芯片封装介绍
封装技术概论及相关知识
?微电子学(Microelectronics):一门研究集成电路设计、制造、测试、封装等全过程的学科。
?微电子技术:利用微细加工技术,基于固体物理、器件物理和电子学理论方法,在半导体材料上实现微小固体电子器件和集成电路的一门技术。
?集成电路IC(Integrate Circuit):通过半导体工艺技术将电子电路元件(电阻、电容等无源器件)和有源器件(晶体管、二极管等),按照一定的电路互连,“集成”在一块半导体单晶片(如硅或砷化镓)上,封装在一个外壳内,形成完整的有独立功能的电路和系统。
?芯片(chip):没有封装的集成电路,通常与集成电路混用,作为集成电路的又一个名称。
?集成电路封装(ICPackaging, PKG):是一门将IC芯片加以粘贴固定并密封保护,并与其它必需的元器件组合以成为一项电子产品的科学技术。
芯片的制作流程:
?狭义的封装
集成电路芯片封装(Packaging,PKG),是指利用膜技术及微细加工技术,将芯片布置、粘贴固定及连接在框架或基板上,并引出接线端子。通过可塑性绝缘介质灌封固定,构成整体立体结构的工艺。
?广义的封装 “电子封装工程”(系统封装)=狭义的封装(芯片封装)+装配和组装
即:将芯片封装体与其它元器件组合、装配成完整的系统和电子设备。
芯片封装是一门跨学科的综合学科,也是跨行业的综合工程技术。
u涉及了物理、化学、化工、材料、机械、电气与自动化等多门学科;
u整合了产品的电气特性、热传导性、可靠性、材料与工艺技术的应用以及成本价格等因素。
u使用的材料包括:金属、陶瓷、玻璃、高分子等。
?封装的主要生产过程包括:晶圆切割,将晶圆上每一晶粒加以切割分离。粘晶,(Die-Attach)将切割完成的晶粒放置在导线架上。焊线,(WireBond)将晶粒信号接点用金属线连接至导线架上。封胶,将晶粒与外界隔绝。检切/成型,将封胶后多余的残胶去除,并将导线架上IC加以检切成型。印字,在IC表面打上型号、生产日期、批号等信息。检测,测试芯片产品的优劣。
封装术语总结:
?双列直插式封装--DIP(dualin-line package)
?单列直插式封装--SIP(singlein-line package)
?薄小外型封装--TSOP(Thinsmall Outline package)
?四边引脚扁平封装--QFP(quadflat package)
?带引线的塑料芯片载体PLCC(plasticleaded chip carrier)
?无引脚芯片载体--LCC(Leadlesschip carrier)
?插针阵列--PGA(pingrid array)
?球栅阵列—BGA(BallGrid Array)
?芯片尺寸封装-CSP(或称μBGA)
芯片封装使用的材料包括:金属、陶瓷、玻璃、高分子等。
?金属:电热传导材料
?陶瓷、玻璃:陶瓷基板的主要成分
?高分子材料:塑料封装、封装工艺添加物
塑料封装一般认为属非气密封装。
?特点:
工艺简单、成本低廉、适合自动化大批生产。约占IC市场的的95%。
如何衡量一个芯片封装技术是否先进?
?硅效率:芯片占封装面积之比,比值越接近1越好。
当比值等于“1”时,称为“裸晶”。即封装的最高境界。
上表中:硅效率:从2%---75%
原文标题 : 芯片封装介绍
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