新型IC芯片封装技术概述
ic芯片封装
ic芯片封装IC芯片封装（Integrated Circuit Package）是将IC芯片封装在包裹中，以保护芯片，提供连接器和引线，以及方便安装和使用。
IC芯片封装一直在不断发展和进步，不同的封装类型适用于不同的应用场景和要求。
在本文中，将介绍IC芯片封装的常见类型和发展趋势。
首先，IC芯片封装的常见类型包括DIP封装、QFP封装、BGA封装和CSP封装等。
DIP封装（Dual-inline Package）是最早采用的封装类型，它使用两个平行排列的引脚，并通过插座插入电路板上。
QFP封装（Quad Flat Package）是一种较为流行的封装类型，具有密集的引脚排列和较小的封装尺寸。
BGA封装（Ball Grid Array）采用球形引脚连接芯片和电路板，具有较高的密度和可靠性。
CSP封装（Chip Scale Package）是一种最小封装尺寸的封装类型，其尺寸几乎与芯片本身大小相同，适用于移动设备和微型应用场景。
其次，IC芯片封装的发展趋势主要包括尺寸缩小、引脚密度增加、功耗降低和热管理等方面。
随着电子产品的紧凑化和微型化发展，IC芯片封装的尺寸要求越来越小，以适应更小的设备体积。
同时，为了实现更高的性能和功能集成，引脚密度也在不断增加，需要更高的制造工艺和精确度。
为了降低电子产品的功耗和延长电池寿命，封装技术需要提供更好的热管理和散热效果，以保持芯片的稳定性和可靠性。
另外，IC芯片封装还需要考虑到电磁干扰（EMI）和机械应力等因素。
为了避免IC芯片发射和接收来自其他元器件的电磁干扰，封装设计需要考虑EMI减少的措施，如屏蔽层和引脚布局。
同时，封装材料也需要具备一定的抗机械应力能力，以避免由于环境温度变化或机械振动引起的应力损坏。
对于一些高性能和特殊应用的IC芯片，还有一些专门的封装类型。
例如，SiP封装（System-in-Package）将多个IC芯片和其他元器件集成在一个封装中，以实现更高的功能和性能。
新型的IC封装工艺(PLCC)及其PCB载板制造流程
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ｌ封 装 ， 就 是 指 把 硅 片 上 的 电 路 管 脚 ， 导 线 接 引 到 Ｃ 用
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先进芯片封装知识介绍
先进芯片封装知识介绍芯片封装是将半导体芯片封装成具有特定功能和形状的封装组件的过程。
芯片封装在实际应用中起着至关重要的作用，它不仅保护芯片免受外部环境的干扰和损害，同时也为芯片提供了良好的导热特性和机械强度。
本文将介绍先进芯片封装的知识，包括封装技术、封装材料和封装工艺等方面。
一、芯片封装技术芯片封装技术主要包括无引线封装（Wafer-Level Package，简称WLP）、翻装封装（Flip-Chip Package，简称FCP）和探针封装（Probe Card Package，简称PCP）等。
1.无引线封装（WLP）：无引线封装是在芯片表面直接封装焊盘，实现对芯片进行封装和连接。
它可以使芯片的封装密度更高，并且具有优秀的热传导和电性能。
无引线封装技术广泛应用于移动设备和无线通信领域。
2.翻装封装（FCP）：翻装封装是将芯片颠倒翻转后通过导电焊球连接到基板上的封装技术。
它可以提供更好的电路性能和更高的封装密度，适用于高性能芯片的封装。
3.探针封装（PCP）：探针封装是通过探针头将芯片连接到测试设备进行测试和封装的技术。
它可以快速进行芯片测试和封装，适用于小批量和多品种的芯片生产。
二、芯片封装材料芯片封装材料是指用于封装过程中的材料，包括基板、封装胶料和焊盘等。
1.基板：基板是芯片封装的重要组成部分，主要用于支撑和连接芯片和其他封装组件。
常用的基板材料包括陶瓷基板、有机基板和金属基板等。
2.封装胶料：封装胶料用于固定和保护芯片，防止芯片受损。
常见的封装胶料包括环氧树脂、硅胶、聚酰亚胺等。
3.焊盘：焊盘是连接芯片和基板的关键部分，用于传递信号和电力。
常见的焊盘材料包括无铅焊料、焊接球和金属焊点等。
三、芯片封装工艺芯片封装工艺是指在封装过程中实施的一系列工艺步骤，主要包括胶黏、焊接和封装等。
1.胶黏：胶黏是将芯片和其他封装组件固定在基板上的工艺步骤。
它通常使用封装胶料将芯片和基板粘接在一起，并通过加热或压力处理来保证粘结的强度。
《IC封装技术》课件
TQFP
薄型方形平面封装，厚度更薄， 适用于要求更小封装尺寸的应 用。
BGA
球栅阵列封装，引脚以焊球形式存在，适用于高速 和高密度的应用。
CSP
芯片级封装，芯片表面直接焊接，尺寸更小，适用 于小型化的应用。
封装材料
1 塑封料
用于封装芯片的塑料材料，具有良好的绝缘和保护性能。
通过精确的手工焊接过程， 将芯片和基板连接，确保稳 定的电连接。
制备小型焊球，用于连接焊球上形成保护层，确保电连接的稳定性和可 靠性。
将焊球与芯片焊接在一起，实现稳定的电连接并 保护芯片。
封装种类
DIP
双列直插封装，适用于连接较 粗的引脚。
QFP
2 金属材料
用于封装芯片的金属材料，具有良好的散热性能和电导性。
应用领域
通讯
IC封装技术在通信设备中的应 用广泛，包括移动通信和网络 设备。
汽车电子
汽车电子领域对封装技术的要 求越来越高，应用于车载电子 控制系统和安全系统等。
多媒体
音视频设备和娱乐系统广泛采 用IC封装技术，实现高质量的 音视频处理和输出。
工艺流程
1
热压封装工艺流程
通过热压技术将芯片与封装基板结合，实现电连接和封装保护。
2
焊球压装工艺流程
使用焊球将芯片与基板连接，提供稳定的电连接并实现封装保护。
3
直立式封装工艺流程
将芯片直立安装在基板上，实现更高的功率密度和封装效果。
主要工艺
1 脱模
2 人工对焊
3 焊球制备
从封装模具中取出芯片，准 备封装过程。
动力电子
动力电子设备中常用的电源模块封装技术可以提供 高效率和高可靠性的电能转换。
IC封装工艺简介
IC封装工艺简介集成电路（IC）封装工艺是制造IC的重要步骤之一，它关系到IC的稳定性、散热效果和外形尺寸等方面。
通过不同的封装工艺，可以满足不同类型的IC器件的需求。
封装工艺分类目前常见的IC封装工艺主要有以下几种类型：1.贴片封装：是将IC芯片直接粘贴在PCB基板上的封装方式，适用于小型、低功耗的IC器件。
2.裸片封装：IC芯片和封装基板之间没有任何封装材料，可以获得更好的散热效果。
3.塑封封装：将IC芯片封装在塑料基板内部，并封装成标准尺寸的芯片，适用于多种场合。
4.BGA封装：球栅阵列封装是一种高端封装技术，通过焊接球栅来连接芯片和PCB基板，适用于高频高性能的IC器件。
封装工艺流程IC封装工艺包括以下几个主要步骤：1.芯片测试：在封装之前，需要对芯片进行测试，确保芯片的功能正常。
2.粘贴：在贴片封装中，IC芯片会被粘贴到PCB基板上，需要精确的定位和固定。
3.焊接：通过焊接技术将IC芯片和PCB基板连接起来，确保信号传输的可靠性。
4.封装：将IC芯片包裹在封装材料中，形成最终的封装芯片。
5.测试：封装完成后需要进行最终的测试，确保IC器件性能符合要求。
封装工艺发展趋势随着技术的不断进步，IC封装工艺也在不断发展，主要体现在以下几个方面：1.多功能集成：随着对IC器件功能和性能需求的提高，封装工艺需要支持更多的功能集成，如封装中集成无源器件或传感器等。
2.微型化：随着电子产品体积的不断缩小，IC封装工艺也在朝着微型化的方向发展，以满足小型化产品的需求。
3.高性能封装：为了提高IC器件的性能和可靠性，封装工艺需要支持更高频率、更高功率的IC器件。
综上所述，IC封装工艺在集成电路制造中扮演着重要的角色，通过不断的创新和发展，可以满足各类IC器件的需求，推动整个电子产业的不断进步。
先进芯片封装技术
先进芯片封装技术鲜飞(烽火通信科技股份有限公司，湖北武汉430074)摘要:微电子技术的飞速发展也同时推动了新型芯片封装技术的研究和开发。
本文主要介绍了几种新型芯片封装技术的特点，并对未来的发展趋势及方向进行了初步分析。
关键词：芯片；封装；BGA；CSP；COB；Flip Chip；MCM中图分类号：TN305．94 文献标识码：A1细间距领域当前的技术水平为了满足高密度组装的需求，80年代中后期以来，IC封装就向着高度集成化、高性能化、多引线和细间距化方向发展，导致多引线窄间距QFP 的发展，0．5mm的间距通常被认为是"引脚式"IC的最高水平。
引脚间距0．5mm、尺寸为31mm×31mm的QFP208已成为众所周知的元件封装形式。
间距相同，尺寸为42mm×42mm的高引脚数的QFP304虽也有相当的知名度，但前景不容乐观。
引脚共面性，加上温度下降到低于焊料凝固点时PCB的翘曲，都会造成断连故障率的上升。
封装尺寸越大，对SMD贴片机的旋转精度的要求也越高。
目前QFP的引脚间距已发展到了0．3mm，由于引脚间距不断缩小，I／O数不断增加，封装体积也不断加大，给电路组装生产带来了许多困难，导致成品率下降和组装成本的提高。
另一方面，由于受器件引脚框架加工精度等制造技术的限制，0．3mm已是QFP引脚间距的极限，这都限制了组装密度的提高。
为了解决QFP所面临的困难，各种新型封装纷纷出现。
2新型芯片封装技术介绍2．1BGA技术毫无疑问，在SMT的发展历史上，还没有任何新的封装形式能象BGA 这样引人注目的。
它的研究始于60年代，而它的实用化是在1989年以后。
自从Motorola和Citizen Watch公司开发了塑料封装后，才促进了BGA的发展和应用，并于1991年开发了塑料BGA(PBGA)，用于无线电收发报机、微机、ROM和SRAM中，1993年PBGA投放市场，开始进入实用阶段，1995年开始广泛采用。
IC封装技术与制程介绍
IC封装技术与制程介绍课程主要内容••••IC封装技术基础电子元器件的应用电子产品的分解集成电路产业链IC 封装的作用如人的大脑如人的大脑：：如人的身体如人的身体：：IC封装的功能••••IC封装层次•••IC封装层次培训的主要内容IC封装分类•PCB•插入型封装器件表面贴装型封装器件PCBPCB金属管壳型封装陶瓷封装陶瓷封装-CPGA塑料封装-DIP （Dual In-line Package）塑料封装-QFPBGA封装塑料封装-BGACSP (Chip Scale Package)CSP (Chip Scale Package)IC封装制程(塑料封装)封装结构与材料•••••封装结构示例焊片晶圆切割晶圆点测焊线塑封半导体封装工艺流程晶圆(wafer)的制造WAFERMASKING N+ SUBSTRATEN-DRAINCHANNELCHANNEL SOURCE METALIZATIONGATE OXIDE POLYSILICON GATEP+P+P -P -P -P -N+N+N+N+CURRENT FLOWSilicon Die Cross-SectionBPSG晶圆的制造晶片背磨top side back side目的： 目的：减薄晶片厚度FROM: 0.008”TO: Silicon0.014”Silicon31晶片背金处理目的： 目的：提高导电性Titanium Nickel SilverSilicon32晶片点测目的： 目的：初步筛选出好的芯片Gate /Base ProbeInk bad dice out.Source/ Emitter Probe33晶片切割Wafer sawing is to separate the dice in wafer into individual chips. unsawn wafer sawn waferwafer holder wafer tapeconnected die singulated die34晶片切割InputOutput35焊片工艺Cu Leadframe Die Attach Material Die or MicrochipDie Attach is a process of bonding the microchip on the leadframe.36焊片工艺点胶 真空吸嘴吸附芯片 芯片焊到框架的焊盘上37银胶焊片工艺38银胶焊片工艺SYRINGE EPOXY DIE FLAT FACE COLLETNOZZLES LEADFRAME w/ PLATINGD/A TRACK39银胶焊片工艺D/A TRACKD/A TRACK40共晶焊片工艺DIE w/ BACKMETALLEADFRAME w/ PLATING HEATER BLOCK锡铅焊片工艺SOFT SOLDER WIREHEATER BLOCK HEATER BLOCK焊线工艺99.99% Gold wiresThermosonic wire bonding employs heat and ultrasonic power to bond Au wire on die surface.焊线工艺HEATER BLOCKAu WIRESPOOL DIE BONDED LEADFRAMEAu BALL焊线工艺热声波焊线工艺超声波焊线工艺DIE BALL BOND(1ST bond)WEDGE BOND or WELD(2nd bond)LEADFRAME塑封工艺MOLDCOMPOUNDPELLETS塑封工艺•。
最全的芯片封装技术详细介绍（珍藏...
最全的芯片封装技术详细介绍（珍藏...封装，Package，是把集成电路装配为芯片最终产品的过程，简单地说，就是把Foundry生产出来的集成电路裸片（Die）放在一块起到承载作用的基板上，把管脚引出来，然后固定包装成为一个整体。
作为动词，“封装”强调的是安放、固定、密封、引线的过程和动作；作为名词，“封装”主要关注封装的形式、类别，基底和外壳、引线的材料，强调其保护芯片、增强电热性能、方便整机装配的重要作用。
(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。
1、BGA|ball grid array也称CPAC(globe top pad array carrier)。
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，随后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。
美国Motorola公司把用模压树脂密封的封装称为MPAC，而把灌封方法密封的封装称为GPAC。
2、C-(ceramic)表示陶瓷封装的记号。
例如，CDIP 表示的是陶瓷DIP。
是在实际中经常使用的记号。
3、COB (chip on board)COB (chip on board)板上芯片封装，是裸芯片贴装技术之一，半导体芯片交接贴装在印刷线路板上，芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现，并用树脂覆盖以确保可靠性。
fowlp概念
fowlp概念FOWLP（Fan-Out Wafer-Level Packaging）•概念：FOWLP（Fan-Out Wafer-Level Packaging）是一种新型的封装技术，它通过将IC芯片、封装基板和封装材料进行三维堆叠，实现半导体器件的封装和互联。
FOWLP的主要特点是具备高密度、低成本、小尺寸和高性能等优势，被广泛应用于智能手机、芯片封装和其他高端电子设备中。
FOWLP的特点•高密度：FOWLP采用面积小、特殊设计的封装基板，可以实现芯片的高度集成和高密度连接，大大提升了器件的集成度。
•低成本：FOWLP采用了高度集成的工艺，减少了额外的封装材料和成本，相比传统封装技术具有较低的成本优势。
•小尺寸：FOWLP的封装基板可以进行芯片的堆叠和紧凑布局，使得整体封装尺寸更小，适用于轻薄、小型化的电子设备。
•高性能：FOWLP的封装方式可以提供更短的互联长度和更小的电阻、电感，从而提高信号传输速度和性能。
FOWLP的应用1.智能手机芯片封装：FOWLP在智能手机中得到广泛应用，可以实现高集成度的封装和多芯片堆叠，提升手机性能和功能。
2.高端电子设备：FOWLP适用于各种高端电子设备的封装，如平板电脑、可穿戴设备等，可以降低设备尺寸和重量，提高功耗和性能。
3.大数据中心：FOWLP可以用于大数据中心服务器的高密度封装，提供更高的计算能力和数据传输速度。
FOWLP的未来发展•随着半导体封装技术的不断发展，FOWLP作为一种创新的封装方式，将在未来继续得到广泛应用和发展。
•未来FOWLP将更加注重高集成度、低功耗和高性能的需求，进一步提升封装密度和互联性能。
•同时，FOWLP还将面临一些挑战，如封装工艺的复杂性、可靠性和成本控制等，需要不断的技术创新和改进。
以上就是FOWLP的概念及相关内容的简述，希望能对您有所帮助。
集成电路封装技术
第一章集成电路芯片封装技术1. (P1)封装概念：狭义：集成电路芯片封装是利用膜技术及微细加工技术，将芯片及其他要素在框架或基板上布置、粘贴固定及连接，引出接线端子并通过可塑性绝缘介质灌封固定，构成整体结构的工艺。
广义：将封装体与基板连接固定，装配成完整的系统或电子设备，并确保整个系统综合性能的工程。
2. 芯片封装实现的功能：1 传递电能，主要是指电源电压的分配和导通。
2 传递电路信号，主要是将电信号的延迟尽可能减小，在布线时应尽可能使信号线与芯片的互连路径以及通过封装的IO接口引出的路径达到最短。
3 提供散热途径，主要是指各种芯片封装都要考虑元器件、部件长期工作时如何将聚集的热量散出的问题。
4 结构保护与支持，主要是指芯片封装可为芯片和其他连接部件提供牢固可靠的机械支撑，并能适应各种工作环境和条件的变化。
3.在确定集成电路的封装要求时应注意以下儿个因素:1 成本2 外形与结构3 可靠性4 性能4.在选择具体的封装形式时，主要需要考虑4种设计参数:性能、尺寸、重量、可靠性和成本目标。
5．封装工程的技术层次：第一层次(Level1或First Level):该层次又称为芯片层次的封装（Chip Level Packaging),是指把集成电路芯片与封装基板或引脚架(Lead Frame）之间的粘贴固定、电路连线与封装保护的工艺，使之成为易于取放输送，并可与下一层次组装进行连接的模块(组件Module)元件。
第二层次(Level2或Second Level:将数个第一层次完成的封装与其他电子元器件组成个电路卡（Card〉的工艺.第三层次(Level3或Third Level):将数个第二层次完成的封装组装成的电路卡组合成在一个主电路板（Board）上使之成为一个部件或子系（Subsystem）的工艺。
第四层次(Level4或Fourth Level)将数个子系统组装成为一个完整电子产品的工艺过程。
在芯片上的集成电路元器件间的连线工艺也称为零级层次（Level 0)的封装，6.封装的分类：按照封装中组合集成电路芯片的数目，芯片封装可分为:单芯片封装与多芯片封装两大类。
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新型IC芯片封装技术概述
技术创新，变革未来中国芯技术系列
主要内容
➢电子产品与微电子制造➢三维电子封装技术
➢层间互连技术
➢高密度键合互连技术
电子产品是智能化商品
◼发光◼发声◼
发热◼电
◼电磁波◼运动
◼
化学反应
◼光信息◼声信息◼电磁信息◼热信息◼压力◼位移
◼
化学环境
大脑心脏
信息系统
执行系统
感知系统
⚫情报收集⚫信息储存⚫信息处理⚫
信息指令能量系统
⚫能量供给⚫
散热系统
信息能量
信息能量
向人体一样包含两大系统：神经网络+血液循环
➢电子产品与微电子制造
电子产品的核心是集成电路
◼
晶体管（脑细胞）二极管、三极管
集成电路
⚫
电路（神经网络）各种布线、各种互连
高度集成
微电子产品的基本构成与互连的关系
互连作用
微纳互连在电子产品中的作用
DIE
Chip Chip
印刷线路板（PCB）
晶体管制造与互连30-500纳米封装体内互连5-50微米
基板上互连50-500微米仪器设备内互连1000微米
半导体芯片仪器设备组装
电子封装印刷板上组装硅片制造集成电路制造中的各级互连
摩尔定律已接近极限
集成与封装的三维化
芯片特征尺寸减小
特征尺寸趋
于极限
➢三维电子封装技术
今后发展趋势：三维集成与封装
SIP——System in Package
三维集成与封装的主要方法
◼
硅通孔(TSV)叠层
短距离互连多种芯片集成实现高密度更低成本
◼
器件内置多层基板
无源器件集成MEMS 器件集成多种芯片内置实现高密度
（摘自2007STRJ
报告）
典型的3D-封装产品示意图
TSV 堆叠结构
器件内置多层基板
TSV ——T hrough Silicon Via
传统打线方法
TSV 使晶圆与封装厂合作变得更紧密
晶圆制造电子封装PCB 微组装
晶圆制造电子封装基板
晶圆制造
电子封装～1990 System on Board
1990～
2D-System in Package 2010～22-32nm
3D-System Integration
POP SoC TSV 晶圆制造电子封装
基板2000～45-130nm ，3D-System in Package
WB-3D
MCM
BGA TSV-3D
三维封装市场需求及市场规模
最近数年，用于TSV封装的晶圆数量将成倍增加，迫使铜互连材料的需求量进一步攀升
CSCM (Chip Scale Camera Module) –WLP TSV 在微摄像头（CIS ）上的应用
东芝
TSV-3D封装中的关键技术⚫硅孔制作
⚫绝缘层、阻挡层和种子层沉积
⚫硅孔导电物质填充
⚫晶圆减薄
⚫晶圆键合
各工艺所占成本比例
在TSV-3D封装技术中，以铜互连材料及工艺为主的通孔填充和芯片叠层键合在制造成本中所占比例最高，分别达40%，34%，是三维封装中的关键技术
日本权威机构预测的制造成本构成
TSV 硅孔镀铜技术低温固态键合技术材料可靠性
引线框架
塑封树脂微凸点技术
新型无铅焊料研究开发
➢层间互连技术➢高密度键合技术TSV-3D 封装中的关键技术
湿法刻蚀
◼基于KOH 溶液
◼低刻蚀温度、低制造成本、适合于批量生产
◼但由于KOH 溶液对硅单晶的各向异性腐蚀特性，其刻蚀的孔非垂直且
宽度较大，只能满足中低引出脚的
封装。
激光加工
◼依靠熔融硅而制作通孔，故内
壁粗糙度和热损伤较高；
◼大规模制作通孔有成本优势；
◼可以不需要掩膜版。
深层等离子体刻蚀工艺( DRIE)◼孔径小( >5μm) 、纵深比高的垂
直硅通孔；
◼与IC 工艺兼容；
◼通孔内壁平滑, 对硅片的机械及
物理损伤最小；
◼制作成本较高。