子间的结合,从而形成焊接。主要焊接材料为铝线焊头,一般为楔形。 (3)金丝焊 球焊在引线键合中是最具代表性的焊接技术,因为现在的半导体封装二、三极管封装都采用AU线球焊。而且它操作方便、灵活、焊点牢固(直径为25UM的AU丝的焊接强度一般为0.07~0.09N/点),又无方向性,焊接速度可高达15点/秒以上。金丝焊也叫热(压)(超)声焊主要键合材料为金(AU)线焊头为球形故为球焊。 COB封装流程 第一步:扩晶。采用扩张机将厂商提供的整张LED晶片薄膜均匀扩张,使附着在薄膜表面紧密排列的LED晶粒拉开,便于刺晶。 第二步:背胶。将扩好晶的扩晶环放在已刮好银浆层的背胶机面上,背上银浆。点银浆。

常见的几种芯片封装介绍

常见的几种芯片封装介绍 一、DIP双列直插式封装 DIP(Dual In-line Package)是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过100个。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚,需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然,也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心,以免损坏引脚。 DIP封装具有以下特点: (1)适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接,操作方便。 (2)芯片面积与封装面积之间的比值较大,故体积也较大。 Intel系列CPU中8088就采用这种封装形式,缓存(Cache)和早期的内存芯片也是这种封装形式。 二、QFP塑料方型扁平式封装和PFP塑料扁平组件式封装 QFP(Plastic Quad Flat Package)封装的芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式,其引脚数一般在100个以上。用这种形式封装的芯片必须采用SMD(表面安装设备技术)将芯片与主板焊接起来。采用SMD安装的芯片不必在主板上打孔,一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点,即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片,如果不用专用工具是很难拆卸下来的。 PFP(Plastic Flat Package)方式封装的芯片与QFP方式基本相同。唯一的区别是QFP一般为正方形,而PFP既可以是正方形,也可以是长方形。 QFP/PFP封装具有以下特点: (1)适用于SMD表面安装技术在PCB电路板上安装布线。 (2)适合高频使用。 (3)操作方便,可靠性高。 (4)芯片面积与封装面积之间的比值较小。 Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用这种封装形式。 三、PGA插针网格阵列封装 PGA(Pin Grid Array Package)芯片封装形式在芯片的内外有多个方阵形的插针,每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列。根据引脚数目的多少,可以围成2-5圈。安装时,将芯片插入专门的PGA插座。为使CPU能够更方便地安装和拆卸,从486芯片开始,出现一种名为ZIF的CPU插座,专门用来满足PGA封装的CPU在安装和拆卸上的要求。ZIF(Zero Insertion Force Socket)是指

集成电路封装工艺

集成电路封装工艺 摘要 集成电路封装的目的,在于保护芯片不受或少受外界环境的影响,并为之提供一个发挥集成电路芯片功能的良好环境,以使之稳定,可靠,正常的完成电路功能.但是集成电路芯片封装只能限制而不能提高芯片的功能. 关键词: 电子封装封装类型封装技术器件失效 Integrated Circuit Packaging Process Abstract The purpose of IC package, is to protect the chip from the outside or less environmental impa ct, and provide a functional integrated circuit chip to play a good environment to make it stable an d reliable, the completion of the normal circuit functions. However, IC chip package and not only restricted to enhance the function of the chip. 引言 电子封装是一个富于挑战、引人入胜的领域。它是集成电路芯片生产完成后不可缺少的一道工序,是器件到系统的桥梁。封装这一生产环节对微电子产品的质量和竞争力都有极大的影响。按目前国际上流行的看法认为,在微电子器件的总体成本中,设计占了三分之一,芯片生产占了三分之一,而封装和测试也占了三分之一,真可谓三分天下有其一。封装研究在全球范围的发展是如此迅猛,而它所面临的挑战和机遇也是自电子产品问世以来所从未遇到过的;封装所涉及的问题之多之广,也是其它许多领域中少见的,它需要从材料到工艺、从无机到聚合物、从大型生产设备到计算力学等等许许多多似乎毫不关连的专家的协同努力,是一门综合性非常强的新型高科技学科。 1.电子封装 什么是电子封装(electronic packaging)? 封装最初的定义是:保护电路芯片免受周围环境的影响(包括物理、化学的影响)。所以,在最初的微电子封装中,是用金属罐(metal can) 作为外壳,用与外界完全隔离的、气密的方法,来保护脆弱的电子元件。但是,随着集成电路技术的发展,尤其是芯片钝化层技术的不断改进,封装的功能也在慢慢异化。通常认为,封装主要有四大功能,即功率分配、信号分配、散热及包装保护,它的作用是从集成电路器件到系统之间的连接,包括电学连接和物理连接。目前,集成电路芯片的I/O线越来越多,它们的电源供应和信号传送都是要通过封装来实现与系统的连接;芯片的速度越来越快,功率也越来越大,使得芯片的散热问题日趋严重;由于芯片钝化层质量的提高,封装用以保护电路功能的作用其重要性正在下降。 2.部分封装的介绍 金属封装是半导体器件封装的最原始的形式,它将分立器件或集成电路置于一个金属容器中,用镍作封盖并镀上金。金属圆形外壳采用由可伐合金材料冲制成的金属底座,借助封接玻璃,在氮气保护气氛下将可伐合金引线按照规定的布线方式熔装在金属底座上,经过引线端头的切平和磨光后,再镀镍、金等惰性金属给与保护。在底座中心进行芯片安装和在

芯片封装工艺及设备

《微电子封装技术》复习提纲 第一章绪论 ●微电子封装技术的发展特点是什么?发展趋势怎样?(P8、P9) 特点:微电子封装向高密度和高I/O引脚数发展,引脚由四边引出向面阵排列发展微电子封装向表面安装式封装(SMP)发展,以适合表面安装技术(SMT) 从陶瓷封装向塑料封装发展 从注重发展IC芯片向先发展后道封装再发展芯片转移 发展趋势:微电子封装具有的I/O引脚数更多 微电子封装应具有更高的电性能和热性能 微电子封装将更轻,更薄,更小 微电子封装将便于安装、使用和返修 微电子安装的可靠性会更高 微电子封装的性能价格比会更高,而成本却更低,达到物美价廉 ●微电子封装可以分为哪三个层次(级别)?并简单说明其内容。(P7) 用封装外壳将芯片封装成单芯片组件和多芯片组件的一级封装,将一级封装和其他元器件一同组装到印刷电路板上的二级封装以及再将二级封装插装到母版上的三级封装硅圆片和芯片虽然不作为一个封装层次,但却是微电子封装的出发点和核心。在IC芯片与各级封装之间,必须通过互连技术将IC芯片焊区与各级封装的焊区连接起来形成功能,也有的将这种芯片互连级称为芯片的零级封装 ●微电子封装有哪些功能?(P19) 电源分配、信号分配、散热通道、机械支撑、环境保护 ●芯片粘接方法分为哪几类?粘接的介质有何不同(成分)?(P12) Au-Si合金共熔法(共晶型) Pb-Sn合金片焊接法(点锡型) 导电胶粘接法(点浆型);环氧树脂 有机树脂基粘接法(点胶型);高分子化合物 ●简述共晶型芯片固晶机(粘片机)主要组成部分及其功能。 1 机械传动系统 2 运动控制系统 3 图像识别(PR)系统 4 气动/真空系统 5 温控系统 机械系统 ?目标:芯片+框架 ?组成部分: ? 1 框架供送部分进料(框架分离)、送料、出料 ? 2 芯片供送部分 ?目标:

芯片封装形式

芯片封装形式 芯片封装形式主要以下几种:DIP,TSOP,PQFP,BGA,CLCC,LQFP,SMD,PGA,MCM,PLCC等。 DIP DIP封装(Dual In-line Package),也叫双列直插式封装技术,双入线封装,DRAM的一种元件封装形式。指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,绝大多数中小规模集成电路均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过100。DIP封装的CPU芯片有两排引脚,需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然,也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心,以免损坏管脚。DIP封装结构形式有:多层陶瓷双列直插式DIP,单层陶瓷双列直插式DIP,引线框架式DIP(含玻璃陶瓷封接式,塑料包封结构式,陶瓷低熔玻璃封装式)等。 DIP封装具有以下特点: ?适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接,操作方便。 ?芯片面积与封装面积之间的比值较大,故体积也较大。 ?最早的4004、8008、8086、8088等CPU都采用了DIP封装,通过其上的两排引脚 可插到主板上的插槽或焊接在主板上。 ?在内存颗粒直接插在主板上的时代,DIP 封装形式曾经十分流行。DIP还有一种派 生方式SDIP(Shrink DIP,紧缩双入线封装),它比DIP的针脚密度要高6六倍。 DIP还是拨码开关的简称,其电气特性为 ●电器寿命:每个开关在电压24VDC与电流25mA之下测试,可来回拨动2000次; ●开关不常切换的额定电流:100mA,耐压50VDC ; ●开关经常切换的额定电流:25mA,耐压24VDC ; ●接触阻抗:(a)初始值最大50mΩ;(b)测试后最大值100mΩ; ●绝缘阻抗:最小100mΩ,500VDC ; ●耐压强度:500VAC/1分钟; ●极际电容:最大5pF ; ●回路:单接点单选择:DS(S),DP(L) 。 TSOP 到了上个世纪80年代,内存第二代的封装技术TSOP出现,得到了业界广泛的认可,时至今日仍旧是内存封装的主流技术。TSOP是“Thin Small Outline Package”的缩写,意思是薄型小尺寸封装。TSOP内存是在芯片的周围做出引脚,采用SMT技术(表面安装技术)直接附着在PCB板的表面。TSOP封装外形尺寸时,寄生参数(电流大幅度变化时,引起输出电压扰动)减小,适合高频应用,操作比较方便,可靠性也比较高。同时TSOP封装具有成品率高,价格便宜等优点,因此得到了极为广泛的应用。 TSOP封装方式中,内存芯片是通过芯片引脚焊接在PCB板上的,焊点和PCB板的接触面积较小,使得芯片向PCB办传热就相对困难。而且TSOP封装方式的内存在超过150MHz 后,会产品较大的信号干扰和电磁干扰。 PQFP PQFP: (Plastic Quad Flat Package,塑料方块平面封装)一种芯片封装形式。 BGA BGA封装内存 BGA封装(Ball Grid Array Package)的I/O端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面,BGA技术的优点是I/O引脚数虽然增加了,但引脚间距并没有减小反而增加了,从而提

芯片常用封装及尺寸说明

A、常用芯片封装介绍 来源:互联网作者: 关键字:芯片封装 1、BGA 封装(ball grid array) 球形触点陈列,表面贴装型封装之一。在印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用以代替引脚,在印刷基板的正面装配 LSI 芯片,然后用模压树脂或灌封方法进行密封。也称为凸点陈列载体(PAC)。引脚可超过200,是多引脚 LSI 用的一种封装。封装本体也可做得比 QFP(四侧引脚扁平封装)小。例如,引脚中心距为 1.5mm 的360 引脚 BGA 仅为31mm 见方;而引脚中心距为0.5mm 的304 引脚 QFP 为 40mm 见方。而且 BGA 不用担心 QFP 那样的引脚变形问题。该封装是美国 Motorola 公司开发的,首先在便携式电话等设备中被采用,今后在美国有可能在个人计算机中普及。最初,BGA 的引脚(凸点)中心距为 1.5mm,引脚数为225。现在也有一些 LSI 厂家正在开发500 引脚的 BGA。 BGA 的问题是回流焊后的外观检查。 现在尚不清楚是否有效的外观检查方法。有的认为,由于焊接的中心距较大,连接可以看作是稳定的,只能通过功能检查来处理。美国 Motorola 公司把用模压树脂密封的封装称为 OMPAC,而把灌封方法密封的封装称为 GPAC(见 OMPAC 和 GPAC)。 2、BQFP 封装(quad flat package with bumper) 带缓冲垫的四侧引脚扁平封装。QFP 封装之一,在封装本体的四个角设置突起(缓冲垫) 以防止在运送过程中引脚发生弯曲变形。美国半导体厂家主要在微处理器和 ASIC 等电路中采用此封装。引脚中心距0.635mm,引脚数从84 到196 左右(见 QFP)。

2020年芯片封装大全(图文对照)

芯片封装大全(图文对照)

封装有两大类;一类是通孔插入式封装(through-holepackage);另—类为表面安装式封装(surfacemountedPackage)。每一类中又有多种形式。表l和表2是它们的图例,英文缩写、英文全称和中文译名。图6示出了封装技术在小尺寸和多引脚数这两个方向发展的情况。 DIP是20世纪70年代出现的封装形式。它能适应当时多数集成电路工作频率的要求,制造成本较低,较易实现封装自动化印测试自动化,因而在相当一段时间内在集成电路封装中占有主导地位。 但DIP的引脚节距较大(为2.54mm),并占用PCB板较多的空间,为此出现了SHDIP和SKDIP等改进形式,它们在减小引脚节 距和缩小体积方面作了不少改进,但DIP最大引脚数难以提高(最大引脚数为64条)且采用通孔插入方式,因而使它的应用受到 很大限制。 为突破引脚数的限制,20世纪80年代开发了PGA封装,虽然它的引脚节距仍维持在2.54mm或1.77mm,但由于采用底面引 出方式,因而引脚数可高达500条~600条。 随着表面安装技术(surfacemounted technology,SMT)的出现,DIP封装的数量逐渐下降,表面安装技术可节省空间,提高性能,且可放置在印刷电路板的上下两面上。SOP应运而生,它的引脚从两边引出,且为扁平封装,引脚可直接焊接在PCB板上,也不再需要插座。它的引脚节距也从DIP的2.54mm减小到1.77mm。后来有SSOP和TSOP改进型的出现,但引脚数仍受到限制。 QFP也是扁平封装,但它们的引脚是从四边引出,且为水平直线,其电感较小,可工作在较高频率。引脚节距进一步降低到1.00mm,以至0.65mm和0.5mm,引脚数可达500条,因而这种封装形式受到广泛欢迎。但在管脚数要求不高的情况下,SOP 以及它的变形SOJ(J型引脚)仍是优先选用的封装形式,也是目前生产最多的一种封装形式。 方形扁平封装-QFP(QuadFlatPackage) [特点]引脚间距较小及细,常用于大规模或超大规模集成电路封装。必须采用SMT(表面安装技术)进行焊接。操作方便,可靠性 高。芯片面积与封装面积的比值较大。 小型外框封装-SOP(SmallOutlinePackage) [特点]适用于SMT安装布线,寄生参数减小,高频应用,可靠性较高。引脚离芯片较远,成品率增加且成本较低。芯片面积与封装面积比值约为1:8 小尺寸J型引脚封装-SOJ(SmalOutlineJ-lead) 有引线芯片载体-LCC(LeadedChipCarrier) 据1998年统计,DIP在封装总量中所占份额为15%,SOP在封装总量中所占57%,QFP则占12%。预计今后DIP的份额会进一步下降,SOP也会有所下降,而QFP会维持原有份额,三者的总和仍占总封装量的80%。 以上三种封装形式又有塑料包封和陶瓷包封之分。塑料包封是在引线键合后用环氧树脂铸塑而成,环氧树脂的耐湿性好,成本也低,所以在上述封装中占有主导地位。陶瓷封装具有气密性高的特点,但成本较高,在对散热性能、电特性有较高要求时,或者用于国防军事需求时,常采用陶瓷包封。 PLCC是一种塑料有引脚(实际为J形引脚)的片式载体封装(也称四边扁平J形引脚封装QFJ(quadflatJ-leadpackage)),所以

介绍各种芯片封装形式的特点和优点..

介绍各种芯片封装形式的特点和优点。常见的封装材料有:塑料、陶瓷、玻璃、金属等,现在基本采用塑料封装。按封装形式分:普通双列直插式,普通单列直插式,小型双列扁平,小型四列扁平,圆形金属,体积较大的厚膜电路等。 由于电视、音响、录像集成电路的用途、使用环境、生产历史等原因,使其不但在型号规格上繁杂,而且封装形式也多样。我们经常听说某某芯片采用什么什么的封装方式,比如,我们看见过的电板,存在着各种各样不同处理芯片,那么,它们又是是采用何种封装形式呢?并且这些封装形式又有什么样的技术特点以及优越性呢?那么就请看看下面的这篇文章,将为你介绍各种芯片封装形式的特点和优点。 1) 概述 常见的封装材料有:塑料、陶瓷、玻璃、金属等,现在基本采用塑料封装。 按封装形式分:普通双列直插式,普通单列直插式,小型双列扁平,小型四列扁平,圆形金属,体积较大的厚膜电路等。 按封装体积大小排列分:最大为厚膜电路,其次分别为双列直插式,单列直插式,金属封装、双列扁平、四列扁平为最小。 两引脚之间的间距分:普通标准型塑料封装,双列、单列直插式一般多为2.54±0.25 mm,其次有2mm(多见于单列直插式)、1.778±0.25mm(多见于缩型双列直插式)、1.5±0.25mm,或1.27±0.25mm(多见于单列附散热片或单列V 型)、1.27±0.25mm(多见于双列扁平封装)、1±0.15mm(多见于双列或四列扁平封装)、0.8±0.05~0.15mm(多见于四列扁平封装)、0.65±0.03mm(多见于四列扁平封装)。 双列直插式两列引脚之间的宽度分:一般有7.4~7.62mm、10.16mm、12.7mm、1 5.24mm等数种。 双列扁平封装两列之间的宽度分(包括引线长度:一般有6~6.5±mm、7.6mm、10.5~10.65mm等。 四列扁平封装40引脚以上的长×宽一般有:10×10mm(不计引线长度)、13.6×1 3.6±0.4mm(包括引线长度)、20.6×20.6±0.4mm(包括引线长度)、8.45×8.45±0.5mm(不计引线长度)、14×14±0.15mm(不计引线长度)等。 2)DIP双列直插式封装 DIP(DualIn-line Package)是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过100个。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚,需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然,也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心,以免损坏引脚。 DIP封装具有以下特点: 1.适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接,操作方便。 2.芯片面积与封装面积之间的比值较大,故体积也较大。 Intel系列CPU中8088就采用这种封装形式,缓存(Cache)和早期的内存芯片也是这种封装形式。 3)QFP塑料方型扁平式封装和PFP塑料扁平组件式封装 QFP(Plastic Quad Flat Package)封装的芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式,其引脚数一般在

集成电路芯片封装技术

题型填空20题40分简答7题35分论述2题25分 第一章集成电路芯片封装技术 1.集成电路的工艺流程:设计-单晶材料-芯片制造-封装-检测 2..集成电路芯片狭义封装是指利用(膜技术)及(微细加工技术),将芯片及其他要素在框架或基板上布置、粘贴固定及连接,引出接线端子并通过可塑性绝缘介质灌封固定,构成整体结构的工艺。 3.芯片封装所实现的功能:①传递电能,②传递电路信号,③提供散热途径,④结构保护与支持。 4.在选择具体的封装形式时主要考虑四种主要设计参数:性能,尺寸,重量,可靠性和成本目标。 5.集成电路封装的层次分为四级分别为模块元件(Module)、电路卡工艺(Card)、主电路板(Board)、完整电子产品。 封装工程的技术的技术层次?第一层次,又称为芯片层次的封装,是指把集成电路芯片与封装基板或引脚架之间的粘贴固定、电路连线与封装保护的工艺,使之成为易于取放输送,并可与下一层次的组装进行连接的模块元件。第二层次,将数个第一层次完成的封装与其他电子元器件组成一个电子卡的工艺。第三层次,将数个第二层次完成的封装组成的电路卡组合成在一个主电路版上使之成为一个部件或子系统的工艺。第四层次,将数个子系统组装成为一个完整电子产品的工艺过程。 6.封装的分类,按照封装中组合集成电路芯片的数目,芯片封装可分为:单芯片封装与多芯片封装两大类,按照密封的材料区分,可分为高分子材料和陶瓷为主的种类,按照器件与电路板互连方式,封装可区分为引脚插入型和表面贴装型两大类。依据引脚分布形态区分,封装元器件有单边引脚,双边引脚,四边引脚,底部引脚四种。 7.芯片封装所使用的材料有金属陶瓷玻璃高分子材料 8.集成电路的发展方向主要表现在以下几个方面?1芯片尺寸变得越来越大2工作频率越来越高3发热量日趋增大4引脚越来越多 对封装的要求,1小型化2适应高发热3集成度提高,同时适应大芯片要求4高密度化5适应多引脚6适应高温环境7适应高可靠性(在书12-13页,论述题要适当扩充) 第二章封装工艺流程 1.封装工艺流程一般可以分为两个部分,成型技术之前的工艺步骤称为前段操作,在成型之后的工艺步骤称为后段操作,前后段操作的区分标准在于对环境洁净度的要求不同 2.芯片封装技术的基本工艺流程硅片减薄硅片切割芯片贴装,芯片互联成型技术去飞边毛刺切筋成型上焊锡打码等工序 3.先划片后减薄:在背面磨削之前将硅片正面切割出一定深度的切口,然后再进行背面磨削。 4.减薄划片:在减薄之前,先用机械或化学的方式切割处切口,然后用磨削方法减薄到一定厚度之后采用ADPE腐蚀技术去除掉剩余加工量实现裸芯片的自动分离。 5.芯片贴装的方式四种:共晶粘贴法,焊接粘贴法,导电胶粘贴法,和玻璃胶粘贴法。 6. 芯片互连:将芯片焊区与电子封装外壳的I/O或基板上的金属布线焊区相连

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