英飞凌推微型晶圆级芯片封装的工业级eSIM卡—SLM 97

英飞凌推微型晶圆级芯片封装的工业级eSIM卡—SLM 97

英飞凌推微型晶圆级芯片封装的工业级eSIM卡—

SLM 97

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?2018年12月24日,德国慕尼黑讯—物联网(IoT)中的M2M通信要求可靠的数据收集和不间断的数据传输。为充分利用无处不在的移动网络,英飞凌科技股份公司(FSE:IFX / OTCQX:IFNNY)推出全球首款采用微型晶圆级芯片尺寸封装(WLCSP)的工业级嵌入式SIM(eSIM)卡。从自动售货机到远程传感器、再到资产跟踪器的工业机器和设备制造商,均可借此优化其物联网设备的设计,而不会影响安全性和质量。

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?eSIM卡的部署能够带来诸多优势,助力蜂窝连接在工业环境下的顺利采用。eSIM卡占用空间小,能够帮助设备制造商提高设计灵活性。并且,得益于单一SKU(库存量单位),他们还能够简化制造流程和全球分销。此外,如果网络覆盖不足,或者能够与其他移动运营商签订更有利的合同,客户也可随时更换移动服务提供商。

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?不过,要想在狭小空间上实现稳健的品质,且在最恶劣条件下也能正常使

电子元件封装大全及封装常识

修改者:林子木 电子元件封装大全及封装常识 一、什么叫封装 封装,就是指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连 接.封装形式是指安装半导体集成电路芯片用的外壳。它不仅起着安装、固定、 密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用,而且还通过芯片上的接点用导线 连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件相连 接,从而实现内部芯片与外部电路的连接。因为芯片必须与外界隔离,以防止空 气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。另一方面,封装后的芯片也 更便于安装和运输。由于封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与 之连接的PCB(印制电路板)的设计和制造,因此它是至关重要的。 衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比,这个比 值越接近1 越好。封装时主要考虑的因素: 1、芯片面积与封装面积之比为提高封装效率,尽量接近1:1; 2、引脚要尽量短以减少延迟,引脚间的距离尽量远,以保证互不干扰,提高性 能; 3、基于散热的要求,封装越薄越好。 封装主要分为DIP 双列直插和SMD 贴片封装两种。从结构方面,封装经历了最 早期的晶体管TO(如TO-89、TO92)封装发展到了双列直插封装,随后由PHILIP 公司开发出了SOP 小外型封装,以后逐渐派生出SOJ(J 型引脚小外形封装)、 TSOP(薄小外形封装)、VSOP(甚小外形封装)、SSOP(缩小型SOP)、 TSSOP(薄的缩小型SOP)及SOT(小外形晶体管)、SOIC(小外形集成电 路)等。从材料介质方面,包括金属、陶瓷、塑料、塑料,目前很多高强度工作 条件需求的电路如军工和宇航级别仍有大量的金属封装。 封装大致经过了如下发展进程: 结构方面:TO->DIP->PLCC->QFP->BGA ->CSP; 材料方面:金属、陶瓷->陶瓷、塑料->塑料; 引脚形状:长引线直插->短引线或无引线贴装->球状凸点; 装配方式:通孔插装->表面组装->直接安装 二、具体的封装形式 1、SOP/SOIC 封装 SOP 是英文Small Outline Package 的缩写,即小外形封装。SOP 封装技术由 1968~1969 年菲利浦公司开发成功,以后逐渐派生出SOJ(J 型引脚小外形封 装)、TSOP(薄小外形封装)、VSOP(甚小外形封装)、SSOP(缩小型SOP)、 TSSOP(薄的缩小型SOP)及SOT(小外形晶体管)、SOIC(小外形集成电 路)等。 SOP(Small Out-Line package) 也叫SOIC,小外形封装。表面贴装型封装之一, 引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状(L 字形)。材料有塑料和陶瓷两种。SOP 除了用 于存储器LSI 外,也广泛用于规模不太大的ASSP 等电路。在输入输出端子不 超过10~40 的领域,SOP 是普及最广的表面贴装封装。引脚中心距 1.27mm,引脚数从8~44。另外,引脚中心距小于1.27mm 的SOP 也称为SSOP;装配 高度不到1.27mm 的SOP 也称为TSOP。还有一种带有散热片的SOP。

芯片工作温度与表面温度

芯片工作温度与表面温度-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

芯片工作温度与表面温度 例如:一款芯片操作温度是0-70℃,表面温度已经达到85℃是否可以正常工作.表面温度与操作温度的关系,测试环境温度是35℃,温升50℃正常.如果不考虑芯片结温,怎证明温度达到85摄氏度不合理呢是不是芯片的表面温度要控制在70℃一下呢 我一直比较困惑,如芯片分为很多等级,例如一款芯片工作温度是这样的:民用级:0℃ to 80℃工业级 -40℃ to 80℃军品级 -40℃ to 125℃所有的芯片结温最大都是150℃.单通过结温判断就有些不合适了吧! 芯片描述的操作温度如果是说芯片的周围环境温度,例如当时气温是30℃,这样是比较好理解.我个人比较同意芯片表面温度不超过最大工作温度.表面温度不等于工作温度也看起来是合理的. 芯片的结温计算:不加散热器的情况下,是否就是Tc(表面温度)+芯片Rja(热阻)*芯片的功耗,还是芯片的Ta(环境温度,例如当时的气温)+芯片Rja(热阻)*芯片功耗 IC封装的热特性 摘要:IC封装的热特性对于IC应用的性能和可靠性来说是非常关键的。本文描述了标准封装的热特性:热阻(用“theta”或Θ表示),ΘJA、ΘJC、ΘCA,并提供了热计算、热参考等热管理技术的详细信息。 引言 为确保产品的高可靠性,在选择IC封装时应考虑其热管理指标。所有IC在有功耗时都会发热,为了保证器件的结温低于最大允许温度,经由封装进行的从IC 到周围环境的有效散热十分重要。本文有助于设计人员和客户理解IC热管理的基本概念。在讨论封装的热传导能力时,会从热阻和各“theta”值代表的含义入手,定义热特性的重要参数。本文还提供了热计算公式和数据,以便能够得到正确的结(管芯)温度、管壳(封装)温度和电路板温度。 热阻的重要性 半导体热管理技术涉及到热阻,热阻是描述物质热传导特性的一个重要指标。计算时,热阻用“Theta”表示,是由希腊语中“热”的拼写“thermos”衍生而来。热阻对我们来说特别重要。

(完整版)元器件封装大全

元器件封装大全 A. 名称Axial 描述轴状的封装 名称 AGP (Accelerate Graphical Port) 描述加速图形接口 名称 AMR (Audio/MODEM Riser) 描述声音/调制解调器插卡 B. 名称 BGA (Ball Grid Array) 描述 球形触点阵列,表面贴 装型封装之一。在印刷基板 的背面按阵列方式制作出 球形凸点用以代替引脚,在 印刷基板的正面装配LSI 芯片,然后用模压树脂或灌 封方法进行密封。也称为凸 点阵列载体(PAC) 名称 BQFP (quad flat package with bumper) 描述 带缓冲垫的四侧引脚扁 平封装。QFP封装之一,在 封装本体的四个角设置突 (缓冲垫)以防止在运送过 程中引脚发生弯曲变形。 C.陶瓷片式载体封装 名称 C- (ceramic) 描述 表示陶瓷封装的记号。 例如,CDIP 表示的是陶瓷 DIP。 名称C-BEND LEAD 描述名称CDFP 描述

名称Cerdip 描述 用玻璃密封的陶瓷双列直插式封装,用于ECL RAM,DSP(数字信号处理器)等电路。带有玻璃窗口的Cerdip 用于紫外线擦除型EPROM 以及内部带有EPROM 的微机电路等。 名称CERAMIC CASE 描述 名称 CERQUAD (Ceramic Quad Flat Pack) 描述 表面贴装型封装之一, 即用下密封的陶瓷QFP,用 于封装DSP 等的逻辑LSI 电路。带有窗口的Cerquad 用于封装EPROM 电路。散热 性比塑料QFP 好,在自然空 冷条件下可容许 1.5~2W 的功率 名称CFP127 描述 名称 CGA (Column Grid Array)描述 圆柱栅格阵列,又称柱栅阵列封装 名称 CCGA (Ceramic Column Grid Array) 描述陶瓷圆柱栅格阵列 名称CNR 描述CNR是继AMR之后作为INTEL的标准扩展接口 名称CLCC 描述 带引脚的陶瓷芯片载体,引脚从封装的四个侧面引出,呈丁字形。带有窗口的用于封装紫外线擦除型EPROM 以及带有EPROM 的微机电路等。此封装也称为QFJ、QFJ-G.

晶圆级封装产业

晶圆级封装产业(WLP) 晶圆级封装产业(WLP),晶圆级封装产业(WLP)是什么意思 一、晶圆级封装(Wafer Level Packaging)简介晶圆级封装(WLP,Wafer Level Package) 的一般定义为直接在晶圆上进行大多数或是全部的封装测试程序,之后再进行切割(singulation)制成单颗组件。而重新分配(redistribution)与凸块(bumping)技术为其I/O绕线的一般选择。WLP 一、晶圆级封装(Wafer Level Packaging)简介 晶圆级封装(WLP,Wafer Level Package) 的一般定义为直接在晶圆上进行大多数或是全部的封装测试程序,之后再进行切割(singulation)制成单颗组件。而重新分配(redistribution)与凸块(bumping)技术为其I/O绕线的一般选择。WLP封装具有较小封装尺寸(CSP)与较佳电性表现的优势,目前多用于低脚数消费性IC的封装应用(轻薄短小)。 晶圆级封装(WLP)简介 常见的WLP封装绕线方式如下:1. Redistribution (Thin film), 2. Encapsulated Glass substrate, 3. Gold stud/Copper post, 4. Flex Tape等。此外,传统的WLP封装多采用Fan-in 型态,但是伴随IC信号输出pin 数目增加,对ball pitch的要求趋于严格,加上部分组件对于封装后尺寸以及信号输出脚位位置的调整需求,因此变化衍生出Fan-out 与Fan-in + Fan-out 等各式新型WLP封装型态,其制程概念甚至跳脱传统WLP 封装,目前德商英飞凌与台商育霈均已经发展相关技术。 二、WLP的主要应用领域 整体而言,WLP的主要应用范围为Analog IC(累比IC)、PA/RF(手机放大器与前端模块)与CIS(CMOS Ima ge Sensor)等各式半导体产品,其需求主要来自于可携式产品(iPod, iPhone)对轻薄短小的特性需求,而部分NOR Flash/SRAM也采用WLP封装。此外,基于电气性能考虑,DDR III考虑采用WLP或FC封装,惟目前JEDEC仍未制定最终规格(注:至目前为止,Hynix, Samsung与Elpida已发表DDR III产品仍采F BGA封装),至于SiP应用则属于长期发展目标。此外,采用塑料封装型态(如PBGA)因其molding compo und 会对MEMS组件的可动部份与光学传感器(optical sensors)造成损害,因此MEMS组件也多采用WLP

芯片封装大全(图文对照)

芯片封装方式大全 各种IC封装形式图片 BGA Ball Grid Array EBGA 680L LBGA 160L PBGA 217L Plastic Ball Grid Array SBGA 192L QFP Quad Flat Package TQFP 100L SBGA SC-70 5L SDIP SIP Single Inline Package

TSBGA 680L CLCC CNR Communicati on and Networking Riser Specification Revision CPGA Ceramic Pin Grid Array DIP Dual Inline Package SO Small Outline Package SOJ 32L SOJ SOP EIAJ TYPE II 14L SOT220 SSOP 16L

DIP-tab Dual Inline Package with Metal Heatsink FBGA FDIP FTO220 Flat Pack HSOP28SSOP TO18 TO220 TO247 TO264 TO3

ITO220 ITO3p JLCC LCC LDCC LGA LQFP PCDIP TO5 TO52 TO71 TO72 TO78 TO8 TO92

PGA Plastic Pin Grid Array PLCC 详细规格 PQFP PSDIP LQFP 100L 详细规格 METAL QUAD 100L 详细规格 PQFP 100L 详细规格 TO93 TO99 TSOP Thin Small Outline Package TSSOP or TSOP II Thin Shrink Outline Package uBGA Micro Ball Grid Array uBGA Micro Ball Grid Array

集成电路使用常识

集成电路使用常识 费仲兴编译 前言 在多年的半导体器件的推广应用中了解到,很多整机厂的技术人员并不太了解集成电路使用的必要常识,即使是对于我公司的技术人员来说,关于这方面知识的掌握也不够全面,因此有必要把有关这方面的材料编译出来,供大家参考。 本材料主要根据日本东芝公司、三洋公司双极集成电路手册中的有关内容编译而成,有些地方加进了一些个人的理解。一共包含了以下三个方面的内容,一是有关集成电路最大额定值的物理意义以及和产品性能的关系;二是整机设计中功率集成电路的热设计方法;三是集成电路使用中的注意事项。其中最大额定值中的各种使用条件和环境温度的相互关系、关系集成电路功耗等的考虑方法还是值得参考的。 一、最大额定值 1、最大额定值的必要性和意义 根据半导体物理理论,半导体器件中载流子密度和温度成指数关系,因此温度对集成电路性能影响很大。 如果在集成电路内部器件的PN结上施加上足够的电压,载流子就会得到附加的能量,引起雪崩倍增,反向电流迅速增大,这时往往会发生击穿现象。 电流所引起的变化不像电压所引起的变化那样剧烈,但它会使半导体元件的性能缓慢地劣化,逐步地失去功能。此外,流过PN结的电流和施加电压的乘积变为功耗,引起温升,如果温度过高,也会引起热破坏。因此,温度、电压、电流和功耗就成为限制集成电路工作的四大因素。 据于上述理由,集成电路制造厂家往往对施加在集成电路上的电压、电流、功耗和温度规定最大容许值,要求用户遵照执行,这就是通常所说的最大额定值。 究竟什么是最大额定值,日本JIS7030(日本工业标准晶体管试验方法)中是这样定义的: 关于集成电路的最大额定值,JIS中没有明确定义过,但只要把上述定义中的晶体管换成集成电路的话,就成为集成电路最大额定值的定义。 集成电路最大额定值,就是为了保证集成电路的寿命和可靠性不可超越的额定值。这些额定值受结构材料、设计和生产条件等限制,因集成电路的种类不同其数值也不同。如果采用绝对最大额定值的概念,可以作如下表述。 所谓绝对最大额定值,就是在工作中即使瞬间也不能超过的值,如果定有两个以上项目的最大额定值时,其中的任何一个项目也不容许超过。 此外,最大额定值的大小不仅决定于半导体芯片内部的特征,同时还要考虑芯片以外的结构材料,如封装树指、芯片焊料等材料的特征。 超过最大额定值使用时,有时会不回复其特性。此外,应在设计时考虑电压的变化、零件特性的元件误差、环境温度的变化及输入信号的变化等,避免超过最大额定值中的任何一项。 2、电压的最大额定值 集成电路内部有许多PN结,当PN结上施加的电压一高,PN结空间电荷区内形成高电场强度,由于载流子的倍增作用,会引起电子雪崩,如果没有足够大的限流电阻,就会引起PN结的损坏。

集成电路封装测试题 期末2017

1、引线键合技术的分类及结构特点? 答: 1、热压焊:热压焊是利用加热和加压力,使焊区金属发生塑性形变,同时破坏压 焊界面上的氧化层,使压焊的金属丝与焊区金属接触面的原子间达到原子的引 力范围,从而使原子间产生吸引力,达到“键合”的目的。 2、超声焊:超声焊又称超声键合,它是利用超声波(60-120kHz)发生器产生的能量, 通过磁致伸缩换能器,在超高频磁场感应下,迅速伸缩而产生弹性振动经变幅 杆传给劈刀,使劈刀相应振动;同时,在劈刀上施加一定的压力。于是,劈刀 就在这两种力的共同作用下,带动Al丝在被焊区的金属化层(如Al膜)表面迅 速摩擦,使Al丝和Al膜表面产生塑性形变。这种形变也破坏了Al层界面的氧 化层,使两个纯净的金属面紧密接触,达到原子间的“键合”,从而形成牢固 的焊接。 3、金丝球焊:球焊在引线键合中是最具有代表性的焊接技术。这是由于它操作方 便、灵活,而且焊点牢固,压点面积大,又无方向性。现代的金丝球焊机往往 还带有超声功能,从而又具有超声焊的优点,有的也叫做热(压)(超)声焊。可实 现微机控制下的高速自动化焊接。因此,这种球焊广泛地运用于各类IC和中、 小功率晶体管的焊接。 2、载带自动焊的分类及结构特点? 答:TAB按其结构和形状可分为 Cu箔单层带:Cu的厚度为35-70um, Cu-PI双层带 Cu-粘接剂-PI三层带 Cu-PI-Cu双金属 3、载带自动焊的关键技术有哪些? 答:TAB的关键技术主要包括三个部分: 一是芯片凸点的制作技术; 二是TAB载带的制作技术; 三是载带引线与芯片凸点的内引线焊接和载带外引线的焊接术。制作芯片凸点除作为TAB内引线焊接外,还可以单独进行倒装焊(FCB) 4.倒装焊芯片凸点的分类、结构特点及制作方法? 答:蒸镀焊料凸点:蒸镀焊料凸点有两种方法,一种是C4 技术,整体形成焊料凸点; 电镀焊料凸点:电镀焊料是一个成熟的工艺。先整体形成UBM 层并用作电镀的导电层,然后再用光刻胶保护不需要电镀的地方。电镀形成了厚的凸点。 印刷焊料凸点:焊膏印刷凸点是一种广泛应用的凸点形成方法。印刷凸点是采用模板直接将焊膏印在要形成凸点的焊盘上,然后经过回流而形成凸点钉头焊料凸点:这是一种使用标准的球形导线键合技术在芯片上形成的凸点方法。可用Au 丝线或者Pb 基的丝线。 化学凸点:化学镀凸点是一种利用强还原剂在化学镀液中将需要镀的金属离子还原成该金属原子沉积在镀层表面形成凸点的方法。

【CN109946578A】一种基于磁纳米粒子的IGBT结温测量方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910127850.0 (22)申请日 2019.02.20 (71)申请人 华中科技大学 地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路 1037号 (72)发明人 刘文中 凌子文 杜中州 皮仕强  (74)专利代理机构 华中科技大学专利中心 42201 代理人 李智 曹葆青 (51)Int.Cl. G01R 31/26(2014.01) (54)发明名称 一种基于磁纳米粒子的IGBT结温测量方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于磁纳米粒子的IGBT 结温测量方法,包括:将磁纳米粒子布置在IGBT 芯片外壳背部的中心区域,构建IGBT结、IGBT芯 片外壳与工作环境的二阶传热模型;构建均匀的 交流激励磁场,将带有磁纳米粒子的IGBT芯片放 置于所述磁场后,提取磁纳米粒子响应信号的一 次谐波幅值;根据一次谐波幅值,计算IGBT芯片 外壳背部温度;根据IGBT芯片外壳背部温度、工 作环境温度和二阶传热模型,计算IGBT结温。本 发明使磁纳米粒子接近IGBT结处,提高IGBT结温 测量的精度;利用磁纳米粒子磁化强度的温度敏 感特性,测量磁纳米粒子交流磁化强度的一次谐 波幅值,得到外壳背部温度,无需破坏IGBT芯片 的现有封装,实现非侵入式温度测量;通过二阶 热容热阻传热模型, 实现IGBT结温的实时测量。权利要求书2页 说明书7页 附图5页CN 109946578 A 2019.06.28 C N 109946578 A

1.一种基于磁纳米粒子的IGBT结温测量方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:S1.将磁纳米粒子布置在IGBT芯片外壳背部的中心区域,构建IGBT结、IGBT芯片外壳与工作环境的二阶传热模型; S2.构建均匀的交流激励磁场,将带有磁纳米粒子的IGBT芯片放置于所述磁场后,提取磁纳米粒子响应信号的一次谐波幅值; S3.根据提取到的一次谐波幅值,计算IGBT芯片外壳背部温度; S4.根据计算得到的IGBT芯片外壳背部温度、工作环境温度和二阶传热模型,计算IGBT 结温。 2.如权利要求1所述的IGBT结温测量方法,其特征在于,所述磁纳米粒子的粒径为5~30nm。 3.如权利要求1所述的IGBT结温测量方法,其特征在于,IGBT芯片的传热模型看作R1和C1组成的一阶RC网络,散热片看作R2和C2构成的一阶RC网络,从而构建二阶传热模型。 4.如权利要求3所述的IGBT结温测量方法,其特征在于, 所述二阶模型的状态方程为:其中,T j 为IGBT结温,T c 为外壳背部温度,T a 为工作环境温度,I为IGBT耗散功率,t为时间。 5.如权利要求3所述的IGBT结温测量方法,其特征在于,IGBT结温T j 的阶跃响应方程如 下: IGBT芯片外壳背部温度T c 的阶跃响应方程如下: 权 利 要 求 书1/2页2CN 109946578 A

晶圆级封装WLP优势

晶圆级封装W L P优势 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

晶圆级封装(WLP)优势 晶圆级封装(WLP)以BGA技术为基础,是一种经过改进和提高的CSP(芯片级封装),充分体现了BGA、CSP的技术优势。它具有许多独特的优点。 晶圆级封装(Wafer Level Package,WLP)采用传统的IC工艺一次性完成后道几乎所有的步骤,包括装片、电连接、封装、测试、老化,所有过程均在晶圆加工过程中完成,之后再划片,划完的单个芯片即是已经封装好的成品;然后利用该芯片成品上的焊球阵列,倒装焊到PCB板上实现组装。WLP的封装面积与芯片面积比为1:1,而且标准工艺封装成本低,便于晶圆级测试和老化。 晶圆级封装以BGA技术为基础,是一种经过改进和提高的CSP,充分体现了BGA、CSP的技术优势。它具有许多独特的优点: (1)封装加工效率高,它以晶圆形式的批量生产工艺进行制造; (2)具有倒装芯片封装的优点,即轻、薄、短、小; 图5 WLP的尺寸优势 (3)晶圆级封装生产设施费用低,可充分利用晶圆的制造设备,无须投资另建封装生产线; (4)晶圆级封装的芯片设计和封装设计可以统一考虑、同时进行,这将提高设计效率,减少设计费用; (5)晶圆级封装从芯片制造、封装到产品发往用户的整个过程中,中间环节大大减少,周期缩短很多,这必将导致成本的降低;

(6)晶圆级封装的成本与每个晶圆上的芯片数量密切相关,晶圆上的芯片数越多,晶圆级封装的成本也越低。晶圆级封装是尺寸最小的低成本封装。晶圆级封装技术是真正意义上的批量生产芯片封装技术。 WLP的优势在于它是一种适用于更小型集成电路的芯片级封装(CSP)技术,由于在晶圆级采用并行封装和电子测试技术,在提高产量的同时显著减少芯片面积。由于在晶圆级采用并行操作进行芯片连接,因此可以大大降低每个I/O 的成本。此外,采用简化的晶圆级测试程序将会进一步降低成本。利用晶圆级封装可以在晶圆级实现芯片的封装与测试。

芯片工作温度与表面温度

芯片工作温度与表面温度 例如:一款芯片操作温度是0-70℃,表面温度已经达到85℃是否可以正常工作.表面温度与操作温度的关系,测试环境温度是35℃,温升50℃正常.如果不考虑芯片结温,怎证明温度达到85摄氏度不合理呢?是不是芯片的表面温度要控制在70℃一下呢? 我一直比较困惑,如芯片分为很多等级,例如一款芯片工作温度是这样的:民用级:0℃ to 80℃工业级 -40℃ to 80℃军品级 -40℃ to 125℃所有的芯片结温最大都是150℃.单通过结温判断就有些不合适了吧! 芯片描述的操作温度如果是说芯片的周围环境温度,例如当时气温是30℃,这样是比较好理解.我个 人比较同意芯片表面温度不超过最大工作温度.表面温度不等于工作温度也看起来是合理的. 芯片的结温计算:不加散热器的情况下,是否就是Tc(表面温度)+芯片Rja(热阻)*芯片的功耗,还是芯片的Ta(环境温度,例如当时的气温)+芯片Rja(热阻)*芯片功耗? IC封装的热特性 摘要:IC封装的热特性对于IC应用的性能和可靠性来说是非常关键的。本文描述了标准封装的热特性:热阻(用“theta”或Θ表示),ΘJA、ΘJC、ΘCA,并提供了热计算、热参考等热管理技术的详细信息。 引言 为确保产品的高可靠性,在选择IC封装时应考虑其热管理指标。所有IC在有功耗时都会发热,为了保证器件的结温低于最大允许温度,经由封装进行的从IC 到周围环境的有效散热十分重要。本文有助于设计人员和客户理解IC热管理的基本概念。在讨论封装的热传导能力时,会从热阻和各“theta”值代表的含义入手,定义热特性的重要参数。本文还提供了热计算公式和数据,以便能够得到正确的结(管芯)温度、管壳(封装)温度和电路板温度。 热阻的重要性 半导体热管理技术涉及到热阻,热阻是描述物质热传导特性的一个重要指标。计算时,热阻用“Theta”表示,是由希腊语中“热”的拼写“thermos”衍生而来。热阻对我们来说特别重要。

晶圆级封装(WLP)优势

晶圆级封装(WLP)优势 晶圆级封装(WLP)以BGA技术为基础,是一种经过改进和提高的CSP(芯片级封装),充分体现了BGA、CSP的技术优势。它具有许多独特的优点。 晶圆级封装(Wafer Level Package,WLP)采用传统的IC工艺一次性完成后道几乎所有的步骤,包括装片、电连接、封装、测试、老化,所有过程均在晶圆加工过程中完成,之后再划片,划完的单个芯片即是已经封装好的成品;然后利用该芯片成品上的焊球阵列,倒装焊到PCB板上实现组装。WLP的封装面积与芯片面积比为1:1,而且标准工艺封装成本低,便于晶圆级测试和老化。 晶圆级封装以BGA技术为基础,是一种经过改进和提高的CSP,充分体现了BGA、CSP的技术优势。它具有许多独特的优点: (1)封装加工效率高,它以晶圆形式的批量生产工艺进行制造; (2)具有倒装芯片封装的优点,即轻、薄、短、小; 图5 WLP的尺寸优势 (3)晶圆级封装生产设施费用低,可充分利用晶圆的制造设备,无须投资另建封装生产线; (4)晶圆级封装的芯片设计和封装设计可以统一考虑、同时进行,这将提高设计效率,减少设计费用; (5)晶圆级封装从芯片制造、封装到产品发往用户的整个过程中,中间环节大大减少,周期缩短很多,这必将导致成本的降低;

(6)晶圆级封装的成本与每个晶圆上的芯片数量密切相关,晶圆上的芯片数越多,晶圆级封装的成本也越低。晶圆级封装是尺寸最小的低成本封装。晶圆级封装技术是真正意义上的批量生产芯片封装技术。 WLP的优势在于它是一种适用于更小型集成电路的芯片级封装(CSP)技术,由于在晶圆级采用并行封装和电子测试技术,在提高产量的同时显著减少芯片面积。由于在晶圆级采用并行操作进行芯片连接,因此可以大大降低每个I/O的成本。此外,采用简化的晶圆级测试程序将会进一步降低成本。利用晶圆级封装可以在晶圆级实现芯片的封装与测试。 (注:文档可能无法思考全面,请浏览后下载,供参考。可复制、编制,期待你的好评与关注)

LED结温热阻计算方法详解

LED结温热阻计算方法详解. Ta: 环境温度Rsa:铝基散热装置的热阻、散热器与环境间的热阻 Ts: 散热装置的温度. Rms:铝基板到铝散热装置的热阻 Tm: 铝基板的温度. Rcm:引脚到铝基板的热阻 Tc: 引脚的温度. Rjc:PN结到引脚的热阻、结壳间的热阻 Rja:PN结点到环境的热阻 Tj:晶体管的结温、芯片PN结最大能承受之温度( 100-130℃) P表示功耗 Rcs表示晶体管外壳与散热器间的热阻, L50: LED光源亮度降至50%的寿命 L70: LED光源亮度降至70%的寿命 结温计算的过程: 1.热阻与温度、功耗之间的关系为: Ta=Tj-*P(Rjc+Rcs+Rsa)=Tj-P*Rja, 2.当功率晶体管的散热片足够大而且接触足够良好时,壳温Tc=Ta 晶体管外壳与环境间的热阻Rca=Rcs+Rsa=0。此时Ta=Tj-*P(Rjc+Rcs+Rsa)演化成公式 Ta=Tc=Tj-P*Rjc。厂家规格书一般会给出,最大允许功耗Pcm、Rjc及(或) Rja等参数。一般Pcm 是指在Tc=25℃或Ta=25℃时的最大允许功耗。当使用温度大于25℃时,会有一个降额指标。 3.以ON公司的为例三级管2N5551举个实例: 1)2N5551规格书中给出壳温Tc=25℃时的最大允许功耗是1.5W,Rjc是83.3度/W。 2)代入公式Tc=Tj- P*Rjc有:25=Tj-1.5*83.3可以从中推出最大允许结温Tj为150度。一 般芯片最大允许结温是确定的。所以,2N5551的允许壳温与允许功耗之间的关系为: Tc=150-P*83.3。 3)比如,假设管子的功耗为1W,那么,允许的壳温Tc=150-1*83.3=66.7度。 4)注意,此管子Tc =25℃时的最大允许功耗是1.5W,如果壳温高于25℃,功率就要降额使用。 规格书中给出的降额为12mW/度(0.012W/度)。 5)我们可以用公式来验证这个结论。假设壳温为Tc,那么,功率降额为0.012*(Tc-25)。则此 时最大总功耗为1.5-0.012*(Tc-25)。把此时的条件代入公式Tc=Tj- P*Rjc得出: Tc=150-(1.5-0.012*(Tc-25))*83.3,公式成立。 4.一般情况下没办法测Tj,可以经过测Tc的方法来估算Tj。公式变为: Tj=Tc+P*Rjc

IC半导体封装测试流程

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IC半导体封装测试流程 第1章前言 1.1 半导体芯片封装的目的 半导体芯片封装主要基于以下四个目的[10, 13]: ●防护 ●支撑 ●连接 ●可靠性 图1-1 TSOP封装的剖面结构图 Figure 1-1 TSOP Package Cross-section 第一,保护:半导体芯片的生产车间都有非常严格的生产条件控制,恒定的温度(230±3℃)、恒定的湿度(50±10%)、严格的空气尘埃颗粒度控制(一般介于1K到10K)及严格的静电保护措施,裸露的装芯片只有在这种严格的环境控制下才不会失效。但是,我们所生活的周围环境完全不可能具备这种条件,低温可能会有-40℃、高温可能会有60℃、湿度可能达到100%,如果是汽车产品,其工作温度可能高达120℃以上,为了要保护芯片,所以我们需要封装。 第二,支撑:支撑有两个作用,一是支撑芯片,将芯片固定好便于电路的连接,二是封装完成以后,形成一定的外形以支撑整个器件、使得整个器件不易损坏。 第三,连接:连接的作用是将芯片的电极和外界的电路连通。

引脚用于和外界电路连通,金线则将引脚和芯片的电路连接起来。载片台用于承载芯片,环氧树脂粘合剂用于将芯片粘贴在载片台上,引脚用于支撑整个器件,而塑封体则起到固定及保护作用。 第四,可靠性:任何封装都需要形成一定的可靠性,这是整个封装工艺中最重要的衡量指标。原始的芯片离开特定的生存环境后就会损毁,需要封装。芯片的工作寿命,主要决于对封装材料和封装工艺的选择。 1.2 半导体芯片封装技术的发展趋势 ● 封装尺寸变得越来越小、越来越薄 ● 引脚数变得越来越多 ● 芯片制造与封装工艺逐渐溶合 ● 焊盘大小、节距变得越来越小 ● 成本越来越低 ● 绿色、环保 以下半导体封装技术的发展趋势图[2,3,4,11,12,13]: 图1-2 半导体封装技术发展趋势 Figure 1-2 Assembly Technology Development Trend 小型化

芯片常用封装及尺寸说明

A、常用芯片封装介绍 来源:互联网作者: 关键字:芯片封装 1、BGA 封装(ball grid array) 球形触点陈列,表面贴装型封装之一。在印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用以代替引脚,在印刷基板的正面装配 LSI 芯片,然后用模压树脂或灌封方法进行密封。也称为凸点陈列载体(PAC)。引脚可超过200,是多引脚 LSI 用的一种封装。封装本体也可做得比 QFP(四侧引脚扁平封装)小。例如,引脚中心距为 1.5mm 的360 引脚 BGA 仅为31mm 见方;而引脚中心距为0.5mm 的304 引脚 QFP 为 40mm 见方。而且 BGA 不用担心 QFP 那样的引脚变形问题。该封装是美国 Motorola 公司开发的,首先在便携式电话等设备中被采用,今后在美国有可能在个人计算机中普及。最初,BGA 的引脚(凸点)中心距为 1.5mm,引脚数为225。现在也有一些 LSI 厂家正在开发500 引脚的 BGA。 BGA 的问题是回流焊后的外观检查。 现在尚不清楚是否有效的外观检查方法。有的认为,由于焊接的中心距较大,连接可以看作是稳定的,只能通过功能检查来处理。美国 Motorola 公司把用模压树脂密封的封装称为 OMPAC,而把灌封方法密封的封装称为 GPAC(见 OMPAC 和 GPAC)。 2、BQFP 封装(quad flat package with bumper) 带缓冲垫的四侧引脚扁平封装。QFP 封装之一,在封装本体的四个角设置突起(缓冲垫) 以防止在运送过程中引脚发生弯曲变形。美国半导体厂家主要在微处理器和 ASIC 等电路中采用此封装。引脚中心距0.635mm,引脚数从84 到196 左右(见 QFP)。

IC封装的热特性-热阻

IC封装的热特性 摘要:IC封装的热特性对于IC应用的性能和可靠性来说是非常关键的。本文描述了标准封装的热特性:热阻(用“theta”或Θ表示),ΘJA、ΘJC、ΘCA,并提供了热计算、热参考等热管理技术的详细信息。 引言 为确保产品的高可靠性,在选择IC封装时应考虑其热管理指标。所有IC在有功耗时都会发热,为了保证器件的结温低于最大允许温度,经由封装进行的从IC到周围环境的有效散热十分重要。本文有助于设计人员和客户理解IC热管理的基本概念。在讨论封装的热传导能力时,会从热阻和各―theta‖值代表的含义入手,定义热特性的重要参数。本文还提供了热计算公式和数据,以便能够得到正确的结(管芯)温度、管壳(封装)温度和电路板温度。结温-PN结度 热阻的重要性 半导体热管理技术涉及到热阻,热阻是描述物质热传导特性的一个重要指标。计算时,热阻用―Theta‖表示,是由希腊语中―热‖的拼写―thermos‖衍生而来。热阻对我们来说特别重要。 IC封装的热阻是衡量封装将管芯产生的热量传导至电路板或周围环境的能力的一个标准。给出不同两点的温度,则从其中一点到另外一点的热流量大小完全由热阻决定。如果已知一个IC封装的热阻,则根据给出的功耗和参考温度即可算出IC的结温。 Maxim网站(制造商、布线、产品、QA/可靠性、采购信息)中给出了常用的IC热阻值。 定义 以下章节给出了Theta (Θ)、Psi (Ψ)的定义,这些标准参数用来表示IC封装的热特性。 ΘJA是结到周围环境的热阻,单位是°C/W。周围环境通常被看作热―地‖点。ΘJA取决于IC封装、电路板、空气流通、辐射和系统特性,通常辐射的影响可以忽略。ΘJA专指自然条件下(没有加通风措施)的数值。 ΘJC是结到管壳的热阻,管壳可以看作是封装外表面的一个特定点。ΘJC取决于封装材料(引线框架、模塑材料、管芯粘接材料)和特定的封装设计(管芯厚度、裸焊盘、内部散热过孔、所用金属材料的热传导率)。 对带有引脚的封装来说,ΘJC在管壳上的参考点位于塑料外壳延伸出来的1管脚,在标准的塑料封装中,ΘJC的测量位置在1管脚处。对于带有裸焊盘的封装,ΘJC的测量位置在裸焊盘表面的中心点。ΘJC的测量是通过将封装直接放置于一个―无限吸热‖的装置上进行的,该装置通常是一个液冷却的铜片,能够在无热阻的情况下吸收任意多少的热量。这种测量方法设定从管芯到封装表面的热传递全部由传导的方式进行。 注意ΘJC表示的仅仅是散热通路到封装表面的电阻,因此ΘJC总是小于ΘJA。ΘJC表示是特定的、通过传导方式进行热传递的散热通路的热阻,而ΘJA则表示的是通过传导、对流、辐射等方式进行热传递的散热通路的热阻。 ΘCA是指从管壳到周围环境的热阻。ΘCA包括从封装外表面到周围环境的所有散热通路的热阻。 根据上面给出的定义,我们可以知道: ΘJA= ΘJC+ ΘCA ΘJB是指从结到电路板的热阻,它对结到电路板的热通路进行了量化。通常ΘJB的测量位置在电路板上靠近封装的1管脚处(与封装边沿的距离小于1mm)。ΘJB包括来自两个方面的热阻:从IC的结到封装底部参考点的热阻,以及贯穿封装底部的电路板的热阻。 测量ΘJB时,首先阻断封装表面的热对流,并且在电路板距封装位置较远的一侧安装一个散热片。如下图1所示:

封装测试题目

名词解释: 再流焊:集成电路芯片封装: 芯片贴装: 芯片互联: 可焊接性: 可润湿性 印制电路板: 气密性封装: 可靠性封装: T/C测试: T/S 测试: TH测试: PC测试: HTS测试: Precon测试 金线偏移:

简答: 1.芯片封装实现了那些功能 2.芯片封装的层次 3.简述封装技术的工艺流程 4.芯片互联技术有哪几种分别解释说明 5.常用的芯片贴装有哪三种请对这三种芯片 贴装方法做出简单说明。 6.请说明热压焊和超声焊的工艺原理,并指出优缺点。 7.厚膜技术的概念 8.薄膜制备的技术有哪几种请举例说明。 9.通过厚膜与薄膜技术的比较分析,简述它们各自的优缺点 10.助焊剂的主要成分是什么 11.焊接前为何要前处理: 12.无铅焊料选择的一般要求是什么 13.常见的印制电路板有哪几种14.印制电路板的检测项目包括哪些具体说明电性能试验的内容。 15.软式印制电路板的概念,并说明它的应用领域。 16.表面贴装技术的优点有哪些 17.简述回流焊的基本工艺流程 18.波焊为引脚插入式器件的常见焊接技术,基本工艺步骤是什么 19.涂封的材料主要有哪几种 20.什么是顺形涂封它的基本方法是什么 21.封胶技术有什么作用 22.什么是陶瓷封装优点与缺点 23.画出陶瓷封装的工艺流程框图 24.生胚片刮刀成型的工艺过程 25.什么是塑料封装简述优缺点 26.按塑料封装元器件的横截面结构类型,有哪三种形式 27.解释塑料封装中转移铸膜的工艺方法 28.气密性封装的作用和必要性有哪些

29.气密性封装的材料主要有哪些哪种最好 30.玻璃气密性封装的应用途径和使用范围有哪些 31.请解释产品的可靠性的浴盆曲线(画图) 32.可靠性测试项目有哪些 33.请解释T/C与T/S的区别 34.简述金线偏移的产生原因 35.波峰焊工艺与再流焊的工艺不同点 36.说明翘曲的产生机理和解决办法

2020年芯片封装大全(图文对照)

芯片封装大全(图文对照)

封装有两大类;一类是通孔插入式封装(through-holepackage);另—类为表面安装式封装(surfacemountedPackage)。每一类中又有多种形式。表l和表2是它们的图例,英文缩写、英文全称和中文译名。图6示出了封装技术在小尺寸和多引脚数这两个方向发展的情况。 DIP是20世纪70年代出现的封装形式。它能适应当时多数集成电路工作频率的要求,制造成本较低,较易实现封装自动化印测试自动化,因而在相当一段时间内在集成电路封装中占有主导地位。 但DIP的引脚节距较大(为2.54mm),并占用PCB板较多的空间,为此出现了SHDIP和SKDIP等改进形式,它们在减小引脚节 距和缩小体积方面作了不少改进,但DIP最大引脚数难以提高(最大引脚数为64条)且采用通孔插入方式,因而使它的应用受到 很大限制。 为突破引脚数的限制,20世纪80年代开发了PGA封装,虽然它的引脚节距仍维持在2.54mm或1.77mm,但由于采用底面引 出方式,因而引脚数可高达500条~600条。 随着表面安装技术(surfacemounted technology,SMT)的出现,DIP封装的数量逐渐下降,表面安装技术可节省空间,提高性能,且可放置在印刷电路板的上下两面上。SOP应运而生,它的引脚从两边引出,且为扁平封装,引脚可直接焊接在PCB板上,也不再需要插座。它的引脚节距也从DIP的2.54mm减小到1.77mm。后来有SSOP和TSOP改进型的出现,但引脚数仍受到限制。 QFP也是扁平封装,但它们的引脚是从四边引出,且为水平直线,其电感较小,可工作在较高频率。引脚节距进一步降低到1.00mm,以至0.65mm和0.5mm,引脚数可达500条,因而这种封装形式受到广泛欢迎。但在管脚数要求不高的情况下,SOP 以及它的变形SOJ(J型引脚)仍是优先选用的封装形式,也是目前生产最多的一种封装形式。 方形扁平封装-QFP(QuadFlatPackage) [特点]引脚间距较小及细,常用于大规模或超大规模集成电路封装。必须采用SMT(表面安装技术)进行焊接。操作方便,可靠性 高。芯片面积与封装面积的比值较大。 小型外框封装-SOP(SmallOutlinePackage) [特点]适用于SMT安装布线,寄生参数减小,高频应用,可靠性较高。引脚离芯片较远,成品率增加且成本较低。芯片面积与封装面积比值约为1:8 小尺寸J型引脚封装-SOJ(SmalOutlineJ-lead) 有引线芯片载体-LCC(LeadedChipCarrier) 据1998年统计,DIP在封装总量中所占份额为15%,SOP在封装总量中所占57%,QFP则占12%。预计今后DIP的份额会进一步下降,SOP也会有所下降,而QFP会维持原有份额,三者的总和仍占总封装量的80%。 以上三种封装形式又有塑料包封和陶瓷包封之分。塑料包封是在引线键合后用环氧树脂铸塑而成,环氧树脂的耐湿性好,成本也低,所以在上述封装中占有主导地位。陶瓷封装具有气密性高的特点,但成本较高,在对散热性能、电特性有较高要求时,或者用于国防军事需求时,常采用陶瓷包封。 PLCC是一种塑料有引脚(实际为J形引脚)的片式载体封装(也称四边扁平J形引脚封装QFJ(quadflatJ-leadpackage)),所以

晶圆级封装技术的发展现状

晶圆级封装技术的发展现状 2016-04-18 12:36来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部 晶圆级封装随着IC芯片技术的发展,芯片封装技术也不断达到新的水平,目前已可在单芯片上实现系统的集成。 在众多的新型封装技术中,晶圆级封装技术最具创新性、最受世人瞩目,是封装技术取得革命性突破的标志。晶圆级封装技术的构思是在整片晶圆上进行CSP封装技术的制造,也就是在晶圆级基本完成了大部分的封装工作。因此,晶圆级封装结构,则可省略覆晶技术点胶的步骤,目前可采用弹性体或是类弹性体来抵消应力,而这些弹性体的制程,可在整片晶圆上完成,因此省去了对一个个组件分别点胶的复杂制程。方形晶圆封装技术的设计理念,首先为增加组件与底材之间的距离,亦即选用更大的锡铅焊料球实现导电性,现有的晶圆级封装技术,采用重新布局技术来加大锡铅焊料球的间距,以达到加大锡铅焊料球体积的需求,进而降低并承受由基板与组件之间热膨胀差异而产生的应力,提高组件的可靠性。 晶圆级封装和晶圆级芯片尺寸封装(WLCSP)是同一概念,它是芯片尺寸封装的一个突破性进展,表示的是一类电路封装完成后仍以晶圆形式存在的封装,其流行的主要原因是它可将封装尺寸减小到和IC芯片一样大小以及其加工的成本低,晶圆级封装目前正以惊人的速度增长,其平均年增长率(CAGR)可达210%,推动这种增长的器件主要是集成电路、无源组件、高性能存储器和较少引脚数的器件。 目前有5种成熟的工艺技术可用于晶圆凸点,每种技术各有利弊。其中金线柱焊接凸点和电解或化学镀金焊接凸点主要用于引脚数较少的封装(一般少于40),应用领域包括玻璃覆晶封装(COG)、软膜覆晶封装(COF)和RF模块。由于这类技术材料成本高、工序时间长,因此不适合I/O引脚多的封装件。另一种技术是先置放焊料球,再对预成形的焊料球进行回流焊接,这种技术适用于引脚数多达300的封装件。目前用得最多的两种晶圆凸点工艺是电解或化学电镀焊料,以及使用高精度压印平台的焊膏印刷。 印刷焊膏的优点之一是设备投资少,这使很多晶圆凸点加工制造厂家都能进入该市场,为半导体制造厂家服务。随着WLP逐渐为商业市场所接受,全新的晶圆凸点专业加工服务需求持续迅速增长。的确,大多数晶圆凸点加工厂都以印刷功能为首要条件,并提供一项或多项其它技术。业界许多人士都认为焊膏印刷技术将主导多数晶圆凸点的应用。

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