設(shè)計-集成電路塑封自動上料機機架部件及性能試驗開題報告

1、南通大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（）開題學(xué)生學(xué) 號0341137W專 業(yè)機械工程及自動化課題名稱集成電路塑封自動上料機機架設(shè)計及性能試驗閱讀文獻情況國內(nèi)文獻12篇開題日期2007 年 4 月 9 日國外文獻5篇開題地點基 301（W）一、文獻綜述與調(diào)研：（闡述課題研究的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，本課題研究的意義和價值、參考文獻）課題研究的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢集成電路（IC）是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)和信息社會的基礎(chǔ)，是改造和我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù) 1。近年來，我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，已成為國家經(jīng)濟發(fā)展的主要驅(qū)動力量之一。在集成電路產(chǎn)業(yè)的三大支柱(IC設(shè)計、IC制造和IC封裝)之中，IC封裝在推進我國集成電路產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展過程中起到了重

2、要的作用；多年來，我國IC封裝的銷售額在國家整個集成電路產(chǎn)業(yè)中一直占有 70%的份額；從某種意義上講，我國集成電路產(chǎn)業(yè)是從IC封裝開始起家的，事實證明這是一條符合我國國情的發(fā)展道路。目前，全球IC封裝技術(shù)已經(jīng)進入第三次性的時期，對我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了一次難得的發(fā)展機遇2。當(dāng)人類進人一個新千年的時候，蓬勃發(fā)展的計算機、通訊、 和其它消費類系統(tǒng)對IC封裝提出了更高的要求，即高性能、高可靠、多功能、小型化、薄型化、便攜式及低成本。IC封裝 著嚴(yán)峻的 3。在迎接這一 中，世界的集成電路封裝得到了空前的發(fā)展。隨著集成電路的發(fā)展， 封裝技術(shù)也一直追隨著集成電路的發(fā)展而發(fā)展。一代集成電路就有相應(yīng)一代

3、的封裝技術(shù)相配合4。集成電路封裝技術(shù)的發(fā)展歷史可劃分為 3 個階段5-10。第一階段(20 世紀(jì) 70 年代之前)，以通孔插裝型封裝為主；典型的封裝形式包括最初的金屬圓形(TO 型)封裝，以及后來的陶瓷雙列直插封裝(CDIP)、陶瓷一玻璃雙列直插封裝(CerDIP)和 雙列直插封裝(PDIP)等。第二階段(20 世紀(jì)80 年代以后)，從通孔插裝型封裝向表面貼裝型封裝的轉(zhuǎn)變。從平面兩邊引線型封裝向平面四邊引線型封裝發(fā)展。表面貼裝技術(shù)被稱為電子封裝領(lǐng)域的一場 ，得到迅猛發(fā)展。第三階段(20世紀(jì) 90 年代以后)，集成電路發(fā)展進入超大規(guī)模集成電路時代，特征尺寸達到 0.180.25 mm ，要求集成

4、電路封裝向更高密度和更高速度方向發(fā)展。目前，世界集成電路封裝正在呈現(xiàn)下述快速發(fā)展趨勢：（1）為適應(yīng)超大規(guī)模集成電路向著高密度、高 IO 數(shù)方向的發(fā)展需求，IC 封裝正在從四邊引線封裝形式(QFPTQFP )向球柵陣列封裝形式(BGACSP )轉(zhuǎn)變，信號傳輸由微型焊球代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬絲引線，信號輸出由平面陣列方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的四邊引線方式。這是由兩邊引線向四邊引線、由通孔插裝向表面貼裝為代表的第二次 IC 封裝的性技術(shù)后的第三次技術(shù)。（2）為適應(yīng)快速增長的以、筆記本電腦、平板顯示等為代表的便攜式電子產(chǎn)品的需求，IC 封裝正在向著微型化、薄型化、不對稱化、低成本化方向發(fā)展。（3）為適應(yīng)人們?nèi)找娓邼q的綠色

5、環(huán)保要求，集成電路封裝正在向著無鉛化、無溴阻燃化、無毒低毒化方向快速發(fā)展，這對傳統(tǒng)的 IC 封裝及其封裝材料提出了嚴(yán)峻的。全球集成電路封裝正在按照既定的規(guī)律，蓬勃地向前發(fā)展，呈現(xiàn)出 8 個發(fā)展方向：（1）向著高密度、多 IO 數(shù)方向發(fā)展；（2 ）向著提高表面貼裝密度方向發(fā)展；（3）向著高頻、大功率方向發(fā)展；（4）向著薄型化、微型化、不對稱化、低成本化方向發(fā)展；（5）從單封裝向多封裝發(fā)展；（6）從兩維平面封裝向三維封裝方向發(fā)展；（7）向著系統(tǒng)封裝(SIP )方向發(fā)展；（8）向著綠色環(huán)?；较虬l(fā)展。隨著電子工業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，使集成電路封裝業(yè)的市場規(guī)模越來越大，對集成電路封裝設(shè)備的自動化

6、程度和技術(shù)含量也提出了更高的要求11。另外半導(dǎo)體集成電路在封裝過程和靜電對IC封裝方面的影響較大12。隨著IC的集成度和復(fù)雜性越來越高，污染境控制、環(huán)境保護和靜電防護技術(shù)就越來越影響或制約微電子技術(shù)的發(fā)展。因此，在集成電路生產(chǎn)、封裝中的前后道各工序?qū)ιa(chǎn)環(huán)境提出了更高要求，不僅僅要保持一定的溫、濕度、潔凈度，還需要對靜電防護引起足夠的重視。為了解決這些問題，除了通過嚴(yán)格和苛刻的凈化、管理生產(chǎn)車間，在IC的加工生產(chǎn)和封裝過程中建立起靜電防護系統(tǒng)等措施外，最重要的還是盡可能的減少人為對生產(chǎn)過程的影響，用自動化設(shè)備代替人力在生產(chǎn)過程中的參與。這樣既可減少環(huán)境對集成電路生產(chǎn)封裝的影響，又可提高生產(chǎn)效率

7、。而封裝是IC制造過程中影響微電子產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和性能質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。半導(dǎo)體制造工藝的快速進步和市場對微小的急切需求，對封裝設(shè)備的定位精度和運動速度、加速度提出了極高的要求13。本課題研究的意義和價值本課題主要進行集成電路封裝自動上料系統(tǒng)機架的設(shè)計及性能試驗。研制自動上料系統(tǒng)，可代替手工上料，填補手工上料在集成電路封裝生產(chǎn)工藝上的。就目前國內(nèi)外關(guān)于集成電路封裝的文獻表明，技術(shù)水平上，盡管我國集成電路產(chǎn)業(yè)在近幾年有了快速的發(fā)展，但在總體上與發(fā)達國家相比，還存在很大的差距14。就半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備而言，主要還依靠進口，另外在國內(nèi)封裝生產(chǎn)線上IC封裝設(shè)備的自動化程度參差不齊15。在市場方面，南通富士

8、通、江蘇長電、樂山無線電公司等國內(nèi)大型封裝企業(yè)國內(nèi)封裝企業(yè)迅速發(fā)展，半導(dǎo)體企業(yè)繼續(xù)將封裝測試轉(zhuǎn)移到國內(nèi)，今后幾年中國集成電路市場將以每年30%左右的增長速度增長，到2009年市場規(guī)模將達到9475億元16-17。面對蓬勃發(fā)展的IC封裝業(yè)，面巨大的市場需求，本課題研制的集成電路塑封自動上料機將具有廣闊的應(yīng)用前景和市場價值。參考文獻1.自強不息、優(yōu)先發(fā)展、努力做大做好半導(dǎo)體封裝產(chǎn)業(yè)J. 電子工業(yè)設(shè)備,2003,(107):4-72. 微電子封裝技術(shù)與聚合物封裝材料的發(fā)展趨勢J. 新材料產(chǎn)業(yè), 2005, (8 ): 39-463高尚通. 跨世紀(jì)的微電子封裝J. 半導(dǎo)體,2000,37(6):1-7

9、4梁紅兵.封裝技術(shù):追隨IC的發(fā)展而發(fā)展J.集成電路應(yīng)用,2002:225,. 電子封裝的新發(fā)展.電子與封裝J，2004，4（1）:3-96HO-Ming Tong.Microelectronics packaging: present and futureJ. Materials Chemistryand Physics ,1995,40:147-1617John Baliga. High-Density Packaging: The Nexter-connect ChallengeJ. Seniconductorer-national, 2000,23(2):91-1008David R

10、Hald. A Review of the Advanced Packaging TechnologiesJ. Surface MountTechnologies,1997(9):54-589 John H Lau. BGA、CSP、DCA and Flip-Chip TechnologyJ. In: Proceedings of the ISEP96.1996:20-27.10Rao R Tummala. Importance, Sus and Chllenges in Microelectronics System-levelPackagingJ.In: Proceedings of th

11、e ISEPT98. 1998:6-11.11. IC自動上料夾緊機構(gòu)J. 電子工業(yè)設(shè)備,2001,30(4):41-4412. 環(huán)境與靜電對集成電路封裝過程的影響J. 電子電路與貼裝,2004,(3):53-5513,.面向封裝的新型高速高精度平面定位機構(gòu)研究J. 工具技術(shù),2005,39(5):19-2214.2002-2003 年集成電路與設(shè)備發(fā)展?fàn)顩rJ.IC 制造技術(shù)，2004,29(3):54-57關(guān)15.IC 打標(biāo)設(shè)備的自動上料技術(shù)分析J. 電子工業(yè)設(shè)備，2004,118:55-6116.大力發(fā)展我國半導(dǎo)體封裝業(yè)J. 電子工業(yè)設(shè)備,2005,128:1-317.國內(nèi)外集成電路封裝產(chǎn)業(yè)評述.電子與封裝J，2003,3(9):6-9二、本課題的基本內(nèi)容，預(yù)計解決的難題基本內(nèi)容本課題結(jié)合縱向科研項目“集成電路塑封自動上料機研制”研究需要，進行集成電路塑料封裝自動上料系統(tǒng)的機架設(shè)計及性能試驗。系統(tǒng)主要有料片傳送、料片自動排片、工控機系統(tǒng)及傳感檢測系統(tǒng)等組成。預(yù)計解決的難題上料機機架結(jié)構(gòu)設(shè)計上料機系統(tǒng)部分性能試驗三、課題的研究方法、技術(shù)路線查閱相關(guān)技術(shù)資料確定課題總體設(shè)計方案上料機機架結(jié)構(gòu)設(shè)計上料機系統(tǒng)部分性能試驗。四、研究工作條件和基礎(chǔ)課題組已在手工上料機械的基礎(chǔ)上開展了有關(guān)前期預(yù)研工作計算機相關(guān)技術(shù)資料五、計劃進度起訖日期工作內(nèi)容3 月 31 日4 月 8