封裝技術(shù)復(fù)習(xí)提綱及答案(最新本)

1、第一章 緒論1、 封裝技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)、趨勢(shì)發(fā)展特點(diǎn)：、微電子封裝向高密度和高I/O引腳數(shù)發(fā)展，引腳由四邊引出向引出向面陣列排列發(fā)展；、微電子封裝向表面安裝式封裝（SMP）發(fā)展，以適合表面安裝技術(shù)（SMT）；、從陶瓷封裝向塑料封裝發(fā)展；、從注重發(fā)展IC芯片向先發(fā)展后道封裝再發(fā)展芯片轉(zhuǎn)移。發(fā)展趨勢(shì)：、微電子封裝具有的I/O引腳數(shù)將更多；、應(yīng)具有更高的電性能和熱性能；、將更輕、更薄、更??；、將更便于安裝、使用和返修；、可靠性會(huì)更高；、性價(jià)比會(huì)更高，而成本卻更低，達(dá)到物美價(jià)廉。2、 封裝的功能：電源分配、信號(hào)分配、散熱通道、機(jī)械支撐和環(huán)境保護(hù)。3、 封裝技術(shù)的分級(jí)零級(jí)封裝：芯片互連級(jí)。一級(jí)封裝：將一個(gè)或

2、多個(gè)IC芯片用適宜的材料（金屬、陶瓷、塑料或它們的組合）封裝起來，同時(shí)在芯片的焊區(qū)與封裝的外引腳間用如上三種芯片互連方法（WB、TAB、FCB）連接起來使之成為有實(shí)用功能的電子元器件或組件。二級(jí)封轉(zhuǎn)：組裝。將上一級(jí)各種微電子封裝產(chǎn)品、各種類型的元器件及板上芯片（COB）一同安裝到PWB或其它基板上。三級(jí)封裝：由二級(jí)組裝的各個(gè)插板或插卡再共同插裝在一個(gè)更大的母板上構(gòu)成的，立體組裝。4、 芯片粘接的方法只將IC芯片固定安裝在基板上：Au-Si合金共熔法、Pb-Sn合金片焊接法、導(dǎo)電膠粘接法、有機(jī)樹脂基粘接法。芯片互連技術(shù)：主要三種是引線鍵合（WB）、載帶自動(dòng)焊（TAB）和倒裝焊（FCB）。早期有梁

3、式引線結(jié)構(gòu)焊接，另外還有埋置芯片互連技術(shù)。第二章 芯片互連技術(shù)1、 芯片互連技術(shù)各自特點(diǎn)及應(yīng)用引線鍵合：、熱壓焊：通過加熱加壓力是焊區(qū)金屬發(fā)生塑性形變，同時(shí)破壞壓焊界面上的氧化層使壓焊的金屬絲和焊區(qū)金屬接觸面的原子間達(dá)到原子引力范圍，從而使原子間產(chǎn)生引力達(dá)到鍵合。加熱溫度高，容易使焊絲和焊區(qū)形成氧化層，容易損壞芯片并形成異質(zhì)金屬間化合物影響期間可靠性和壽命；由于這種焊頭焊接時(shí)金屬絲因變形過大而受損，焊點(diǎn)鍵合拉力小（0.05N/點(diǎn)），使用越來越少。、超聲焊：利用超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的能量和施加在劈刀上的壓力兩者結(jié)合使劈刀帶動(dòng)Al絲在被焊區(qū)的金屬化層表面迅速摩擦，使Al絲和Al膜表面產(chǎn)生塑性形變來實(shí)現(xiàn)

4、原子間鍵合。與熱壓焊相比能充分去除焊接界面的金屬氧化層，可提高焊接質(zhì)量，焊接強(qiáng)度高于熱壓焊；不需要加熱，在常溫下進(jìn)行，因此對(duì)芯片性能無損害；可根據(jù)不同需要隨時(shí)調(diào)節(jié)鍵合能量，改變鍵合條件來焊接粗細(xì)不等的Al絲或?qū)挼腁l帶；AL-AL超聲鍵合不產(chǎn)生任何化合物，有利于器件的可靠性和長(zhǎng)期使用壽命。、金絲球焊：球焊時(shí)，襯底加熱，壓焊時(shí)加超聲。操作方便、靈活、焊點(diǎn)牢固，壓點(diǎn)面積大，又無方向性，故可實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制下的高速自動(dòng)化焊接；現(xiàn)代的金絲球焊機(jī)還帶有超聲功能，從而具有超聲焊的優(yōu)點(diǎn)；由于是Au-Al接觸超聲焊，盡管加熱溫度低，仍有Au-Al中間化合物生成。球焊用于各類溫度較低、功率較小的IC和中、小功率晶體

5、管的焊接。載帶自動(dòng)焊：TAB結(jié)構(gòu)輕、薄、短、小，封裝高度不足1mm；TAB的電極尺寸、電極與焊區(qū)節(jié)距均比WB大為減?。幌鄳?yīng)可容納更高的I/O引腳數(shù)，提高了TAB的安裝密度；TAB的引線電阻、電容和電感均比WB小得多，這使TAB互連的LSI、VLSI具有更優(yōu)良的高速高頻電性能；采用TAB互連可對(duì)各類IC芯片進(jìn)行篩選和測(cè)試，確保器件是優(yōu)質(zhì)芯片，大大提高電子組裝的成品率，降低電子產(chǎn)品成本；TAB采用Cu箔引線，導(dǎo)熱導(dǎo)電性能好，機(jī)械強(qiáng)度高；TAB的鍵合拉力比WB高310倍，可提高芯片互連的可靠性；TAB使用標(biāo)準(zhǔn)化的卷軸長(zhǎng)度，對(duì)芯片實(shí)行自動(dòng)化多點(diǎn)一次焊接，同時(shí)安裝及外引線焊接可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可進(jìn)行工業(yè)化規(guī)

6、模生產(chǎn)，提高電子產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品成本。TAB廣泛應(yīng)用于電子領(lǐng)域，主要應(yīng)用與低成本、大規(guī)模生產(chǎn)的電子產(chǎn)品，在先進(jìn)封裝BGA、CSP和3D封裝中,TAB也廣泛應(yīng)用。倒裝焊：FCB芯片面朝下，芯片上的焊區(qū)直接與基板上的焊區(qū)互連，因此FCB的互連線非常短，互連產(chǎn)生的雜散電容、互連電阻和電感均比WB和TAB小的多，適于高頻高速的電子產(chǎn)品應(yīng)用；FCB的芯片焊區(qū)可面陣布局，更適于搞I/O數(shù)的LSI、VLSI芯片使用；芯片的安裝互連同時(shí)進(jìn)行，大大簡(jiǎn)化了安裝互連工藝，快速省時(shí)，適于使用先進(jìn)的SMT進(jìn)行工業(yè)化大批量生產(chǎn)；不足之處如芯片面朝下安裝互連給工藝操作帶來一定難度，焊點(diǎn)檢查困難；在芯片焊區(qū)一般要制作

7、凸點(diǎn)增加了芯片的制作工藝流程和成本；此外FCB同各材料間的匹配產(chǎn)生的應(yīng)力問題也需要很好地解決等。2、 WB特點(diǎn)、類型、工作原理（略）、金絲球焊主要工藝、材料金絲球焊主要工藝數(shù)據(jù)：直徑25m的金絲焊接強(qiáng)度一般為0.070.09N/點(diǎn)，壓點(diǎn)面積為金絲直徑的2.53倍，焊接速度可達(dá)14點(diǎn)/秒以上，加熱溫度一般為100，壓焊壓力一般為0.5N/點(diǎn)。材料：熱壓焊、金絲球焊主要選用金絲，超聲焊主要用鋁絲和Si-Al絲，還有少量Cu-Al絲和Cu-Si-Al絲等。3.The characteristic and application of TAB technologyCharacteristic ：1）T

8、AB結(jié)構(gòu)輕、薄、短、小，封裝高度1mm2）TAB電極尺寸、電極與焊區(qū)間距較之WB小3）TAB容納I/O引腳數(shù)更多，安裝密度高4）TAB引線電阻、電容、電感小，有更好的電性能5）可對(duì)裸芯片進(jìn)行篩選和測(cè)試6）采用Cu箔引線，導(dǎo)電導(dǎo)熱好，機(jī)械強(qiáng)度高7）TAB鍵合點(diǎn)抗鍵合拉力比WB高8）TAB采用標(biāo)準(zhǔn)化卷軸長(zhǎng)帶，對(duì)芯片實(shí)行多點(diǎn)一次焊接，自動(dòng)化程度高Application：主要應(yīng)用于低成本、大規(guī)模生產(chǎn)的電子產(chǎn)品，如液晶顯示器、電子手表、打印頭、醫(yī)療電子等，此外還應(yīng)用到筆記本式計(jì)算機(jī)和汽車電子產(chǎn)品等。4、TAB關(guān)鍵材料與技術(shù)關(guān)鍵材料：基帶材料、Cu箔引線材料和芯片凸點(diǎn)金屬材料。關(guān)鍵技術(shù)：芯片凸點(diǎn)制作技術(shù)T

9、AB載帶制作技術(shù)載帶引線與芯片凸點(diǎn)的內(nèi)引線焊接技術(shù)和載帶外引線的焊接技術(shù)。5、TAB內(nèi)外引線焊接技術(shù)內(nèi)引線焊接（與芯片焊區(qū)的金屬互連）：芯片凸點(diǎn)為Au或Ni-Au、Cu-Au等金屬，載帶Cu箔引線也鍍這類金屬時(shí)用熱壓焊（焊接溫度高壓力大）；載帶Cu箔引線鍍0.5m厚的Pb-Sn或者芯片凸點(diǎn)具有Pb-Sn時(shí)用熱壓再流焊（溫度較低壓力較小）。焊接過程：對(duì)位焊接抬起芯片傳送焊接條件：主要由焊接溫度（T）、壓力（P）、時(shí)間（t）確定，其它包括焊頭平整度、平行度、焊接時(shí)的傾斜度及界面的侵潤(rùn)性，凸點(diǎn)高度的一致性和載帶內(nèi)引線厚度的一致性也影響。T=450500，P0.5N/點(diǎn)，t=0.51s焊接后焊點(diǎn)和芯片

10、的保護(hù)：涂覆薄薄的一層環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂要求粘度低、流動(dòng)性好、應(yīng)力小切Cl離子和粒子含量小，涂覆后需經(jīng)固化。篩選測(cè)試：加熱篩選在設(shè)定溫度的烘箱或在具有N2保護(hù)的設(shè)備中進(jìn)行；電老化測(cè)試。外引線焊接（與封裝外殼引線及各類基板的金屬化層互連）：供片沖壓和焊接回位。6.The characteristic and application of flip chip bonding technologyCharacteristic：優(yōu)點(diǎn)：1.小尺寸: 小的IC引腳圖形(只有扁平封裝的5）減小了高度和重量。2.功能增強(qiáng): 使用倒裝芯片能增加I/O 的數(shù)量3.性能增加: 短的互連減小了電感、電阻以及電容，保證

11、了信號(hào)延遲減少、較好的高頻率、以及從晶片背面較好的熱通道。4.可靠性提高5.提高了散熱熱能力6.低成本：批量的凸點(diǎn)降低了成本。缺點(diǎn)：1.裸芯片很難測(cè)試2.隨著間距地減小和引腳數(shù)的增多導(dǎo)致PCB技術(shù)面臨挑戰(zhàn)3. 必須使用X射線檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)不可見的焊點(diǎn)4. 和SMT工藝相容性較差5. 要求很高的組裝精度6.維修很困難或者不可能Application：倒裝芯片技術(shù)的興起是由于與其他的技術(shù)相比，在尺寸、外觀、柔性、可靠性、以及成本等方面有很大的優(yōu)勢(shì)。今天倒裝芯片廣泛用于電子表，手機(jī)，便攜機(jī)，磁盤、耳機(jī)，LCD以及大型機(jī)等各種電子產(chǎn)品上。7、UBM含義概念、結(jié)構(gòu)、相關(guān)材料UBM（凸點(diǎn)下金屬化）：粘附層-

12、阻擋層-導(dǎo)電層。粘附層一般為數(shù)十納米厚度的Cr、Ti、Ni等；阻擋層為數(shù)十至數(shù)百納米厚度的Pt、W、Pd、Mo、Cu、Ni等；導(dǎo)電層金屬Au、Cu、Ni、In、Pb-Sn等。8、凸點(diǎn)主要制作方法）蒸發(fā)/濺射凸點(diǎn)制作法、電鍍凸點(diǎn)制作法、化學(xué)鍍凸點(diǎn)制作法、打球（釘頭）凸點(diǎn)制作法、置球及模板印刷制作焊料凸點(diǎn)、激光凸點(diǎn)制作法、移置凸點(diǎn)制作法、柔性凸點(diǎn)制作法、疊層凸點(diǎn)制作法、噴射Pb-Sn焊料凸點(diǎn)制作法。9、FCB技術(shù)及可靠性熱壓FCB可靠性、C4技術(shù)可靠性、環(huán)氧樹脂光固化FCB可靠性、各向異性導(dǎo)電膠FCB可靠性、柔性凸點(diǎn)FCB可靠性10、C4焊接技術(shù)特點(diǎn)C4技術(shù)，再流FCB法即可控塌陷芯片連接特點(diǎn)：、

13、C4除具有一般凸點(diǎn)芯片F(xiàn)CB優(yōu)點(diǎn)外還可整個(gè)芯片面陣分布，再流時(shí)能彌補(bǔ)基板的凹凸不平或扭曲等；、C4芯片凸點(diǎn)采用高熔點(diǎn)焊料，倒裝再流焊時(shí)C4凸點(diǎn)不變形，只有低熔點(diǎn)的焊料熔化，這就可以彌補(bǔ)PWB基板的缺陷產(chǎn)生的焊接不均勻問題；、倒裝焊時(shí)Pb-Sn焊料熔化再流時(shí)較高的表面張力會(huì)產(chǎn)生“自對(duì)準(zhǔn)”效果，這使對(duì)C4芯片倒裝焊時(shí)的對(duì)準(zhǔn)精度要求大為寬松。11、底封膠作用保護(hù)芯片免受環(huán)境如濕氣、離子等污染，利于芯片在惡劣環(huán)境下正常工作；使芯片耐受機(jī)械振動(dòng)和沖擊；減少芯片與基板間熱膨脹失配的影響；可避免遠(yuǎn)離芯片中心和四角的凸點(diǎn)連接處的應(yīng)力和應(yīng)變過于集中。這些最終可使芯片可靠性大大提高。12、各向同性、各向異性導(dǎo)電膠

14、互連原理ACA倒裝焊原理：先在基板上涂覆ACA，將帶有凸點(diǎn)的IC芯片與基板上的金屬焊區(qū)對(duì)位后在芯片上加壓并進(jìn)行ACA固化，這樣導(dǎo)電粒子擠壓在凸點(diǎn)與焊區(qū)之間，使上下接觸導(dǎo)電，而在xy平面各方向上導(dǎo)電粒子不連續(xù)，故不導(dǎo)電。第三章 插裝元器件的封裝技術(shù)1、插裝元件分類按外形結(jié)構(gòu)：圓柱形外殼封裝（TO）、矩形單列直插式封裝（SIP）、雙列直插式封裝（DIP）、針柵陣列封裝（PGA）等。按材料：金屬封裝、陶瓷封裝、塑料封裝等。2、DIP封裝技術(shù)工藝流程陶瓷熔封DIP（CDIP）：生瓷料準(zhǔn)備流延制模沖片沖腔沖孔并填充金屬化金屬化印制疊片壓層熱切側(cè)面金屬化印制排膠燒結(jié)電鍍或化學(xué)鍍Ni釬焊封口環(huán)和外引線電鍍N

15、i-Au外殼檢漏、電測(cè)試IC芯片安裝引線鍵合IC芯片檢測(cè)封蓋檢漏成品測(cè)試打印包裝。塑封型DIP（PDIP）：將IC芯片用粘接劑粘接在引線框架的中心芯片區(qū)，IC芯片各焊區(qū)與局部電鍍Ag的引線框架各焊區(qū)用WB連接，然后將引線框架置于塑封模具下模并蓋上上模，將環(huán)氧坯料注入注塑機(jī)加熱模具至150180，保溫23min后脫模，清除毛刺并對(duì)引線切筋后打彎成90即成標(biāo)準(zhǔn)PDIP。最后進(jìn)行高溫老化篩選并充分固化，測(cè)試分選打印包裝出廠。3、PGA技術(shù)的特點(diǎn)PGA針引腳以2.54mm節(jié)距在封裝底面上呈柵陣排列，所以I/O數(shù)高達(dá)數(shù)百乃至上千個(gè)；PGA是氣密封的，所以可靠性搞；PGA制作工藝復(fù)雜、成本高，故適于可靠性

16、要求高的軍品使用。第四章 表面安裝元器件的封裝技術(shù)1、SMD分類和優(yōu)缺點(diǎn)按封裝外形：“芝麻管”形、圓柱形、SOT形、PQFP、PLCC、BGA/CSP、裸芯片安裝DCA。按封裝材料：玻璃二極管封裝、塑料封裝類（主要封裝形式）、陶瓷封裝類。優(yōu)點(diǎn)：SMD體積小、重量輕，占基板面積小因而組裝密度高；電性能優(yōu)異；適合自動(dòng)化生產(chǎn)；降低生產(chǎn)成本；能提高可靠性；有利環(huán)境保護(hù)。不足：由于組裝密度高，需注重解決熱設(shè)計(jì)問題；SMD與PWB的CTE不一致導(dǎo)致焊點(diǎn)處的裂紋以致開裂問題；吸潮問題等。2.The types of SMD按外形分類:1.“芝麻管”形、圓柱形、SOT形；2. SOP(SOJ)形；3. PQF

17、P；4.PLCC；5.LCCC；6.BGA/CSP;7. 裸芯片直接芯片安裝(DCA)按封裝材料分類:1. 有玻璃二極管封裝，是圓柱形無引腳結(jié)構(gòu);2. 塑料封裝類;3. 陶瓷封裝類3、SMD主要封裝技術(shù)SOP（IC小外形封裝）：DIP的變形即將DIP的直插式引腳向外彎曲成90。兩類引腳：L和J。特點(diǎn)：引腳易焊接，焊點(diǎn)易檢查；SOJ安裝密度較高；引線框架材料（可伐合金、42鉄鎳合金、銅合金）銅合金具有柔性，可吸收焊接時(shí)的應(yīng)力，導(dǎo)電導(dǎo)熱性能好。分常規(guī)型、窄節(jié)距SOP、薄型SOP。PLCC（塑料有引腳片式載體封裝）：引腳材料為銅合金，不僅導(dǎo)電導(dǎo)熱性能好，還有一定彈性；引腳J型安裝密度高。工藝同模塑封

18、器件。LCCC（陶瓷無引腳片式載體封裝）：特點(diǎn)：無引腳；可直接焊到基板焊區(qū)；寄生電感電容??；電熱性能俱佳，耐腐蝕性優(yōu)良；不足在于制作工藝要求高且復(fù)雜，使用陶瓷成本高。工藝流程與CDIP類似。QFP（四邊引腳扁平封裝）：引腳有翼型和J行。分類：塑封QFP、陶瓷、薄型、窄節(jié)距、帶保護(hù)墊的QFP。引線框架材料多為C194Cu、可伐合金或42鉄鎳合金。工藝技術(shù)：PQFP類似塑封器件；CQFP類似陶瓷封裝期間CDIP。4.The packaging process flow of QFP(課本P114)5、塑封吸潮危害、機(jī)理及解決辦法危害：降低器件壽命；使器件電參數(shù)變差，最終會(huì)導(dǎo)致器件開路而失效；當(dāng)較大

19、尺寸的SMD和較薄殼體的塑封器件焊接時(shí)常會(huì)發(fā)生“爆米花”式開裂現(xiàn)象。開裂機(jī)理：水汽吸收聚蓄期（完好）、水汽蒸發(fā)膨脹期（焊接預(yù)熱至高溫，水汽受熱蒸發(fā)膨脹超過塑料與芯片粘接劑的粘接強(qiáng)度，蒸汽擴(kuò)張形成壓力圓頂）、開裂萌生擴(kuò)張期（蒸汽壓力繼續(xù)增加，應(yīng)力最薄弱出萌生裂紋，在蒸汽壓作用下裂紋擴(kuò)張至邊界，水汽由裂紋溢出，壓力圓頂塌陷形成開裂）。對(duì)策：從封裝結(jié)構(gòu)的改進(jìn)上增強(qiáng)抗開裂的能力；對(duì)塑封器件進(jìn)行適宜的烘烤；合適的包裝和良好的貯存條件。第五章 BGA和CSP的封裝技術(shù)1、BGA和CSP分類及特點(diǎn)BGA（PBGA、CBGA、CCGA、TBGA、MBGA、FCBGA、EBGA）：失效率低；焊點(diǎn)節(jié)距一般為1.2

20、7mm和0.8mm，可利用現(xiàn)有SMT工藝設(shè)備；提高了封裝密度，改進(jìn)了器件引腳數(shù)和本體尺寸比率；引腳是焊球可明顯改善共面性，大大減少共面失效；引腳牢固；引腳短使信號(hào)路徑短，減小了引腳電感和電容，改善了電性能；“自對(duì)準(zhǔn)”效應(yīng)可減少安裝、焊接失效率；利于散熱；適合MCM封裝，有利于實(shí)現(xiàn)其高密度、高性能。CSP（柔性基板封裝CSP、剛性基板、引線框架式、焊區(qū)陣列、微小模塑型、圓片級(jí)芯片尺寸）：體積??；可容納引腳最多；電性能良好；散熱性能優(yōu)良。3、 PBGA封裝技術(shù)Process flow：圓片減薄圓片切削芯片粘結(jié)等離子清洗引線鍵合等離子清洗模塑封裝裝配焊料球回流焊表面打標(biāo)分離最終檢查測(cè)試斗包裝優(yōu)點(diǎn)：和

21、環(huán)氧樹脂電路板熱匹配性好；對(duì)焊球共面要求寬松；安裝時(shí)可通過封裝體邊緣對(duì)準(zhǔn)；成本較低；電性能良好；自對(duì)準(zhǔn)；可用于MCM封裝。缺點(diǎn)：對(duì)濕氣敏感。裝配焊球方法：“球在上”和“球在下”。焊球直徑一般為0.76mm或0.89mm，成分為低熔點(diǎn)的63%Sn-37%Pb。4.The characteristics of packaging technology for CSP1.體積??；2.可容納的引腳數(shù)最多；3.電性能良好；4.散熱性能良好5.The reliability problems of BGA and CSP1. 失效現(xiàn)象；2. 研究焊點(diǎn)的熱循環(huán)疲勞；3. 封裝引腳對(duì)BGA封裝件的性能影響最大

22、；4. 焊料的機(jī)械性能也影響組件的熱循環(huán)壽命；5. 封裝焊點(diǎn)和PWB焊區(qū)設(shè)計(jì)對(duì)可靠性的影響6、焊球連接缺陷與焊點(diǎn)可靠性缺陷（聯(lián)系圖片進(jìn)行記憶）：橋連；連接不充分；空洞；斷開；浸潤(rùn)性差；形成焊料小球；誤對(duì)準(zhǔn)。焊點(diǎn)可靠性：熱應(yīng)力；機(jī)械應(yīng)力，包括三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)、四點(diǎn)扭曲測(cè)試、振動(dòng)試驗(yàn)。第六章 多芯片組件（MCM）1、MCM類型與特點(diǎn)五大類：有機(jī)疊層基板制成的MCM-L；厚膜或陶瓷多層布線基板制成的MCM-C；薄膜多層布線基板制成的MCM-D；厚薄膜混合多層基板制成的MCM-D/C；Si基板制成的MCM-Si。特點(diǎn)：高速性能；高密度性能；高散熱性；低成本。2、MCM組裝技術(shù)概念：指通過一定的連接方式，將

23、元器件組裝到MCM基板上，再將組裝有元器件的基板安裝在金屬或陶瓷封裝中組成一個(gè)具有多功能的MCM組件。內(nèi)容包括芯片與基板的粘接（導(dǎo)電膠或絕緣環(huán)氧樹脂粘接劑）、芯片與基板的電氣連接（WBTABFCB）、基板與外殼的物理連接（粘接劑、焊接或機(jī)械固定）和電氣連接（WB）。MCM清洗方法：等離子蒸氣去垢、溶劑噴洗、溶劑浸泡、超聲清洗。第七章 基板、介質(zhì)、金屬材料及基板制作技術(shù)1、基板材料要求電性能，高的電絕緣電阻，低的、一致的介電常數(shù)；熱性能，熱穩(wěn)定性好，熱導(dǎo)電率高，各種材料熱膨脹系數(shù)相近；機(jī)械性能，孔隙度低，平整性好，強(qiáng)度較高，彎度?。换瘜W(xué)性能，化學(xué)穩(wěn)定性好，制作電阻或?qū)w相容性好。2、基板的材料分

24、類氧化鋁；氮化鋁；有機(jī)多層基板材料；共燒陶瓷基板材料；硅基板材料；金剛石。3.The main requirements for polymer materials in electronic packaging.1.低應(yīng)力化（加入填充物，降低熱膨脹系數(shù)）2.高熱傳導(dǎo)性（加入填充物，增加熱傳導(dǎo)率）3.高耐熱性（添加無機(jī)化合物填充物）4.耐濕性(moisture penetration)5.界面粘接性（Interface adhesion）6.耐腐蝕性7.電氣性8.快速固化9.低成本4、 電子封裝材料的類型：金屬、合金、陶瓷、玻璃、塑料、復(fù)合材料The main requirements：1.導(dǎo)

25、熱性好2.CTE要低或與Si、GaAs等芯片材料相匹配3.良好的力學(xué)性能，足夠強(qiáng)度和剛度4.良好的電氣性能5.良好的封裝工藝性能，低成本、高可靠，能大規(guī)模生產(chǎn)6.其他特性5、電子封裝金屬材料的類型以及主要用途1）基本金屬化材料，起電氣和導(dǎo)熱作用。2）輔助金屬化材料，作為擴(kuò)散阻擋層、粘接助劑、腐蝕和氧化阻擋層以及將器件連接起來的媒體，如焊料。Chapter 8：Microelectronics packaging reliability1.The basic concepts of electronic packaging reliability.可靠性（Reliability）產(chǎn)品在規(guī)定條件下

26、、規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。2. The basic concepts for failure mode and failure mechanism in electronic packaging.失效模式：是指失效的形式，如開路、短路、漏氣等。失效機(jī)理：是指造成器件失效的原因。3. Main failure (defect) modes (types) of electronic packaging.-芯片開裂 - 翹曲- 引線偏移- 界面開裂- 封裝體開裂- 基板裂紋（爆米花現(xiàn)象）- 引線斷裂- 孔洞- 焊點(diǎn)疲勞破壞- 電遷移4. The purpose and procedure o

27、f failure analysis (FA) ；Common FA techniques (such as cross section, dye and pry, SEM, CSAM .).（1）失效分析的目的：q 找出失效原因q 制定改進(jìn)措施（從設(shè)計(jì)、制造和使用方面）q 提高產(chǎn)品質(zhì)量和成品率。（2）失效分析程序（流程）：q 記錄失效現(xiàn)象q 鑒別失效模式q 描述失效特征q 假設(shè)失效機(jī)理q 證實(shí)：從正、反兩面證實(shí)失效機(jī)理，失效可實(shí)現(xiàn)重復(fù)q 針對(duì)失效機(jī)理提出改進(jìn)措施，并考慮新措施中是否引入新的失效因素。（3）常用的失效分析技術(shù)n 無損分析技術(shù)-電性能測(cè)試和外觀檢驗(yàn)-聲學(xué)掃描顯微鏡(SAM)非破壞

28、性、可分層、點(diǎn)掃描 、截面掃描、水平面掃描；- X光透射檢查儀（X-ray）- Moire干涉儀：形變，warpage（翹曲）測(cè)量-有限元分析 ： 熱、熱力n 有損分析技術(shù)- 開封(Decapsulation / Decap)- 紅外熱像儀：溫度分布- 金相切片分析- 掃描電子顯微鏡（SEM）微區(qū)形貌- 俄歇譜（Auger）成分，成分深度分布- 傅利葉變換紅外顯微鏡分析（FTIR：Fourier transform infrared microscopy ）5 The purpose and key factors (such as stress level, stress type ) to

29、 design accelerated reliability test.加速性能退化試驗(yàn)的目的： 找出產(chǎn)品性能退化如何發(fā)生、何時(shí)發(fā)生的，在保持失效機(jī)理（退化機(jī)理）不變的條件下，將樣品置于比通常條件嚴(yán)酷的環(huán)境條件或工作應(yīng)力下進(jìn)行加速樣品性能退化的試驗(yàn)，以確定系統(tǒng)、子系統(tǒng)、元器件、材料的退化軌跡，從而通過外推的方法得到產(chǎn)品在設(shè)計(jì)或使用條件下的失效壽命或可靠性。關(guān)鍵因素：Chapter 9：Advanced packaging technologies1.The concept of wafer level packaging (WLP) technology.在通常制作IC芯片的Al焊區(qū)完成后，

30、繼續(xù)完成CSP的封裝制作，稱之為晶圓級(jí)CSP（WLCSP),又稱作晶圓級(jí)封裝。2. The key processes of WL-CSP課本P2913. The concept and types of the 3D packaging technologies.Concept: 3D封裝技術(shù)又稱立體封裝技術(shù)。與傳統(tǒng)封裝技術(shù)相比，在原有基礎(chǔ)上向Z方向即向空間發(fā)展的微電子封裝高密度化。Types: 1.埋置型3D；2.有源基板型3D；3.疊層型3D。Specified Subject 1：LED packaging technology1.Describe briefly the four w

31、ays to achieve LED white light, and how they are packaged？第一條是RGB,也就是紅光LED+綠光LED+藍(lán)光LED,LED走RGB合成白光的這種辦法主要的問題是綠光的轉(zhuǎn)換效率底,現(xiàn)在紅綠藍(lán)LED轉(zhuǎn)換效率分別達(dá)到30%,10%和25%,白光流明效率可以達(dá)到60lm/w.通過進(jìn)一步提高藍(lán)綠光LED的流明效率,則白光流明效率可達(dá)到200lm/w.由于合成白光所要求的色溫和顯色指數(shù)不同,對(duì)合成白光的各色LED流明效率有不同的.第二條路是LED+不同色光熒光粉:第一個(gè)方法是用紫外或紫光LED+RGB熒光粉來合成LED,這種工作原理和日光燈是類似的

32、,但是比日光燈的性能要優(yōu)越,其中紫光LED的轉(zhuǎn)換系數(shù)可達(dá)80%,各色熒光粉的量子轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到90%,還有一個(gè)辦法是用藍(lán)光LED+紅綠熒光粉,藍(lán)光LED效率60%,熒光粉效率70%;還有是藍(lán)光LED+黃色熒光粉來構(gòu)成白光.1通過LED紅綠藍(lán)的三基色多芯片組和發(fā)光合成白光2藍(lán)光LED芯片激發(fā)黃色熒光粉，由LED藍(lán)光和熒光粉發(fā)出的黃綠光合成白光3紫外光LED芯片激發(fā)熒光粉發(fā)出三基色合成白光白光LED有兩種封裝方式，一種是支架式封裝形式，一種是大功率LED的封裝形式2. Describe briefly the difference and similar aspects (similarity)

33、 between LED packaging andmicroelectronics packaging.3. And also describe briefly the development trend for LED package technology and the whole LED industryrespectively.LED封裝技術(shù)目前主要往高發(fā)光效率、高可靠性、高散熱能力與薄型化幾個(gè)方向發(fā)展Specified Subject 2：MEMS packaging technology1.MEMS與傳統(tǒng)封裝的區(qū)別1）微電子封裝通常分為三個(gè)層次，即一級(jí)封裝，二級(jí)封裝，三級(jí)封裝。而

34、MEMS封裝則分為芯片級(jí)封裝、器件級(jí)封裝和系統(tǒng)級(jí)封裝，是建立在微電子封裝基礎(chǔ)上，并沿用了許多微電子封裝的工藝技術(shù)，但比微電子封裝更龐大、更復(fù)雜。2）微電子封裝隨IC芯片的發(fā)展而發(fā)展，有各個(gè)時(shí)期相對(duì)應(yīng)的、有代表性的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的封裝類型；MEMS封裝沒有規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的封裝類型，在很多情況下都是專用封裝。3）MEMS封裝除具有微電子封裝的一些共同失效模式外，還有其獨(dú)特性，MEMS器件對(duì)封裝的環(huán)境更敏感。4）MEMS封裝對(duì)體積的減小要求比微電子封裝更迫切，其3D封裝的需求強(qiáng)烈。5）MEMS封裝成本比微電子封裝高。6）MEMS封裝對(duì)安裝技術(shù)比微電子封裝有更高的要求。2、MEMS封裝技術(shù)功能、要求功能：微電子封裝的基本功能+低應(yīng)力+高真空度+高氣密性+高隔離度+特殊的封裝環(huán)境與引出技術(shù)特點(diǎn)：技術(shù)研究方向多樣化；加工工藝多樣；MEMS器件制作走向單片集成化、動(dòng)靜結(jié)合；MEMS器件的芯片與封裝正統(tǒng)一考慮并大力發(fā)展；普通商用低性能產(chǎn)品與高性能特殊用途的MEMS器