集成電路芯片封裝

1、SQP：小型化封裝MCP:金屬鯉式封裝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：轉(zhuǎn)移成型技術、噴射成型技術、預成型技術芯片封裝技術的基本工藝流程：硅片減薄、硅片切割、芯片貼裝、芯片互連、成型 技術、去飛邊毛刺、切筋成型、上焊錫、打碼等技術。（P20）減薄后的芯片有如下優(yōu)點：1、薄的芯片更有利于散熱；2、減小芯片封裝體積；3、 提高機械性能、硅片減薄、其柔韌性越好，受外力沖擊引起的應力也越小

2、；4、晶片的厚度 越薄，元件之間的連線也越短，元件導通電阻將越低，信號延遲時間越短，從而實現(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。 芯片切割技術減?。合葴p薄-切割-裂片（熱膨脹、機械）先劃片后減?。―BG）減薄劃片（DBT）貼裝的方式：共晶粘貼法、焊接粘貼法、導電膠粘貼法、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度時的共晶熔合反應使IC芯 片粘貼固定。第一章集成電路芯片封裝概述（P1）封裝概念：狹義：利用膜技術及微細加工技術，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可塑

3、性絕緣介質(zhì)灌封固定，構成整體 立體結構的工藝。廣義：將封裝體與基板連接固定，裝配成完整的系統(tǒng)或電子設備，并確保整 個系統(tǒng)綜合性能的工程。（P3）芯片封裝實現(xiàn)的功能：1、傳遞功能2、傳遞電路信號3、提供散熱途徑4、結構保 護與支持（P4）封裝工程的技術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、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程。第一層次：又稱為芯片層次的封裝，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的工藝，使之成為易于取放輸送，并可與下 一層次組裝進行連接的模塊（組件）元件。第二層次：將數(shù)個第一

4、層次完成的封裝與其他電子元器件組成一個電路卡的工藝。第三層次：將數(shù)個第二層次完成的封裝組裝的電路卡組合成在一個主電路板上使之成 為一個部件或子系統(tǒng)的工藝。第四層次：將數(shù)個子系統(tǒng)組裝成為一個完整電子產(chǎn)品的工藝過程。在芯片上的集成電路元器件間的連線工藝也稱為零級層次的封裝，因此封裝工程也可 以用五個層次區(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)：單邊引腳、雙邊引腳、四邊引腳和底部引腳 SMT器件有L型、J型、I型

5、的金屬引腳。SIP :單列式封裝DIP ：雙列式封裝PGA :點陣式封裝（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 有實現(xiàn)芯片與封裝結構的電路連接才能發(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。打線鍵合技術有超聲波鍵合、 熱壓鍵合、熱超聲波鍵合。載帶自動鍵合（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工 藝。倒裝芯片鍵合（FCB）：芯片面朝下，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：金屬封裝、塑料封裝

6、、陶瓷封裝。（P44）波峰焊：波峰焊的工藝流程包括上助焊劑、預熱以及將PCB板在一個焊料波峰上通 過，依靠表面張力和毛細管現(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。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 的進入深度穿過焊料波峰而實現(xiàn)焊點的焊接過程。再流焊：是通過預先在PCB焊接部位施放適量和適當形式的焊料，然后貼放表面組 裝元器件，然后通過重新熔化預先分配到印制板焊盤上的焊膏，實現(xiàn)表面組 裝元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機械與電氣連接的一種成組或逐點 焊接工藝。第三章厚/薄膜技

7、術（P47）厚膜技術方法：絲網(wǎng)印刷、燒結薄膜技術方法：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；有機粘貼劑，提供絲網(wǎng)印制的合適流動性能； 溶劑或稀釋劑，決定運載劑的粘度。厚膜與基板粘貼的物質(zhì)：玻璃、金屬氧化物厚膜導體材料類型：可空氣燒結的、可氮氣燒結的、必須在還原氣氛中燒結的厚膜導體材料：金導體、銀導體、銅導體（P64）生產(chǎn)厚膜電路的3個工藝：絲網(wǎng)印刷：把漿料涂布在基板上；干燥：在燒結前從漿料中去除揮發(fā)性的溶劑；燒 結：使粘貼機構發(fā)揮作用，使印刷圖

8、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金屬的表面，降低熔融焊錫與鍵合點金屬之間的 表面張力以提高潤濕性，提供適當?shù)母g性、發(fā)泡性、揮發(fā)性與粘貼性，以利焊接的 進行。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）無鉛焊料的選擇（6種體系

9、）1、 Sn/Ag/Bi； 2、Sn/Ag/Cu/； 3、Sn/Ag/Cu/Bi；4、Sn/Ag/Bi/In； 5、Sn/Ag/Cu/In 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-預熱-焊錫涂布-多余焊錫吹除-檢測/保護-清潔 第七章封膠材料與技術（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：在順形涂封中：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，聚亞胺與硅膠樹脂同時為耐高溫的保護材料。 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

10、：噴灑法、沉浸法、流動式涂布、毛刷涂布。第八章陶瓷封裝（P119）陶瓷封裝優(yōu)點：能提供IC芯片氣密性的密封保護，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，是因為在熱、電、機械特性等方面極穩(wěn)定，而且陶瓷材料 的特性可通過改變其化學成分和工藝的控制調(diào)整來實現(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：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，易致應力損害；4、在需要低介電常數(shù)與高連線密度的封裝中，陶瓷封裝必須與薄膜封裝競爭。陶瓷封裝工藝流程：引腳基板黏結-芯片黏結-打線鍵合-基板/封蓋黏結-引腳鍍錫-引 腳切割成型塑料封裝工藝流程:芯片黏結-打線鍵合-鑄模成型-烘烤硬化-引腳鍍錫-引腳切割成型 漿料：無機與有機材料的組合。無機材料：氧化鋁粉末與玻璃粉末的混合有機材料：高分子黏結劑、塑化劑、有機溶劑第九章塑料封裝（P128）優(yōu)點：低成本、薄型化、工藝簡單、適合自動化生產(chǎn)、應用范圍極廣 缺點：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、導體與鈍化保護層的材料選擇3、芯片黏結方法 4、鑄模樹脂材料5、引腳架的設計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