集成电路芯片封装技术

引线键合应用范围:

低成本、高可靠、高产量等特点使得它成为芯片互连的主要工艺方法,用于下列封装::

1、陶瓷和塑料BGA、单芯片或者多芯片

2、陶瓷和塑料(CerQuads and PQFPs)

3、芯片尺寸封装(CSPs)

4、板上芯片(COB)

硅片的磨削与研磨:硅片的磨削与研磨是利用研磨膏以及水等介质，在研磨轮的作用下进行的一种减薄工艺，在这种工艺中硅片的减薄是一种物理的过程。

硅片的应力消除:为了堆叠裸片，芯片的最终厚度必须要减少到了30μm甚至以下。用于3D互连的铜制层需要进行无金属污染的自由接触处理。应力消除加工方法，主要有以下4种。

硅片的抛光与等离子体腐蚀:研磨减薄工艺中，硅片的表面会在应力作用下产生细微的破坏，这些不完全平整的地方会大大降低硅片的机械强度，故在进行减薄以后一般需要提高硅片的抗折强度，降低外力对硅片的破坏作用。在这个过程中，一般会用到干式抛光或者等离子腐蚀。

干式抛光是指不使用水和研磨膏等介质，只使用干式抛光磨轮进行干式抛光的去除应力加工工艺。等离子腐蚀方法是指使用氟类气体的等离子对工件进行腐蚀加工的去除应

力加工工艺。

T AIKO工艺:在实际的工程应用中，TAIKO工艺也是用

于增加硅片研磨后抗应力作用机械强度的一种方法。在此

工艺中对晶片进行研削时，将保留晶片外围的边缘部分（约

3mm左右），只对圆内进行研削薄型化，通过导入这项技

术，可实现降低薄型晶片的搬运风险和减少翘曲的作用，

如图所示。

激光开槽加工:在高速电子元器件上逐步被采用的低介电常数(Low-k)膜及铜质材料，由于难以使用普通的金刚石磨轮刀片进行切割加工，所以有时无法达到电子元件厂家所要求的加工标准。为此，迪思科公司的工程师开发了可解决这种问题的加工应用技术。减少应力对硅片的破坏作用

先在切割道内切开2条细槽(开槽)，然后再使用磨轮刀片在2条细槽的中间区域实施全切割加工。通过采用该项加工工艺，能够提高生产效率，减少甚至解决因崩裂、分层(薄膜剥离)等不良因素造成的加工质量问题。

DFL7160将短脉冲激光聚焦到晶片表面后进行照射。激光脉冲被Low-k膜连续吸收，当吸收到一定程度的热能后，Low-k膜会瞬间汽化。由于相互作用的原理，被汽化的物质会消耗掉晶片的热能，所以可以进行热影响极少的加工。

GaAs化合物半导体的薄型晶片切割:GaAs晶片因为材料比较脆，在切割时容易发生破裂或缺损，所以难以提高通常磨轮刀片切割的进给速度。如果利用激光全切割技术，加工进给速度可以达到磨轮刀片切割进给速度的10倍以上，从而提高生产效率。(进给速度仅为一例。实际操作时，因加工晶片的不同会有所差异。)

采用激光全切割工艺，加工后的切割槽宽度小，与刀片相比切割槽损失少，所以可以减小芯片间的间隔。对于为了切割出更多小型芯片而致使加工线条数增多的化合物半导体晶片而言，通过减小芯片间的间隔，可以提高1枚晶片中可生产的芯片数量。

DBG＋DAF激光切割:

1 DBG (Dicing Before Grinding) :这种技术将传统的“背面研削→晶片切断”的工艺倒过来，先将晶片半切割，

然后利用背面研削进行芯片分割。

2DAF (Die Attach Film) :这是一种薄膜状的接合材料，用于薄型芯片叠层等。

DBG＋DAF激光切割的工艺: 将DBG加工后的晶片转放到框架上，剥离掉表面保护胶带后，从晶片表面一侧对

DAF进行全切割。晶片已经分离成了芯片，所以就可以从芯片间照射激光，只将DAF

切断。

DAF激光切割的优点:

1、可改善DAF的加工质量采用激光切割技术可以抑制采用磨轮刀片切割DAF时产生的毛边。

2、能够进行高速切割，提高生产效率与磨轮刀片切割相比，可以提高DAF全自动切割时的加工速度。

3、利用特殊校准，可以解决芯片错位问题

隐形切割技术:隐形切割是将激光聚光于工件内部，在工件内部形成改质层，通过扩展胶膜等方法将工件分割成芯片的切割方法。

切割步骤： 1.激光切割在硅片内部形成改质层 2.扩展粘贴硅片的蓝膜使得硅片分离开

共晶是指在相对较低的温度下共晶焊料发生共晶物熔合的现象，共晶合金直接从固态变到液态，而不经过塑性阶段，是一个液态同时生成两个固态的平衡反应。其熔化温度称共晶温度。共晶是在低于任一种组成物金属熔点的温度下所有成分的融合。在大多数例子中，共晶合金中组成物金属的熔点与它在纯金属状态下的熔点相差100℃。

为什么不用单一金属？（热导率更好）因为热膨胀系数不匹配

共晶粘贴材料：常见的组合为AuSi和AuSn

共晶粘贴的其他方法（AuSn）：见图

共晶粘贴（电镀法）：电镀Au/Sn多层结构

——另一种可选择的蒸发Au/Sn多层结构的

方法是使用电镀淀积元素层。为了达到这种

类型的结构，衬底将来回“穿梭”于一个金电

镀槽和锡电镀槽。在淀积步骤以后，层在共

熔温度下(200-250℃)经过典型的退火，来达到互混合。电镀的一个优势是，能够只在导电材料或者通过一个图形化的光掩膜来淀积层。这使得非常昂贵的AuSn在需要图形化层的时候，可以很有效的被利用。

共晶粘贴法（蒸发法）：AuSn蒸发-蒸发工艺中，在一个高真空的腔室内，坩埚内容纳的淀积材料暴露在电子束下被蒸发。所蒸发的金属于是就淀积在一个悬空于坩埚上方的衬底上。由于蒸发工艺并不是高度方向性的，淀积同样也会发生在腔室的壁上。通过在电子束下持续旋转多个坩埚，不同材料的层能够在同一轮工艺中被淀积。

蒸发的一个主要的优势是它的高淀积速率，金淀积速率10mm/秒是个典型的例子。这将使大的衬底正面金属化获得理想的淀积，在此高淀积速率是个优势，淀积并不针对特定的区域。除此之外，衬底在淀积工艺中要旋转，使得在一个200mm的晶圆上厚度均匀性偏差小于1%。

共晶粘贴注意事项：在塑料封装中此方法难以消除IC芯片与铜引脚架之间的应力，故使用较少。这是由于芯片、框架之间的热膨胀系数（Coefficient of Thermal Expansion, CTE）严重失配，且应力又无处分散，所以合金焊料贴装可能会造成严重的芯片开裂现象。由于Au-Si共晶合金焊接是一种生产效率很低的手工操作方法，不适应高速自动化生产。因而，只在一些有特殊导电性要求的大功率管中，使用合金焊料或使用焊膏（Solder Paste）连接芯片与焊盘贴装，其他情况应用得很少。

各向异性导电胶（ACA）与传统锡铅焊料相比具有很多优点。首先，适合于超细间距，可低至50μm，比焊料互连间距提高至少一个数量级，有利于封装进一步微型化；其次，ACA具有较低的固化温度，与焊料互连相比大大减小了互连过程中的热应力和应力开裂失效问题，因而特别适合于热敏感元器件的互连和非可焊性表面的互连；第三，ACA的互连工艺过程非常简单，具有较少的工艺步骤，因而提高了生产效率并降低了生产成本；第四，ACA具有较高的柔性和更好的热膨胀系数匹配，改善了互连点的环境适应性，减少失效；第五，节约封装的工序；第六，ACA 属于绿色电子封装材料，不含铅以及其他有毒金属。由于上述的一系列优异性能，使得细间距而ACA技术迅速在以倒装芯片互连的IC封装中得以广泛地应用。特别是许多电子长期用液晶显示屏作为人机信息交换的界面，如个人数字助理（PDA）、全球定位系统（GPS）、移动电话、游戏机、笔记本电脑等产品，其内部的IC连接大部分都是

通过ACA或者ACF（ACF，anisotropic conductiveadhesive film，各向异性导电膜，ACA的一种形式）互连的，即COG（Chip-on-Glass）和COF（Chip-on-Flex）两种互连技术。

芯片粘贴方法的不同：

1.共晶粘贴法：高功率器件，需要高速散热，成本很高。（如高功率晶体管，Laser，LED显示，陶瓷封装）

2.焊接粘贴法：普遍使用的粘贴方法，散热快，大功率器件（cpu，塑料封装）

3.导电胶粘贴法：导电胶粘贴法的缺点是热稳定性不好、容易在高温时发生劣化及引发粘贴剂中有机物气体成分泄漏而降产品的可靠度，因此不适用于高可靠度的封装。

4.玻璃胶粘贴法：玻璃胶粘贴法的优点为可以得到无空隙、热稳定性优良、低接合应力与低湿气含量的芯片粘贴；它的缺点为胶中的有机成分与溶剂必须在热处理时完全去除，否则对封装结构及其可靠度将有所损害。（陶瓷封装）

导线键合应用范围: 低成本、高可靠、高产量等特点使得它成为芯片互连的主要工艺方法，用于下列封装：:

?陶瓷和塑料BGA、单芯片或者多芯片?陶瓷和塑料(CerQuads and PQFPs)

?芯片尺寸封装(CSPs) ?板上芯片(COB)

三种键合（焊接）机理:

超声焊接：利用超声波（60～120KHz）发生器使劈刀发生水平弹性振动，同时施加向下的压力。使得劈刀在这两种力作用下带动引线在焊区金属表面迅速摩擦，引线受能量作用发生塑性变形，在25ms内与键合区紧密接触而完成焊接。常用于Al丝的键合。键合点两端都是楔形。

热压焊：利用加压和加热，使得金属丝与焊区接触面的原子间达到原子的引力范围，从而达到键合目的。基板和芯片温度达到约150 °C ，常用于金丝的键合，一端是球形，一端是且楔形，常用于金丝的键合。

热声焊：用于Au和Cu丝的键合。它也采用超声波能量，但是与超声不同点的是：键合时要提供外加热源、键合丝线无需磨蚀掉表面氧化层。外加热量的目的是激活材料的能级，促进两种金属的有效连接以及金属间化合

物（IMC ）的扩散和生长。

球形键合:将键合引线垂直插入毛细管劈刀的工具中，引线在电火花作用下受热成液态，由于表面张力的作用而形成球状，在摄像和精密控制下，劈刀下降使球接触晶片的键合区，对球加压，使球和焊盘金属形成冶金结合完成焊接过程，然后劈刀提起，沿着预定的轨道移动，称作弧形走线，到达第二个键合点（焊盘）时，利用压力和超声能量形成月牙式焊点，劈刀垂直运动截断金属丝的尾部。这样完成两次焊接和一个弧线循环。

楔形键合:

其穿丝是通过楔形劈刀背面的一个小孔来实现的，金属丝与晶片键合区平面呈30～60°的角度，当楔形劈刀下降到焊盘键合区时，劈刀将金属丝按在其表面，采用超声或者热声焊而完成键合。

劈刀常常是通过氧化铝或者碳化钨进行粉末烧结而成。对于一些单一用途的工具，也可以用玻璃、红宝石和碳化

钛来代替

键合头镀层

光滑涂层?较长的使用寿命，?要进行抛光，?使得第二键合点光亮，?减少金属的残留和聚集

粗糙的涂层?仅仅内斜面抛光，?第二键合点强度高，?第一键合点光亮?提高超声能作用

T AB优点:1. 半导体上芯片的键合只需较少的键合区域，比丝焊更小的焊区间距。这就在节约了芯片面积的同时使得芯片间的互连可容纳更多的终端（最高可达到1000左右）。 2. 相对于普通的组装而言，外引线键合对电路板的空间要求要少的多；也要比丝焊芯片互连要求的空间小。组装比丝焊更

简单也更快。 3. 每个键合区域的金凸点给下面的Al金属镀层提供了一个密封的空间。这降低了被腐蚀的可能性，提高了可靠性。因此，TAB 适用于不需要另外包装的场合。（上面提及的环氧树脂滴注还是最常用的）。 4. 丝焊每次只能键合一个焊点，而群体焊操作起来的效率则高得多，并且有更高的产品收益。 5. TAB 载带还可以用作单独的，灵活的（flexible）小印刷电路板，在小印刷电路板上同样可以组装其它元件。

T AB缺点:1.它要求非标准的的Si芯片工艺（沉积金凸点）。 2.它要求特殊的载带与导体图案之间的装配，这很昂贵而且费时。 3.PCB上的组装要求专门的设备，每个不同几何图案的组件要有专门的工具。对每个组件进行单独组装/焊接不仅浪费时间而且昂贵。 4.对印刷电路板进行修理(替换一个缺陷元件)要求很苛刻. 5.很少标准电路可用于TAB形式。很少有公司在中间商的基础上提供产品. 6.有关尺寸与加工的标准很少，这就增加了成本

倒装芯片优点:小尺寸: 小的IC引脚图形(只有扁平封装的5％）减小了高度和重量。功能增强: 使用倒装芯片能增加I/O 的数量。I/O 不像导线键合中出于四周而收到数量的限制。面阵列使得在更小的空间里进行更多信号、功率以及电源等地互连。一般的倒装芯片焊盘可达400个。性能增加: 短的互连减小了电感、电阻以及电容，保证了信号延迟减少、较好的高频率、以及从晶片背面较好的热通道提高了可靠性: 大芯片的环氧填充确保了高可靠性。倒装片可减少三分之二的互连引脚数。提高了散热热能力：倒装芯片没有塑封，芯片背面可进行效的冷却。低成本：

批量的凸点降低了成本。

倒装芯片缺点：裸芯片很难测试、凸点芯片适应性有限、随着间距地减小和引脚数的增多导致PCB技术

面临挑战、必须使用X射线检测设备检测不可见的焊点、和SMT工艺相容性较差、操作夹持裸晶片比较困难、

要求很高的组装精度、目前使用底部填充要求一定的固化时间、有些基板可靠性较低、维修很困难或者不可能

什么是导线键合：用金属丝将芯片的I/O端与对对应的封装引脚或者基板上布线焊区互连，固相焊接过程，采用加热、加压和超声能，破坏表面氧化层和污染，产生塑性变形，界面亲密接触产生电子共享和原子扩散形成焊点，键合区的焊盘金属一般为AL或者AU等，金属细丝是直径为几十到几百微米的AU,AL,或者SI-AL丝

集成电路芯片封装技术

集成电路芯片封装技术（书） 第1章 1、封装定义：（狭义）利用膜技术及细微加工技术，将芯片及其他要素在框架或基板上布置、 粘帖固定及连接，引出接线端子并通过可塑性绝缘介质灌封固定，构 成整体立体结构的工艺 （广义）将封装体与基板连接固定，装配成完整的系统或电子设备，并确保整个系统综合性能的工程 2、集成电路的工艺流程：芯片设计（上）芯片制造（中）封装测试（占50%）（下）（填空） 3、芯片封装实现的功能：传递电能传递电路信号提供散热途径结构保护与支持 4、封装工程的技术层次（论述题）：P4图 晶圆Wafer -> 第零层次Die/Chip -> 第一层次Module -> 第二层次Card ->第三层次Board -> 第四层次Gate 第一层次该层次又称芯片层次的封装，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，并可与下一层组装进行链接的模块 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路卡的工艺 第三层次将数个第二层次完成的封装组装成的电路卡组合成在一个主电路板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 5、封装的分类与特点： 按照封装中组合集成电路芯片的数目——单芯片封装（SCP）多芯片封装（MCP） 按照密封材料——高分子材料封装陶瓷材料封装 按照器件与电路板互连方式——引脚插入型（PTH）表面贴装型（SMT） 6、DCA（名词解释）：芯片直接粘贴，即舍弃有引脚架的第一层次封装，直接将IC芯片粘贴到基板上再进行电路互连 7、TSV硅通孔互连封装 HIC混合集成电路封装 DIP双列直插式引线封装

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)。

集成电路芯片封装技术试卷

《微电子封装技术》试卷 一、填空题(每空2分,共40分) 1．狭义的集成电路芯片封装是指利用精细加工技术及，将芯片及其它要素在框架或基板上，经过布置、粘贴及固定等形成整体立体结构的工艺。 2．通常情况下，厚膜浆料的制备开始于粉末状的物质，为了确保厚膜浆料达到规定的要求，可用颗粒、固体粉末百分比含量、三个参数来表征厚膜浆料。 3．利用厚膜技术可以制作厚膜电阻，其工艺为将玻璃颗粒与颗粒相混合，然后在足够的温度/时间下进行烧结以使两者烧结在一起。 4．芯片封装常用的材料包括金属、陶瓷、玻璃、高分子等，其中封装能提供最好的封装气密性。 5．塑料封装的成型技术包括喷射成型技术、、预成型技术。 6．常见的电路板包括硬式印制电路板、、金属夹层电路板、射出成型电路板四种类型。 7. 在元器件与电路板完成焊接后，电路板表面会存在一些污染，包括非极性/非离子污染、、离子污染、不溶解/粒状污染4大类。 8. 陶瓷封装最常用的材料是氧化铝，用于陶瓷封装的无机浆料一般在其中添加玻璃粉，其目的是调整氧化铝的介电系数、，降低烧结温度。 9. 转移铸膜为塑料封装最常使用的密封工艺技术，在实施此工艺过程中最常发生的封装缺陷是现象。 10. 芯片完成封装后要进行检测，一般情况下要进行质量和两方面的检测。 11. BGA封装的最大优点是可最大限度地节约基板上的空间，BGA可分为四种类型：塑料球栅阵列、、陶瓷圆柱栅格阵列、载带球栅阵列。 12. 为了获得最佳的共晶贴装，通常在IC芯片背面镀上一层金的薄膜或在基板的芯片承载架上先植入。 13. 常见的芯片互连技术包括载带自动键合、、倒装芯片键合三种。 14. 用于制造薄膜的技术包括蒸发、溅射、电镀、。 15. 厚膜制造工艺包括丝网印刷、干燥、烧结，厚膜浆料的组分包括可挥发性组分和不挥发性组分，其中实施厚膜浆料干燥工艺的目的是去除浆料中的绝大部分。 16. 根据封装元器件的引脚分布形态，可将封装元器件分为单边引脚、双边引脚、与底部引脚四种。 17. 载带自动键合与倒装芯片键合共同的关键技术是芯片的制作工艺，这些工艺包括蒸发/溅射、电镀、置球、化学镀、激光法、移植法、叠层制作法等。 18. 厚膜浆料必须具备的两个特性，一是用于丝网印刷的浆料为具有非牛顿流变能力的粘性流体；二是由两种不同的多组分相组成，即和载体相。 19. 烧结为陶瓷基板成型的关键步骤，在烧结过程中，最常发生的现象为生胚片的现

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。

半导体集成电路封装技术试题汇总(李可为版)

半导体集成电路封装技术试题汇总 第一章集成电路芯片封装技术 1. (P1)封装概念：狭义：集成电路芯片封装是利用（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。 广义：将封装体与基板连接固定，装配成完整的系统或电子设备，并确保整个系统综合性能的工程。 2.集成电路封装的目的：在于保护芯片不受或者少受外界环境的影响，并为之提供一个良好的工作条件，以使集成电路具有稳定、正常的功能。 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.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厂品的工艺过程。 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。常见的单边引脚有单列式封装与交叉引脚式封装，双边引脚元器件有双列式封装小型化封装，四边引脚有四边扁平封装，底部引脚有金属罐式与点阵列式封装。 7.芯片封装所使用的材料有金属陶瓷玻璃高分子 8.集成电路的发展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 9.有关名词： SIP ：单列式封装 SQP：小型化封装 MCP：金属鑵式封装 DIP：双列式封装 CSP：芯片尺寸封装 QFP：四边扁平封装 PGA：点阵式封装 BGA：球栅阵列式封装 LCCC：无引线陶瓷芯片载体 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，用塑料封装之前的工艺步骤成为前段操作，在成型之后的工艺步骤成为后段操作

集成电路封装知识

集成电路封装知识 典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。 集成电路封装知识 典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。 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。电子封装的类型也很复杂。从使用的包装材料来分，我们可以 将封装划分为金属封装、陶瓷封装和塑料封装；从成型工艺来分，我们又可以将封装划分为预成型封装(p re-mold)和后成型封装（post-mold）；至于从封装外型来讲，则有SIP(single in-line pack age)、DIP(dual in-line package)、PLCC(plastic-leaded chip carrier)、PQFP(p lastic quad flat pack)、SOP(small-outline package)、TSOP(thin small-outline package)、PPGA(plastic pin grid array)、PBGA(plastic ball grid array)、CS

芯片封装技术

芯片封装技术 1封装技术简介 芯片的封装技术种类实在是多种多样，诸如DIP，PQFP，TSOP，TSSOP，PGA，BGA，QFP，TQFP，QSOP，SOIC，SOJ，PLCC，WAFERS......一系列名称看上去都十分繁杂，其实，只要弄清芯片封装发展的历程也就不难理解了。芯片的封装技术已经历经好几代的变迁，技术指标一代比一代先进，包括芯片面积与封装面积之比越来越接近，适用频率越来越高，耐温性能越来越好，以及引脚数增多，引脚间距减小，重量减小，可靠性提高，使用更加方便等等，都是看得见的变化。 1.1 DIP封装 20世纪70年代时，芯片封装流行的还是双列直插封装，简称 DIP (Dual ln-line Package) 。DIP封装在当时具有适合PCB（印刷电路板）的穿孔安装，具有比TO型封装易于对PCB布线以及操作较为方便等一些特点，其封装的结构形式也很多，包括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等等。但是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。比如一颗采用40根I / O引脚塑料双列直插式封装(PDIP)的芯片为例，其芯片面积/封装面积=（3 x3）/（15．24 x 50）=1：86，离l相差很远。不难看出，这种封装尺寸远比芯片大不少，说明封装效率很低，占去了很多有效安装面积。 1.1.1 介绍 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

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

集成电路芯片封装技术

引线键合应用范围: 低成本、高可靠、高产量等特点使得它成为芯片互连的主要工艺方法,用于下列封装:: 1、陶瓷和塑料BGA、单芯片或者多芯片 2、陶瓷和塑料(CerQuads and PQFPs) 3、芯片尺寸封装(CSPs) 4、板上芯片(COB) 硅片的磨削与研磨:硅片的磨削与研磨是利用研磨膏以及水等介质，在研磨轮的作用下进行的一种减薄工艺，在这种工艺中硅片的减薄是一种物理的过程。 硅片的应力消除:为了堆叠裸片，芯片的最终厚度必须要减少到了30μm甚至以下。用于3D互连的铜制层需要进行无金属污染的自由接触处理。应力消除加工方法，主要有以下4种。 硅片的抛光与等离子体腐蚀:研磨减薄工艺中，硅片的表面会在应力作用下产生细微的破坏，这些不完全平整的地方会大大降低硅片的机械强度，故在进行减薄以后一般需要提高硅片的抗折强度，降低外力对硅片的破坏作用。在这个过程中，一般会用到干式抛光或者等离子腐蚀。 干式抛光是指不使用水和研磨膏等介质，只使用干式抛光磨轮进行干式抛光的去除应力加工工艺。等离子腐蚀方法是指使用氟类气体的等离子对工件进行腐蚀加工的去除应 力加工工艺。 T AIKO工艺:在实际的工程应用中，TAIKO工艺也是用 于增加硅片研磨后抗应力作用机械强度的一种方法。在此 工艺中对晶片进行研削时，将保留晶片外围的边缘部分（约 3mm左右），只对圆内进行研削薄型化，通过导入这项技 术，可实现降低薄型晶片的搬运风险和减少翘曲的作用， 如图所示。 激光开槽加工:在高速电子元器件上逐步被采用的低介电常数(Low-k)膜及铜质材料，由于难以使用普通的金刚石磨轮刀片进行切割加工，所以有时无法达到电子元件厂家所要求的加工标准。为此，迪思科公司的工程师开发了可解决这种问题的加工应用技术。减少应力对硅片的破坏作用 先在切割道内切开2条细槽(开槽)，然后再使用磨轮刀片在2条细槽的中间区域实施全切割加工。通过采用该项加工工艺，能够提高生产效率，减少甚至解决因崩裂、分层(薄膜剥离)等不良因素造成的加工质量问题。 DFL7160将短脉冲激光聚焦到晶片表面后进行照射。激光脉冲被Low-k膜连续吸收，当吸收到一定程度的热能后，Low-k膜会瞬间汽化。由于相互作用的原理，被汽化的物质会消耗掉晶片的热能，所以可以进行热影响极少的加工。 GaAs化合物半导体的薄型晶片切割:GaAs晶片因为材料比较脆，在切割时容易发生破裂或缺损，所以难以提高通常磨轮刀片切割的进给速度。如果利用激光全切割技术，加工进给速度可以达到磨轮刀片切割进给速度的10倍以上，从而提高生产效率。(进给速度仅为一例。实际操作时，因加工晶片的不同会有所差异。)

芯片封装技术

先进的芯片尺寸封装(CSP)技术及其发展前景 摘要：概述了芯片尺寸封装（CSP）的基本结构和分类，通过与传统封装形式进行对比，指出了 CSP技术具有的突出优点，最后举例说明了它的最新应用，并展望了其发展前景。 关键词：微电子封装技术；芯片尺寸封装；表面组装技术中图分类号：TN305.94;TN407 文献标识码：A文章编号：1003-353X(2003)12-0039-05 1 引言汽车电子装置和其他消费类电子产品的飞速发展，微电子封装技术面临着电子产品“高性价比、高可靠性、多功能、小型化及低成本”发展趋势带来的挑战和机遇。QFP（四边引脚扁平封装）、TQFP（塑料四边引脚扁平封装）作为表面安装技术（SMT）的主流封装形式一直受到业界的青睐，但当它们在0.3mm引脚间距极限下进行封装、贴装、焊接更多的I/O引脚的VLSI时遇到了难以克服的困难，尤其是在批量生产的情况下，成品率将大幅下降。因此以面阵列、球形凸点为I/O 的BGA（球栅阵列）应运而生，以它为基础继而又发展为芯片尺寸封装（Chip Scale PACKAGE，简称 CSP）技术。采用新型的CSP技术可以确保VLSI在高性能、高可靠性的前提下实现芯片的最小尺寸封装（接近裸芯片的尺寸），而相对成本却更低，因此符合电子产品小型化的发展潮流，是极具市场竞争力的高密度封装形式。 CSP技术的出现为以裸芯片安装为基础的先进封装技术的发展，如多芯片组件(MCM)、芯片直接安装(DCA),注入了新的活力，拓宽了高性能、高密度封装的研发思路。在MCM技术面临裸芯片难以储运、测试、老化筛选等问题时，CSP技术使这种高密度封装设计柳暗花明。 2 CSP 技术的特点及分类 2.1 CSP之特点 根据J-STD-012标准的定义，CSP是指封装尺寸不超过裸芯片1.2倍的一种先进的封装形式[1] 。CSP实际上是在原有芯片封装技术尤其是BGA小型化过程中形成的，有人称之为μBGA （微型球栅阵列，现在仅将它划为CSP的一种形式），因此它自然地具有BGA封装技术的许多优点。 1）封装尺寸小，可满足高密封装 CSP是目前体积最小的VLSI封装之一，引脚数（I/O数）相同的CSP封装与QFP、BGA尺寸比较情况见表1[2]。由表1可见，封装引脚数越多的CSP尺寸远比传统封装形式小，易于实现高密度封装，在IC规模不断扩大的情况下，竞争优势十分明显，因而已经引起了IC制造业界的关注。 一般地，CSP封装面积不到0.5mm节距QFP的 1/10，只有BGA的1/3~1/10[3]。在各种相同尺寸的芯片封装中，CSP可容纳的引脚数最多，适宜进行多引脚数封装，甚至可以应用在I/O数超过2000 的高性能芯片上。例如，引脚节距为0.5mm，封装尺寸为40×40的QFP，引脚数最多为304根，若要增加引脚数，只能减小引脚节距，但在传统工艺条件下，QFP 难以突破0.3mm的技术极限；与 CSP相提并论的是BGA封装，它的引脚数可达600~1000根，但值得重视的是，在引脚数相同的情况下，CSP的组装远比BGA容易。（2）电学性能优良 CSP的内部布线长度（仅为0.8~1.0mm）比QFP或BGA的布线长度短得多 [4]，寄生引线电容(<0.001mΩ)、引线电阻（<0.001nH）及引线电感（<0.001pF）均很小，从而使信号传输延迟大为缩短。CSP的存取时间比QFP或BGA短1/ 5~1/6左右，同时CSP的抗噪能力强，开关噪声只有DIP（双列直插式封装）的1/2。这些主要电学性能指标已经接近裸芯片的水平，在时钟频率已超过双G的高速通信领域，LSI芯片的CSP将是十分理想的选择。 (3)测试、筛选、老化容易MCM技术是当今最高效、最先进的高密度封装之一，其技术核心是采用裸芯片安装，优点是无内部芯片封装延迟及大幅度提高了组件封装密度，因此未来市场令人乐观。但它的裸芯片测试、筛选、老化问题至今尚未解决，合格裸芯片的获得比较困难，导致成品率相当低，制造成本很高[4]；而CSP则可进行全面老化、筛选、测试，并且操作、修整方便，能获得真正的KGD芯片，在目前情况下用CSP替代裸芯片安装势在必

集成电路芯片封装技术复习题

￥ 一、填空题 1、将芯片及其他要素在框架或基板上布置，粘贴固定以及连接，引出接线端子并且通过可塑性绝缘介质灌封固定的过程为狭义封装 ;在次基础之上，将封装体与装配成完整的系统或者设备，这个过程称之为广义封装。 2、芯片封装所实现的功能有传递电能；传递电路信号；提供散热途径；结构保护与支持。 3、芯片封装工艺的流程为硅片减薄与切割、芯片贴装、芯片互连、成型技术、去飞边毛刺、切筋成形、上焊锡、打码。 4、芯片贴装的主要方法有共晶粘贴法、焊接粘贴法、导电胶粘贴发、玻璃胶粘贴法。 5、金属凸点制作工艺中，多金属分层为黏着层、扩散阻挡层、表层金保护层。 6、成型技术有多种，包括了转移成型技术、喷射成型技术、预成型技术、其中最主要的是转移成型技术。 ' 7、在焊接材料中，形成焊点完成电路电气连接的物质叫做焊料；用于去除焊盘表面氧化物，提高可焊性的物质叫做助焊剂；在SMT中常用的可印刷焊接材料叫做锡膏。 8、气密性封装主要包括了金属气密性封装、陶瓷气密性封装、玻璃气密性封装。 9、薄膜工艺主要有溅射工艺、蒸发工艺、电镀工艺、

光刻工艺。 10、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。 11、在芯片的减薄过程中，主要方法有磨削、研磨、干式抛光、化学机械平坦工艺、电化学腐蚀、湿法腐蚀、等离子增强化学腐蚀等。 12、芯片的互连技术可以分为打线键合技术、载带自动键合技术、倒装芯片键合技术。 ^ 13、DBG切割方法进行芯片处理时，首先进行在硅片正面切割一定深度切口再进行背面磨削。 14、膜技术包括了薄膜技术和厚膜技术，制作较厚薄膜时常采用丝网印刷和浆料干燥烧结的方法。 15、芯片的表面组装过程中，焊料的涂覆方法有点涂、 丝网印刷、钢模板印刷三种。 16、涂封技术一般包括了顺形涂封和封胶涂封。 二、名词解释 1、芯片的引线键合技术(3种) ] 是将细金属线或金属带按顺序打在芯片与引脚架或封装基板的焊垫上而形成电路互连，包括超声波键合、热压键合、热超声波键合。 2、陶瓷封装

集成电路芯片封装技术复习题

一、填空题 1、将芯片及其他要素在框架或基板上布置，粘贴固定以及连接，引出接线端子并且通过可塑性绝缘介质灌封固定的过程为狭义封装 ;在次基础之上，将封装体与装配成完整的系统或者设备，这个过程称之为广义封装。 2、芯片封装所实现的功能有传递电能；传递电路信号；提供散热途径；结构保护与支持。 3、芯片封装工艺的流程为硅片减薄与切割、芯片贴装、芯片互连、成型技术、去飞边毛刺、切筋成形、上焊锡、打码。 4、芯片贴装的主要方法有共晶粘贴法、焊接粘贴法、导电胶粘贴发、玻璃胶粘贴法。 5、金属凸点制作工艺中，多金属分层为黏着层、扩散阻挡层、表层金保护层。 6、成型技术有多种，包括了转移成型技术、喷射成型技术、预成型技术、其中最主要的是转移成型技术。 7、在焊接材料中，形成焊点完成电路电气连接的物质叫做焊料；用于去除焊盘表面氧化物，提高可焊性的物质叫做助焊剂；在SMT中常用的可印刷焊接材料叫做锡膏。 8、气密性封装主要包括了金属气密性封装、陶瓷气密性封装、玻璃气密性封装。 9、薄膜工艺主要有溅射工艺、蒸发工艺、电镀工艺、 光刻工艺。

10、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。 11、在芯片的减薄过程中，主要方法有磨削、研磨、干式抛光、化学机械平坦工艺、电化学腐蚀、湿法腐蚀、等离子增强化学腐蚀等。 12、芯片的互连技术可以分为打线键合技术、载带自动键合技术、倒装芯片键合技术。 13、DBG切割方法进行芯片处理时，首先进行在硅片正面切割一定深度切口再进行背面磨削。 14、膜技术包括了薄膜技术和厚膜技术，制作较厚薄膜时常采用丝网印刷和浆料干燥烧结的方法。 15、芯片的表面组装过程中，焊料的涂覆方法有点涂、 丝网印刷、钢模板印刷三种。 16、涂封技术一般包括了顺形涂封和封胶涂封。 二、名词解释 1、芯片的引线键合技术(3种) 是将细金属线或金属带按顺序打在芯片与引脚架或封装基板的焊垫上而形成电路互连，包括超声波键合、热压键合、热超声波键合。 2、陶瓷封装 陶瓷封装能提供高可靠度与密封性是利用玻璃与陶瓷及Kovar 或Alloy42合金引脚架材料间能形成紧密接合的特性。

芯片封装种类

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(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)。 3、碰焊PGA(butt joint pin grid array) 表面贴装型PGA 的别称(见表面贴装型PGA)。 4、C－(ceramic) 表示陶瓷封装的记号。例如，CDIP 表示的是陶瓷DIP。是在实际中经常使用的记号。 5、Cerdip 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。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 即玻璃密封的意思)。 6、Cerquad 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。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) 带引脚的陶瓷芯片载体，表面贴装型封装之一，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(见QFJ)。 8、COB(chip on board) 板上芯片封装，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。 9、DFP(dual flat package) 双侧引脚扁平封装。是SOP 的别称(见SOP)。以前曾有此称法，现在已基本上不用。10、DIC(dual in-line ceramic package) 陶瓷DIP(含玻璃密封)的别称(见DIP). 11、DIL(dual in-line)

先进封装技术发展趋势

先进封装技术发展趋势 2009-09-27 | 编辑： | 【大中小】【打印】【关闭】 作者：Mahadevan Iyer, Texas Instruments, Dallas 随着电子产品在个人、医疗、家庭、汽车、环境和安防系统等领域得到应用，同时在日常生活中更加普及，对新型封装技术和封装材料的需求变得愈加迫切。 电子产品继续在个人、医疗、家庭、汽车、环境和安防系统等领域得到新的应用。为获得推动产业向前发展的创新型封装解决方案（图1），在封装协同设计、低成本材料和高可靠性互连技术方面的进步至关重要。 图1. 封装技术的发展趋势也折射出应用和终端设备的变化。 在众多必需解决的封装挑战中，需要强大的协同设计工具的持续进步，这样可以缩短开发周期并增强性能和可靠性。节距的不断缩短，在单芯片和多芯片组件中三维封装互连的使用，以及将集成电路与传感器、能量收集和生物医学器件集成的需求，要求封装材料具有低成本并

易于加工。为支持晶圆级凸点加工，并可使用节距低于60μm凸点的低成本晶圆级芯片尺寸封装（WCSP），还需要突破一些技术挑战。最后，面对汽车、便携式手持设备、消费和医疗电子等领域中快速发展的MEMS器件带来的特殊封装挑战，我们也要有所准备。 封装设计和建模 建模设计工具已经在电子系统开发中得到长期的使用，这包括用于预测基本性能，以保证性能的电学和热学模型。借助热机械建模，可以验证是否满足制造可行性和可靠性的要求。分析的目标是获得第一次试制时就达到预期性能的设计。随着电子系统复杂性的增加以及设计周期的缩短，更多的注意力聚焦于如何将建模分析转换到设计工程开始时使用的协同设计工具之中，优化芯片的版图和架构并进行必要的拆分，以最低成本的付出获得最高的性能。 为实现全面的协同设计，需要突破现今商业化建模工具中存在的一些限制。目前的工具从CAD数据库获得输入，通常需要进行繁杂的操作来构建用于物理特性计算的网格。不同的工具使用不同IP的特定方法来划分网格，因而对于每种工具需要独立进行网格的重新划分。重复的网格划分会浪费宝贵的设计时间，也会增加建模成本。网格重新划分也限制了在这三种约束下进行多个参数折中分析的可行性。

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：

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

一文告诉你最全的芯片封装技术

一文告诉你最全的芯片封装技术 获得一颗IC芯片要经过从设计到制造漫长的流程，然而一颗芯片相当小且薄，如果不在外施加保护，会被轻易的刮伤损坏。此外，因为芯片的尺寸微小，如果不用一个较大尺寸的外壳，将不易以人工安置在电路板上。而这个时候封装技术就派上用场了，本文接下来介绍了28种芯片封装技术。1. BGA｜ball grid arraye 也称CPAC（globe top pad array carrier）。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，随后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。美国Motorola公司把用模压树脂密封的封装称为MPAC，而把灌封方法密封的封装称为GPAC。 2.C－（ceramic） C－（ceramic）表示陶瓷封装的记号。例如，CDIP 表示的是陶瓷DIP。是在实际中经常使用的记号。 3.COB （chip on board） 板上芯片封装，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。

《集成电路芯片封装技术》考试题

得分评分人《集成电路封装与测试技术》考试试卷 一、填空题（每空格1分共18分） 1、封装工艺属于集成电路制造工艺的工序。 2、按照器件与电路板互连方式，封装可分为引脚插入型（PTH）和两大类。 3、芯片封装所使用的材料有许多，其中金属主要为材料。 4、技术的出现解决了芯片小而封装大的矛盾。 5、在芯片贴装工艺中要求：己切割下来的芯片要贴装到引脚架的中间焊盘上，焊盘的尺寸要与芯片大小要。 6、在倒装焊接后的芯片下填充，由于毛细管虹吸作用，填料被吸入，并向芯片-基板的中心流动。一个12,7mm见方的芯片，分钟可完全充满缝隙，用料大约0,031mL。 7、用溶剂来去飞边毛刺通常只适用于的毛刺。 8、如果厚膜浆料的有效物质是一种绝缘材料，则烧结后的膜是一种介电体，通常可用于制作。 9、能级之间电位差越大，噪声越。 10、薄膜电路的顶层材料一般是。 11、薄膜混合电路中优选作为导体材料。 12、薄膜工艺比厚膜工艺成本。 13、导电胶是与高分子聚合物（环氧树脂）的混合物。 14、绿色和平组织的使命是：。 15、当锡铅合金中铅含量达到某一值时，铅含量的增加或锡含量的增加均会使焊料合金熔点。 16、印制电路板为当今电子封装最普遍使用的组装基板，它通常被归类于层次的电子封装技术 17、印制电路板通常以而制成。 18、IC芯片完成与印制电路板的模块封装后，除了焊接点、指状结合点、开关等位置外，为了使成品表面不会受到外来环境因素，通常要在表面进行处理。 二、选择题（每题2分共22分） 1、TAB技术中使用（）线而不使用线，从而改善器件的热耗散性能。 A、铝 B、铜 C、金 D、银 2、陶瓷封装基板的主要成分有（） A、金属 B、陶瓷 C、玻璃 D、高分子塑料 3、“塑料封装与陶瓷封装技术均可以制成双边排列（DIP）封装，前者适合于高可 靠性的元器件制作，后者适合于低成本元器件大量生产”，这句话说法是（）。 A、正确 B、错误 4、在芯片切割工序中，（）方法不仅能去除硅片背面研磨损伤，而且能 除去芯片引起的微裂和凹槽，大大增强了芯片的抗碎裂能力。 A、DBT法 B、DBG法 5、玻璃胶粘贴法比导电胶的贴贴法的粘贴温度要（）。 A、低 B、高 6、打线键合适用引脚数为（） A、3-257 B、12-600 C、6-16000 7、最为常用的封装方式是（） A、塑料封装 B、金属封装 C、陶瓷封装 8、插孔式PTH(plated through-hole 镀金属通孔)封装型元器件通常采用 （）方法进行装配。 A、波峰焊 B、回流焊 9、相同成分和电压应力下，长电阻较之短电阻电位漂移要（） A、小 B、大 10、金属的电阻噪比半导体材料电子噪声（）。 A、高 B、低 11、（）技术适合于高密度和高频率环境 A、厚膜技术 B、薄膜技术