微電子封裝技術(shù)-課后習(xí)題答案

第1章習(xí)題1.1簡述微電子封裝技術(shù)的主要特點(diǎn)。答：①微電子封裝向高密度和高I/O引腳數(shù)發(fā)展，引腳由四邊引出向面陣排列發(fā)展。②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）。③從陶瓷封裝向塑料封裝發(fā)展。④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。1.2簡述微電子封裝的四個(gè)技術(shù)層次。答：從由硅圓片制作出各類芯片開始，微電子封裝可以分為四個(gè)層次：①第一層次，又稱為芯片層次的封裝，即用封裝外殼將芯片封裝成單芯片組件（SingleChipModule，SCM）和多芯片組件的一級封裝，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)行連接的模塊元器件；②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合成一個(gè)電路卡的工藝；③第三層次，將數(shù)個(gè)第二層次完成的封裝組裝成的電路卡組裝在一個(gè)主電路板上，使之成為一個(gè)部件或子系統(tǒng)的工藝；④第四層次，將數(shù)個(gè)第三層次組裝好的子系統(tǒng)再組裝成一個(gè)完整電子產(chǎn)品的工藝過程。1.3簡述微電子封裝的主要功能。答：微電子封裝通常有四種功能：傳遞電能、信號傳輸、散熱通道、機(jī)械支撐。1.傳遞電能，主要是指電源電壓的分配和導(dǎo)通。2.信號傳輸，主要是將電信號的延遲盡可能地減小，在布線時(shí)應(yīng)盡可能使信號線與芯片的互連路徑及通過封裝I/O引出的路徑達(dá)到最短。3.散熱通道，主要是指各種微電子封裝都要考慮器件、部件長期工作時(shí)如何將聚集的熱量散出的問題。4.機(jī)械支撐，主要是指微電子封裝可以為芯片和其他部件提供牢固可靠的機(jī)械支撐，并能適應(yīng)各種工作環(huán)境和條件的變化。1.4簡述微電子封裝技術(shù)的主要類型。答：按照封裝中所組合的集成電路芯片的數(shù)目區(qū)分，芯片封裝可分為單芯片封裝（SingleChipPackages，SCP）和多芯片封裝（MultichipPackages，MCP）兩大類，多芯片封裝也包括多芯片組件（模塊）封裝（MultichipModule，MCM）。通常MCP指層次較低的多芯片封裝，而MCM指層次較高的多芯片封裝。按照密封所用的材料區(qū)分，封裝可以分為高分子材料（塑料）和陶瓷兩大類。陶瓷封裝的熱性質(zhì)穩(wěn)定，熱傳導(dǎo)性能優(yōu)良，對水分子滲透有良好的阻隔能力，因此是主要的高可靠性封裝方法；塑料封裝的熱性質(zhì)與可靠性雖然低于陶瓷封裝，但它具有工藝自動(dòng)化、低成本、薄型化封裝等優(yōu)點(diǎn)，而且隨著工藝技術(shù)與材料技術(shù)的進(jìn)步，其可靠性已有相當(dāng)大的改善，塑料封裝也是目前市場最常用的技術(shù)。按照引腳分布形態(tài)區(qū)分，封裝可以分為單邊引腳、雙邊引腳、四邊引腳和底部引腳等4種。常見的單邊引腳有單列式封裝（SingleInlinePackages，SIP）與交叉引腳式封裝（ZigZagInlinePackages，ZIP）；雙邊引腳有雙列式封裝（DualInlinePackages，DIP）、小型化封裝（SmallOutlinePackages，SOP）等；四邊引腳有四邊扁平封裝（QuadInlinePackages，QIP）；底部引腳有金屬罐式（MetalCanPackages，MCP）和點(diǎn)陣列式封裝（PinGridArray，PGA）。按照器件與電路板互連方式區(qū)分，封裝可以分為引腳插入型（Pin-Through-Hole，PTH）和表面貼裝型（SurfaceMountTechnology，SMT）兩大類。PTH器件的引腳為細(xì)針狀或薄板狀金屬，以供插入底座或電路板的導(dǎo)孔中進(jìn)行焊接固定。SMT器件則先粘貼于電路板上再進(jìn)行焊接，它具有海鷗翅型、鉤型、直柄型的金屬引腳或電極凸塊引腳。按照基板類型區(qū)分，可以分為有機(jī)基板和無機(jī)基板，從基板結(jié)構(gòu)上分，可以分為單層基板、雙層基板、多層基板和復(fù)合基板等。

第2章習(xí)題2.1簡述微電子封裝技術(shù)的基本工藝流程。答：基本工藝流程為：硅片減薄→硅片切割→芯片貼裝→芯片互連→成形技術(shù)→去飛邊毛刺→切筋成形→上焊錫→打碼等。2.2簡述芯片減薄的常用工藝技術(shù)。答：硅片的背面減薄技術(shù)主要有磨削、研磨、干式拋光（DryPolishing）、化學(xué)機(jī)械平坦工藝（CMP）、電化學(xué)腐蝕（ElectrochemicalEtching）、濕法腐蝕（WetEtching）、等離子增強(qiáng)化學(xué)腐蝕PlasmaEnhancedChemicalEtching，PECE）、常壓等離子腐蝕（AtmosphereDownstreamPlasmaEtching，ADPE）等。2.3簡述芯片切割的常用工藝技術(shù)。答：切割的方式可以分為刀片切割和激光切割兩個(gè)大類。刀片切割是較為傳統(tǒng)的切割方式，通過采用金剛石磨輪刀片高速轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)切割。激光切割工藝就是利用激光聚焦產(chǎn)生的能量來完成切割，可以分為激光半切割方式和激光全切割方式。激光半切割方式既需要進(jìn)行激光切割又需要進(jìn)行刀片切割，而激光全切割方式則完全用激光來進(jìn)行切割。2.4簡述芯片貼裝的常用工藝技術(shù)。答：貼裝的方式主要共晶粘貼法、焊接粘貼法、導(dǎo)電膠粘貼法和玻璃膠粘貼法。共晶粘貼法是利用金-硅合金（一般是69%的金和31%的Si），在363℃時(shí)的共晶熔合反應(yīng)使IC芯片粘貼固定。焊接粘貼法是將芯片背面淀積一定厚度的Au或Ni，同時(shí)在焊盤上淀積Au-Pd-Ag和Cu的金屬層。這樣就可以使用Pb-Sn合金制作的合金焊料將芯片焊接在焊盤上。導(dǎo)電膠進(jìn)行芯片貼裝的工藝用針筒或注射器將黏著劑涂布在芯片焊盤上，然后將芯片精確地放置到焊盤的黏著劑上面。玻璃膠粘貼芯片先以蓋印、網(wǎng)印、點(diǎn)膠等技術(shù)將玻璃膠原料涂布在基板的芯片座上，將IC芯片放置在玻璃膠上后，再將封裝基板加熱至玻璃熔融溫度以上即可完成粘貼。2.5簡述打線鍵合的常用工藝技術(shù)。答：主要的打線鍵合方式有熱壓鍵合（ThermocompressionBonding，也稱為T/CBonding）、超聲波鍵合（UltrasonicBonding，也稱為U/SBonding）和熱超聲波鍵合（ThermosonicBonding，也稱為T/SBonding）三種。熱壓鍵合技術(shù)是利用加熱和加壓力，使金屬絲與Al或Au的金屬焊區(qū)壓焊在一起。超聲波鍵合又稱超聲焊，它是利用超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的能量，通過磁致伸縮換能器，在超高頻磁場感應(yīng)下，迅速伸縮而產(chǎn)生彈性振動(dòng)，經(jīng)變幅桿傳給劈刀，使劈刀相應(yīng)振動(dòng)；同時(shí)，在劈刀上施加一定壓力。于是，劈刀就在這兩種力的共同作用下，帶動(dòng)金屬絲在被焊區(qū)的金屬化層表面迅速摩擦，使金屬絲和金屬表面產(chǎn)生塑性形變。熱超聲波鍵合技術(shù)為熱壓鍵合技術(shù)與超聲波鍵合技術(shù)的混合技術(shù)。熱超聲波鍵合必須首先在金屬線末端成球，再使用超聲波脈沖進(jìn)行金屬線與金屬焊區(qū)的鍵合。2.6簡述載帶自動(dòng)焊技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。答：1）TAB結(jié)構(gòu)輕、薄、短、小，封裝高度不足1mm；2）TAB的電極尺寸、電極與焊區(qū)節(jié)距均比WB大為減小。TAB的電極寬度通常為50μm，可以做到20~30μm，電極節(jié)距通常為80μm，根據(jù)需要還可以做的更小；3）相應(yīng)可容納更高的I/O引腳數(shù)，如10mm見方的芯片，WB最多可容納300個(gè)I/O引腳，而TAB可達(dá)500個(gè)引腳以上，這就提高了TAB的安裝密度；4）TAB的引線電阻、電容和電感均比WB小得多，WB分別為100mΩ、25pF和3nH，而TAB的則分別為20mΩ、10pF和2nH，這使TAB互連的LSI、VLSI能夠具有更優(yōu)良的高速、高頻性能；5）采用TAB互連，可以對各類IC芯片進(jìn)行篩選和測試，確保器件是優(yōu)質(zhì)器件，無疑可大大提高電子組裝的成品率，從而降低電子產(chǎn)品的成本；6）TAB采用Cu箔引線，導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能好，機(jī)械強(qiáng)度高；7）一般的WB鍵合拉力為0.05~0.1N/點(diǎn)，而TAB比WB可高3~10倍，達(dá)到0.3~0.5N/點(diǎn)，從而可提高芯片互連的可靠性；8）TAB使用標(biāo)準(zhǔn)化的卷軸長帶（長100m），對芯片實(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以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可進(jìn)行工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)，從而提高電子產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品成本。2.7簡述載帶自動(dòng)焊技術(shù)的類別。答：TAB按其結(jié)構(gòu)和形狀可以分為Cu箔單層帶、PI雙層帶、Cu-粘接劑-PI三層帶和Cu-PI-Cu雙金屬帶四種，以三層帶和雙層帶使用居多。TAB單層帶成本低，制作工藝簡單，耐熱性能好，但是不可以進(jìn)行老化篩選和測試芯片。TAB雙層帶可彎曲，成本較低，設(shè)計(jì)自由靈活，可制作高精度圖形，能篩選和測試芯片，帶寬為35mm時(shí)尺寸穩(wěn)定性差。TAB三層帶的Cu箔與PI粘結(jié)性好，可制作高精度圖形，可卷繞，適于批量生產(chǎn)，能篩選和測試芯片，制作工藝較復(fù)雜，成本較高。2.8簡述倒裝焊技術(shù)中的凸點(diǎn)的制作技術(shù)。答：制作凸點(diǎn)的工藝技術(shù)多種多樣，歸結(jié)起來，主要有蒸發(fā)/濺射法、電鍍法、化學(xué)鍍法、機(jī)械打球法、激光法、置球和模板印刷法、移植法、疊層制作法和柔性凸點(diǎn)制作法等。2.9簡述微電子封裝中常用的成形技術(shù)。答：常見的成形技術(shù)主要有金屬封裝、塑料封裝、陶瓷封裝等。塑料封裝是最常用的封裝方式，塑料封裝的成形技術(shù)有多種，主要包括轉(zhuǎn)移成形技術(shù)（TransferMolding）、噴射成形技術(shù)（InjectMolding）和預(yù)成形技術(shù)（Premolding）等。2.10簡述常用的去飛邊毛刺技術(shù)及其主要特點(diǎn)。答：去除飛邊毛刺的工藝主要有：介質(zhì)去飛邊毛刺、溶劑去飛邊毛刺和水去飛邊毛刺等。另外，當(dāng)溢出塑封料發(fā)生在引線架堤壩背后時(shí)，可用所謂的切除工藝。用介質(zhì)去飛邊毛刺時(shí)，是將研磨料如粒狀塑料球和高壓空氣一起沖洗模塊。在去飛邊毛刺的過程中，介質(zhì)會(huì)將引線架引腳的表面輕微擦磨，這將有助于焊料和金屬引線架的連接。用水去飛邊毛刺工藝是利用高壓的水流來沖擊模塊，有時(shí)也會(huì)將研磨料和高壓水流一起使用。用溶劑去飛邊毛刺通常只適用于很薄的毛刺。溶劑包括N-甲基吡咯烷酮（NMP）或雙甲基呋喃（DMF）。

第3章習(xí)題3.1簡述包封技術(shù)的特點(diǎn)。答：包封通過將有源器件和環(huán)境隔離來實(shí)現(xiàn)保護(hù)元器件的功能，同時(shí)芯片和封裝材料形成一體，以達(dá)到機(jī)械保護(hù)的目的。包封一般采用有機(jī)材料，成本相對較低，在民用集成電路封裝中占主導(dǎo)地位。但其耐濕性不佳，影響了產(chǎn)品可靠性。3.2簡述包封技術(shù)常用的材料。答：從基質(zhì)材料的綜合特性來看，最常用的包封材料分為四種類型：環(huán)氧類、氰酸酯類、聚硅酮類和氨基甲酸乙酯類，目前IC封裝使用鄰甲酚甲醛型環(huán)氧樹脂體系的較多。具有耐濕、耐燃、易保存、流動(dòng)充填性好、電絕緣性高、應(yīng)力低、強(qiáng)度大和可靠性好等特點(diǎn)。3.3簡述包封技術(shù)的工藝過程。答：常用的包封封裝法，一般是將樹脂覆蓋在半導(dǎo)體芯片上，使其與外界環(huán)境隔絕。覆蓋樹脂的方法有以下五種。1.涂布法，用筆或毛刷等蘸取樹脂，在半導(dǎo)體芯片上涂布，然后加熱固化完成封裝。涂布法要求樹脂黏度適中略低。2.浸漬法，將芯片浸入裝滿環(huán)氧樹脂或酚樹脂液體的浴槽中，浸漬一定時(shí)間后向上提拉，然后加熱固化完成封裝。3.滴灌法，又叫滴下法，用注射器及布液器將液態(tài)樹脂滴灌在半導(dǎo)體芯片上，然后加熱固化完成封裝。4.流動(dòng)浸漬法，又叫粉體涂裝法。將芯片置于預(yù)加熱的狀態(tài)，浸入裝滿環(huán)氧樹脂與氧化硅粉末的混合粉體，并置于流動(dòng)狀態(tài)的流動(dòng)浴槽中，浸漬一定時(shí)間，待粉體附著達(dá)到一定厚度后，經(jīng)加熱固化完成封裝。5.模注法，將芯片放入比其尺寸略大的模具或樹脂盒中，構(gòu)成模塊，向模塊間隙中注入液體樹脂，然后加熱固化完成封裝，這是最常見的一種包封形式。3.4簡述傳遞模注封裝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。答：傳遞模注具有以下優(yōu)點(diǎn)：①制品廢邊少，可減少后加工量；②能加工帶有精細(xì)或易碎嵌件和穿孔的制品，并能保持嵌件和孔眼位置的正確；③制品性能均勻，尺寸準(zhǔn)確，質(zhì)量高；④模具的磨損較小。傳遞模注具有以下缺點(diǎn)：①模具的制造成本較高；②塑料損耗大；③纖維增強(qiáng)塑料因纖維定向而產(chǎn)生各向異性；④圍繞在嵌件四周的塑料，有時(shí)會(huì)因熔按不牢而使制品的強(qiáng)度降低。3.5簡述模注成形技術(shù)的常見問題。答：有塑封產(chǎn)品無論是采用先進(jìn)的傳遞模注封裝還是采用傳統(tǒng)的單注塑模封裝，塑封成形缺陷總是普遍存在的，而且無法完全消除。1.未填充；2.沖絲；3.氣泡或氣孔；4.麻點(diǎn)；5.開裂；6.溢料；7.其他缺陷，在塑封中還有粘污、偏芯等缺陷。3.6簡述模注成形技術(shù)常見問題的解決對策。答：1.未填充；由于模具溫度過高引起的有趨向性的未填充可以采用提高樹脂的預(yù)熱溫度，使其均勻受熱；增加注塑壓力和速度，使樹脂的流速加快；降低模具溫度，以減緩反應(yīng)速度，延長樹脂流動(dòng)時(shí)間，從而達(dá)到從發(fā)充填的效果。模具澆口堵塞引起的未填充可以用工具清除堵塞物，并涂上少量的脫模劑，并且在每模封裝后，都用氣槍和刷子將料筒和模具上的樹脂固化料清除干凈。2.沖絲；選擇合理的注塑時(shí)間，使模腔中的樹脂在低黏度期內(nèi)流動(dòng)，以減少?zèng)_力。減小沖力還要選擇合適的流動(dòng)速度。影響流動(dòng)速度的因素很多，可以從注塑速度、模具溫度、模具流道、澆口等因素來考慮。3.氣泡或氣孔；頂端氣孔就是增加注塑速度，適當(dāng)調(diào)整預(yù)熱溫度。澆口氣孔就是減慢注塑速度，適當(dāng)降低預(yù)熱溫度，以使樹脂在模具中的流動(dòng)速度減緩；為了促進(jìn)揮發(fā)性物質(zhì)的逸出，可以適當(dāng)提高模具溫度。內(nèi)部氣孔要適當(dāng)降低模具溫度，其次可以考慮適當(dāng)提高注塑壓力。4.麻點(diǎn)；將破損的料餅夾在中間，在投入料筒時(shí)，最好將破損的料餅置于底部或頂部。在預(yù)熱時(shí)將各料餅之間留有一定的空隙來放置，使各料餅都能充分均勻受熱。注意調(diào)整加熱板的高度，避免加熱板與料餅距離忽遠(yuǎn)忽近導(dǎo)致料餅受熱不均。5.開裂；可以適當(dāng)延長固化時(shí)間，使之充分固化；在操作上，可在用模前將模具表面清除干凈，也可以將模具表面涂上適量的脫模劑。選擇與芯片、框架等材料膨脹系數(shù)相匹配的樹脂。6.溢料；在黏度的允許范圍內(nèi)，選擇黏度較大的樹脂，并調(diào)整填料的粒度分布，提高填充量，這樣就從選擇合適材料方面來減少溢料的發(fā)生。適當(dāng)降低注塑壓力或提高合模壓力，盡量減少磨損，調(diào)整基座的平整度。7.其他缺陷，在塑封中還有粘污、偏芯等缺陷。主要采用清模、糾正操作姿勢等方法解決。3.7簡述常見的密封技術(shù)。答：所謂密封是指將芯片置于密閉環(huán)境下，相關(guān)的制作技術(shù)稱為氣密封裝技術(shù)。主要有熔融金屬封裝、焊料焊、釬焊、熔焊、玻璃封裝等封裝類型。

第4章習(xí)題4.1簡述厚膜技術(shù)的工藝流程。答：生產(chǎn)厚膜電路的基本工藝流程是絲網(wǎng)印刷、厚膜材料的干燥和燒結(jié)。絲網(wǎng)印刷工藝是將漿料涂布在基板上，干燥工藝的作用是在燒結(jié)前從漿料中去除揮發(fā)性的溶劑，燒結(jié)工藝是使粘貼劑發(fā)揮作用將印刷圖形粘貼在基板上。4.2簡述厚膜漿料的基本組成。答：厚膜漿料由有效物質(zhì)、粘貼成分、有機(jī)黏著劑、溶劑和稀釋劑組成。有效物質(zhì)直接決定了厚膜的作用與功能，粘貼成分與有機(jī)黏著劑用于改變厚膜漿料的流體特性，溶劑為有效物質(zhì)的載體。4.3簡述常用的厚膜材料。答：厚膜材料主要包括：厚膜導(dǎo)體材料、厚膜電阻材料、厚膜介質(zhì)材料、厚膜功能材料和厚膜基板等。厚膜導(dǎo)體在混合電路中必須實(shí)現(xiàn)以下各種功能：①在電路節(jié)點(diǎn)之間提供導(dǎo)電布線；②提供元器件與膜布線及與更高一級組裝的互連；③必須提供連接區(qū)域以連接厚膜電阻；④必須提供多層電路導(dǎo)體層之間的連接。厚膜介質(zhì)材料主要是以簡單的交疊結(jié)構(gòu)或復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu)用作導(dǎo)體間的絕緣體。4.4簡述薄膜技術(shù)的常用制備工藝技術(shù)。答：薄膜可以通過真空淀積技術(shù)或通過電鍍淀積技術(shù)制成。濺射是薄膜淀積到基板上的主要方法。濺射是利用帶有電荷的離子在電場中加速后具有一定動(dòng)能的特點(diǎn)，將離子引向欲被濺射的靶電極。在離子能量合適的情況下，入射的離子將在與靶表面的原子的碰撞過程中使后者濺射出來。這些被濺射出來的原子將帶有一定的動(dòng)能，并且會(huì)沿著一定的方向射向襯底，從而實(shí)現(xiàn)在襯底上薄膜的沉積。通過電阻加熱的方法進(jìn)行蒸發(fā)，通常是在難熔金屬制成的舟或用電阻絲纏繞的陶瓷坩堝中進(jìn)行的，或把蒸發(fā)材料涂覆在電熱絲上進(jìn)行。電鍍是把基板和陽極懸掛在含有待鍍物質(zhì)的導(dǎo)電溶液里，在兩者之間施加電位實(shí)現(xiàn)的。電鍍的速率是電位和溶液濃度的函數(shù)，用這種方法可以把大多數(shù)金屬鍍在導(dǎo)電體的表面。4.5簡述常用的薄膜材料。答：薄膜材料主要有薄膜電阻、導(dǎo)體材料、介質(zhì)材料和薄膜基板等。導(dǎo)體材料主要是用于形成電路圖形，為電阻、電容、半導(dǎo)體元件、半導(dǎo)體芯片等電路搭載部件提供電極以及電學(xué)連接。薄膜電阻主要用于形成電路中的各種電阻或電阻網(wǎng)路。介質(zhì)材料主要用于形成電容器膜和實(shí)現(xiàn)絕緣與表面鈍化。4.6簡述厚膜技術(shù)和薄膜技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。答：盡管與厚膜相比，薄膜工藝提供了更好的線條清晰度、更細(xì)的線寬和更好的電阻性能，但薄膜技術(shù)仍然存在很所的制約因素：①薄膜工藝的成本要高，因?yàn)樵黾恿讼嚓P(guān)的工藝步驟，只有在單塊基板上制造大量的薄膜電路時(shí)價(jià)格才有競爭力；②多層結(jié)構(gòu)的制造極為困難，盡管可以使用多次的淀積和刻蝕工藝，但這是一種成本很高、勞動(dòng)密集的工藝，因而只能在有限的范圍內(nèi)使用；③在大多數(shù)情況下，設(shè)計(jì)者受限于單一的方塊電阻率，這需要較大的面積去制造高阻值和低阻值的兩種電阻。

第5章習(xí)題5.1簡述器件級封裝的基本工藝流程。答：常見的器件級封裝工藝的制作流程包括切片、貼片、鍵合、包覆、打標(biāo)、引線處理或焊球制作、成品切割等。5.2簡述金屬封裝的主要特點(diǎn)。答：金屬封裝精度高，尺寸嚴(yán)格；適合批量生產(chǎn)，相對價(jià)格低；性能優(yōu)良，應(yīng)用面廣；可靠性高，可以得到大體積的空腔。金屬封裝形式多樣、加工靈活，可以和某些部件（如混合集成的A-D或D-A轉(zhuǎn)換器）融為一體，既適合于低I/O數(shù)的單芯片和多芯片的封裝，也適合于MEMS、射頻、微波、光電、聲表面波和大功率器件，可以滿足小批量、高可靠性的要求。5.3簡述塑料封裝的主要特點(diǎn)。答：塑料封裝的主要特點(diǎn)是工藝簡單、成本低廉、薄型化和便于自動(dòng)化大批量生產(chǎn)等。5.4簡述塑料封裝的工藝流程。答：基本工藝過程如下所述：將已經(jīng)完成芯片粘貼與打線鍵合的IC芯片與框架放置于可加熱的鑄孔中，利用鑄膜機(jī)的擠制桿將預(yù)熱軟化的鑄膜材料經(jīng)閘口與流道壓入模具腔體的鑄孔中，經(jīng)溫度約175℃、1～3min的熱處理使鑄膜材料產(chǎn)生硬化成形反應(yīng)。封裝好的元器件自鑄膜機(jī)中推出后，通常需要再施與4～6h、175℃的熱處理以使鑄膜材料完全硬化。5.5簡述塑料封裝的常見類型。答：從工程應(yīng)用的角度，可以將塑料封裝分為引腳插入型、表面貼裝型和TAB型等幾類。PDIP：塑料雙列直插封裝（PlasticDoubleIn-linePackage）；PLCC：塑料無引線芯片載體（PlasticLeadlessChipCarrier）；PSOP：塑料小尺寸封裝（PlasticSmall-outlinedPackage）；PQFP：四邊引腳扁平塑料封裝（PlasticQuadFlatPackaging）；PPGA：塑料針柵陣列（PlasticPinGridArray）；PBGA：塑料球柵陣列（PlasticBallGridArray）；TBGA：載帶球柵陣列（TapeBallGridArray）。5.6簡述塑料封裝的主要可靠性試驗(yàn)。答：目前常用來驗(yàn)證塑料封裝可靠性的方法主要有以下三種。1）高溫偏壓試驗(yàn)（HighTemperature/VoltageBiasTest）。試驗(yàn)的方法是將封裝元器件放置于125~150℃的測試腔體中，并使其在最高的電壓和電流負(fù)荷下操作，其目的是試驗(yàn)元器件與材料相互作用所引致的破壞。2）溫度循環(huán)試驗(yàn)（TemperatureCycleTest）。采用的試驗(yàn)條件有：①65~150℃循環(huán)變化，在最高與最低溫各停留1h；②55~200℃循環(huán)變化，在最高與最低溫各停留10min；③0~125℃，每小時(shí)三個(gè)循環(huán)變化。3）溫度/濕度/偏壓試驗(yàn)（Temperature/Humidity/VoltageBiasTest）。這種試驗(yàn)方法也稱為THB試驗(yàn)，將IC芯片放置于85℃/85%相對濕度的測試腔體中，并在元器件上通入交流信號。5.7簡述陶瓷封裝的基本工藝流程。答：主要的工藝步驟包括生胚片的制作、沖片、導(dǎo)孔成形、厚膜導(dǎo)線成形、疊壓、燒結(jié)、表層電鍍、引腳結(jié)合與測試等。5.8簡述球柵陣列封裝的特點(diǎn)。答：主要特點(diǎn)包括以下幾點(diǎn)：①提高成品率。I/O引腳數(shù)雖然增多，但引腳間距遠(yuǎn)大于QFP，從而提高了組裝成品率；②改進(jìn)了器件引出端數(shù)和本體尺寸的比例，例如邊長為31mm的BGA，當(dāng)間距為1.5mm時(shí)有400個(gè)引腳，而當(dāng)間距為1mm時(shí)有900個(gè)引腳，相比之下，邊長為32mm而引腳間距為0.5mm的QFP只有208個(gè)引腳；③雖然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷芯片法焊接，C4焊接，從而可以改善它的電熱性能；④明顯改善共面問題，極大地減少了共面損壞，組裝可用共面焊接，可靠性高；④厚度比QFP減少1/2以上，重量減輕3/4以上；⑤BGA引腳變短，信號傳輸路徑變短，寄生參數(shù)減小，信號傳輸延遲小，使用頻率大大提高；⑥BGA引腳牢固，不像QFP那樣存在引腳變形問題；⑦球形觸點(diǎn)有利于散熱；5.9簡述BGA的主要類別。答：BGA的四種主要形式為：塑料球柵陣列（PlasticBallGridArray，PBGA）、陶瓷球柵陣列（CeramicBallGridArray，CBGA）、陶瓷圓柱柵格陣列（CeramicColumnGridArray，CCGA）和載帶球柵陣列（TapeBallGridArray，TBGA）。5.10簡述BGA技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。答：主要優(yōu)點(diǎn)包括以下幾點(diǎn)：①成品率高；②改進(jìn)了器件引出端數(shù)和本體尺寸的比例；③BGA能用可控塌陷芯片法焊接，C4焊接，從而可以改善它的電熱性能；④明顯改善共面問題，極大地減少了共面損壞，組裝可用共面焊接，可靠性高；④厚度比QFP減少1/2以上，重量減輕3/4以上；⑤BGA引腳變短，信號傳輸路徑變短，寄生參數(shù)減小，信號傳輸延遲小，使用頻率大大提高；⑥BGA引腳牢固，不像QFP那樣存在引腳變形問題；⑦球形觸點(diǎn)有利于散熱；主要缺點(diǎn)包括以下幾點(diǎn)：功耗增加；焊球端子的高度偏差，由于現(xiàn)在塑封的基板產(chǎn)生翹曲，微球端子的高度會(huì)出現(xiàn)偏差；對濕氣敏感，不適用于有氣密性要求和可靠性要求高的器件的封裝；熱匹配性差，焊點(diǎn)疲勞是其主要的失效形式；封裝體邊緣的焊球?qū)?zhǔn)難度增加。5.11簡述CSP技術(shù)的主要特點(diǎn)。答：1）封裝體積小。2）輸入/輸出端數(shù)可以很多。3）電學(xué)性能優(yōu)良。4）散熱性能好。5）CSP不僅體積小，而且重量輕。6）測試、篩選、老化容易。7）無需填充料。5.12簡述CSP技術(shù)的主要類別。答：CSP主要分為5種類型：柔性基板封裝（FlexCircuitInterposter）、剛性基板封裝（RigidSubstrateInterposer）、引線框架式CSP封裝（CustomLeadFrame）、晶圓級CSP封裝（Wafer