集成電路芯片封裝

1、竭力為客戶提供滿意的產(chǎn)品和服務(wù)第一章集成電路芯片圭寸裝概述(P1)封裝概念：狹義：利用膜技術(shù)及微細(xì)加工技術(shù)，將芯片及其他要素在框架或基板上布置、粘貼固定及連接，引出接線端子并通過(guò)可塑性絕緣介質(zhì)灌封固定，構(gòu)成整體 立體結(jié)構(gòu)的工藝。廣義：將封裝體與基板連接固定，裝配成完整的系統(tǒng)或電子設(shè)備，并確保整 個(gè)系統(tǒng)綜合性能的工程。(P3)芯片封裝實(shí)現(xiàn)的功能：1、傳遞功能2、傳遞電路信號(hào) 3、提供散熱途徑 4、結(jié)構(gòu)保 護(hù)與支持(P4)封裝工程的技術(shù)層次封裝工程始于集成電路芯片制成之后，包括集成電路芯片的粘貼固定、互連、封裝、 密封保護(hù)、與電路板的連接、系統(tǒng)組合，直到最終產(chǎn)品完成之前的所有過(guò)程。第一層次：又稱為

2、芯片層次的封裝，是指把集成電路芯片與封裝基板或引腳架之間的 粘貼固定、電路連線與封裝保護(hù)的工藝，使之成為易于取放輸送，并可與下 一層次組裝進(jìn)行連接的模塊(組件)元件。第二層次：將數(shù)個(gè)第一層次完成的封裝與其他電子元器件組成一個(gè)電路卡的工藝。 第三層次：將數(shù)個(gè)第二層次完成的封裝組裝的電路卡組合成在一個(gè)主電路板上使之成 為一個(gè)部件或子系統(tǒng)的工藝。第四層次：將數(shù)個(gè)子系統(tǒng)組裝成為一個(gè)完整電子產(chǎn)品的工藝過(guò)程。在芯片上的集成電路元器件間的連線工藝也稱為零級(jí)層次的封裝，因此封裝工程也可 以用五個(gè)層次區(qū)分。(P5)封裝的分類：1、按封裝集成電路芯片的數(shù)目： 單芯片封裝(SCP)和多芯片封裝(MCP)2、按密封材

3、料區(qū)分：高分子材料(塑料)和陶瓷3、 按器件與電路板互連方式： 引腳插入型(PTH )和表面貼裝型(SMT )4、按引腳分布形態(tài)：?jiǎn)芜呉_、雙邊引腳、四邊引腳和底部引腳SMT器件有L型、J型、I型的金屬引腳。以人為本誠(chéng)信務(wù)實(shí)勇于創(chuàng)新樂于奉獻(xiàn)SIP :單列式封裝DIP :雙列式封裝PGA :點(diǎn)陣式封裝SQP：小型化封裝MCP :金屬鑵式封裝CSP：芯片尺寸封裝QFP:四邊扁平封裝BGA :球柵陣列式封裝LCCC :無(wú)引線陶瓷芯片載體第二章封裝工藝流程(P19)封裝流程一般分為兩個(gè)部分：用塑料封裝(固封)之前的工藝步驟稱為前段操作, 在成型之后的工藝步驟稱為后段操作。塑料封裝的成型技術(shù)：轉(zhuǎn)移成型技

4、術(shù)、噴射成型技術(shù)、預(yù)成型技術(shù)芯片封裝技術(shù)的基本工藝流程：硅片減薄、硅片切割、芯片貼裝、芯片互連、成型技術(shù)、去飛邊毛刺、切筋成型、上焊錫、打碼等技術(shù)。(P20)減薄后的芯片有如下優(yōu)點(diǎn)：1、薄的芯片更有利于散熱；2、減小芯片封裝體積；3、提高機(jī)械性能、硅片減薄、其柔韌性越好，受外力沖擊引起的應(yīng)力也越?。?、晶片的厚度越薄，元件之間的連線也越短，元件導(dǎo)通電阻將越低，信號(hào)延遲時(shí)間越短，從而實(shí)現(xiàn)更高的性能；5、減輕劃片加工量減薄以后再切割，可以減小劃片加工量，降低芯片崩片的發(fā)生率。芯片切割技術(shù)減?。合葴p薄 -切割-裂片(熱膨脹、機(jī)械)先劃片后減薄(DBG )減薄劃片(DBT )貼裝的方式：共晶粘貼法、焊

5、接粘貼法、導(dǎo)電膠粘貼法、玻璃膠粘貼法。共晶粘貼法：利用金-硅合金(一般是 69%Au,31%的Si), 363度時(shí)的共晶熔合反應(yīng)使 IC芯 片粘貼固定。（P23）芯片互連：將芯片焊區(qū)與電子封裝外殼的I/O或基板上的金屬布線焊區(qū)相連接，只有實(shí)現(xiàn)芯片與封裝結(jié)構(gòu)的電路連接才能發(fā)揮已有的功能。芯片互連方法：打線鍵合（ WB）:將細(xì)金屬線或金屬帶按順序打在芯片與引腳架或封裝基 板的焊墊上形成電路互連。打線鍵合技術(shù)有超聲波鍵合、 熱壓鍵合、熱超聲波鍵合。載帶自動(dòng)鍵合（TAB）：將芯片焊區(qū)與電子封裝外殼的I/O或基板上的金屬布線焊區(qū)用具有引線圖形金屬箔絲連接的技術(shù)工 藝。倒裝芯片鍵合（FCB）:芯片面朝下，

6、芯片焊區(qū)與基板焊區(qū)直接互連的一種 方法。（P41）成型技術(shù)：金屬封裝、塑料封裝、陶瓷封裝。（P44）波峰焊：波峰焊的工藝流程包括上助焊劑、預(yù)熱以及將PCB板在一個(gè)焊料波峰上通過(guò)，依靠表面張力和毛細(xì)管現(xiàn)象的共同作用將焊劑帶到PCB板和元器件引腳上，形成焊接點(diǎn)。波峰焊是將熔融的液態(tài)焊料，借助于泵的作用，在焊料槽液面形成特定形狀 的焊料波，裝了元器件的PCB置于傳送鏈上，經(jīng)某一特定的角度以及一定的進(jìn)入深度穿過(guò)焊料波峰而實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)的焊接過(guò)程。再流焊：是通過(guò)預(yù)先在PCB焊接部位施放適量和適當(dāng)形式的焊料，然后貼放表面組裝元器件，然后通過(guò)重新熔化預(yù)先分配到印制板焊盤上的焊膏，實(shí)現(xiàn)表面組裝元器件焊端或引腳與印制

7、板焊盤之間機(jī)械與電氣連接的一種成組或逐點(diǎn) 焊接工藝。第三章厚/薄膜技術(shù)（P47）厚膜技術(shù)方法：絲網(wǎng)印刷、燒結(jié)薄膜技術(shù)方法：鍍膜、光刻、刻蝕厚膜漿料按不同方式分類：聚合物厚膜、難容材料厚膜、金屬陶瓷厚膜。厚膜漿料的主要成分：有效物質(zhì)，確立膜的功能；粘貼成分，提供與基板的粘貼以及使有效物質(zhì)顆粒保持懸浮 狀態(tài)的基體；有機(jī)粘貼劑，提供絲網(wǎng)印制的合適流動(dòng)性能； 溶劑或稀釋劑，決定運(yùn)載劑的粘度。厚膜與基板粘貼的物質(zhì)：玻璃、金屬氧化物厚膜導(dǎo)體材料類型：可空氣燒結(jié)的、可氮?dú)鉄Y(jié)的、必須在還原氣氛中燒結(jié)的 厚膜導(dǎo)體材料：金導(dǎo)體、銀導(dǎo)體、銅導(dǎo)體（P64）生產(chǎn)厚膜電路的3個(gè)工藝：絲網(wǎng)印刷：把漿料涂布在基板上；干燥：

8、在燒結(jié)前從漿料中去除揮發(fā)性的溶劑；燒結(jié)：使粘貼機(jī)構(gòu)發(fā)揮作用，使印刷圖形粘貼到基板上。絲網(wǎng)印刷工藝步驟：1、將絲網(wǎng)固定在絲網(wǎng)印刷機(jī)上；2、基板直接放在絲網(wǎng)下面3、將漿料涂布在絲網(wǎng)上面。第四章 焊接材料（P73）焊錫的種類：1、鉛-錫合金2、鉛-錫-銀合金 3、鉛-錫-銻合金 4、其他錫鉛合金 （P76）錫膏：可利用厚膜金屬化的網(wǎng)印或蓋印技術(shù)將其印制到電路板上，金屬粉粉粒必須能配合使用網(wǎng)板的間隙規(guī)格以獲得均勻的印刷效果。助焊劑：助焊劑功能為清潔鍵合點(diǎn)金屬的表面，降低熔融焊錫與鍵合點(diǎn)金屬之間的 竭力為客戶提供滿意的產(chǎn)品和服務(wù)表面張力以提高潤(rùn)濕性，提供適當(dāng)?shù)母g性、發(fā)泡性、揮發(fā)性與粘貼性，以利焊接的

9、進(jìn)行。助焊劑的成分包括活化劑、載劑、溶劑與其他特殊功能的添加物。(P84)無(wú)鉛焊料的選擇(6種體系)1、 Sn/Ag/Bi ； 2、Sn/Ag/Cu/ ； 3、Sn/Ag/Cu/Bi ；4、Sn/Ag/Bi/ln ； 5、Sn/Ag/Cu/ln 6、Sn/Cu/In/Ga。第六章元器件與電路板的接合波焊的基本工藝步驟：助焊涂布-預(yù)熱-焊錫涂布-多余焊錫吹除-檢測(cè)/保護(hù)-清潔第七章封膠材料與技術(shù)(P113)按涂布的外形可分為順形涂布與封膠順形涂封與涂膠的區(qū)別： 在順形涂圭寸中：丙烯類樹脂、氨基甲酸醋樹脂、環(huán)氧樹脂、硅膠樹脂、氟碳樹脂、聚對(duì)環(huán)二 甲苯樹脂等常見的材料，聚亞胺等常見的材料，聚亞胺與硅

10、膠樹脂同時(shí)為耐高溫的保護(hù)材料。 在IC芯片模塊的封膠中：酸酐基類環(huán)氧樹脂與硅膠樹脂則為主要的材料。涂布的方法：噴灑法、沉浸法、流動(dòng)式涂布、毛刷涂布。第八章陶瓷封裝(P119)陶瓷封裝優(yōu)點(diǎn)：能提供IC芯片氣密性的密封保護(hù)，使其具有優(yōu)良的可靠度；陶瓷 被用做集成電路芯片封裝的材料，是因?yàn)樵跓帷㈦?、機(jī)械特性等方面極穩(wěn)定，而且陶瓷材料的特性可通過(guò)改變其化學(xué)成分和工藝的控制調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)，不僅可作為封裝的封蓋材料，它也是各種微電子產(chǎn)品重要的承載基板。缺點(diǎn)：1、與塑料封裝比較，陶瓷封裝的工藝溫度較高，成本較高；2、工藝自動(dòng)化與薄型化封裝的能力遜于塑料封裝；3、陶瓷材料具較高的脆性，易致應(yīng)力損害；4、在需要低介

11、電常數(shù)與高連線密度的封裝中，陶瓷封裝必須與薄膜封裝競(jìng)爭(zhēng)。陶瓷封裝工藝流程：引腳基板黏結(jié)-芯片黏結(jié)-打線鍵合-基板/封蓋黏結(jié)-引腳鍍錫-引腳切割成型塑料封裝工藝流程：芯片黏結(jié)-打線鍵合-鑄模成型-烘烤硬化-引腳鍍錫-引腳切割成型 漿料：無(wú)機(jī)與有機(jī)材料的組合。無(wú)機(jī)材料：氧化鋁粉末與玻璃粉末的混合有機(jī)材料：高分子黏結(jié)劑、塑化劑、有機(jī)溶劑第九章塑料封裝(P128)優(yōu)點(diǎn)：低成本、薄型化、工藝簡(jiǎn)單、適合自動(dòng)化生產(chǎn)、應(yīng)用范圍極廣 缺點(diǎn)：散熱性、耐熱性、密封性不好、可靠性不高影響塑料封裝的因素：1、封裝配置與IC芯片尺寸2、導(dǎo)體與鈍化保護(hù)層的材料選擇3、芯片黏結(jié)方法4、鑄模樹脂材料5、引腳架的設(shè)計(jì)6、鑄模成型工藝條件(P129)塑料封裝的材料：酚醛樹脂、硅膠等熱硬化型塑膠(P131)塑料封裝的工藝：轉(zhuǎn)移鑄模、