封装介绍
封装介绍
5/10、转移成型过程
1、芯片及完成互连的框架置于模具中； 2、将塑封料预加热后放入转移成型机转移罐中； 3、在一定温度和转移成型活塞压力作用下，塑 封料注射进入浇道，通过浇口进入模具型腔； 4、塑封料在模具内降温固化，保压后顶出模具 进一步固化。
6/10、去飞边毛刺
毛刺飞边是指封装过程中塑封料树脂溢出、贴带毛边、引 线毛刺等飞边毛刺现象。随着成型模具设计和技术的改 进，毛刺和飞边现象越来越少。
2/10、硅片切割Leabharlann 硅片切割机3/10、芯片贴装
• 芯片贴装又称芯片粘贴，是将IC芯片固定于封装 基板或引脚架承载座上的工艺过程。
• 芯片应贴装到引脚架的中间焊盘上，焊盘尺寸要
与芯片大小相匹配。 • 芯片贴装方式主要有四种：共晶
粘贴法、焊接粘贴法、导电胶粘贴 法和玻璃胶粘贴法。
3/10、芯片贴装
• 随着系统朝轻薄短小的方向发展，芯片封装后模块的厚度变得越来越薄，因 此，在封装之前，一定要将晶圆的厚度减薄到可以接受的程度，以满足芯片 装配的要求。
• 在硅片减薄的工序中，受力的均匀性将是关键，否则，晶圆很容易变形、开 裂。
• 如6英寸晶圆，厚度是675微米左右，减薄后一般为150微米。
1/10、硅片减薄
• 超声键合使金属丝与铝电极在常温下直接键合。 由于键合工具头呈楔形，故而又称楔压焊。
4/10、引线键合——超声键合
加压
超声压头
Al 丝
超声波振动
芯片电极
基板电极
1. 定位（第一次键合）
2. 键合
3. 定位（第2次键合）
拉引
4. 键合－切断
4/10、超声键合实物图
4/10、引线键合——热压键合
41 /10、引线键合——2 热压键合
芯片封装形式介绍
-39-芯片封装形式介绍●实用资料库芯片封装形式介绍1、通孔封装(1)D IP (双列直插式封装)此封装为常用封装形式,通常为有SH -D IP (收缩双列直插式封装)、S K -D IP (膜状双列直插式)、SL -D IP (细长双列直插式),引脚数都为偶数,常见为16、24、40脚等。
(2)D IP (单列直插式封装)此封装引脚排成一列,引脚数可为任意。
(3)ZIP (Z 字形直插式封装)双列,两列引脚错开。
(4)P GA (针栅阵列或柱形封装)芯片为四方形,引脚尺寸较小。
2.表面安装尺寸(1)小型封装(SO ,Small Outline )小外形封装(SO 或SO IC )通常有SO P 和SOJ 两种形式,前者引脚呈翼型,后者引脚为“J ”型,引脚间距通常为1.27mm 。
各类存储器大多用此类封装。
(2)四边扁平封装(Q FP ,Quad Flat Pack 2a g e )四边扁平封装(Q FP )有陶瓷封装(CQ FP )、塑料封装(PQ FP )和金属封装(MQ FP )三种形式,PQ FP出现取代了同样规格的有引线塑料芯片载体(PL CC ,Plastic LeadedChi p Carri 2er )。
与PL CC 不同的是,PQ FP 引脚通常呈翼形。
Q FP 普遍用于ASIC 、逻辑电路,广泛应用于300条引脚以内的封装,而其成本也较低。
(3)带载封装(TCP ,Ta p e Carrier Packa g e )与Q FP 相比,TCP 的引线间距可以做得很窄,而且外形可以做得更薄,因此,TCP 是比Q FP 更薄的高密度封装,可以用于高I/O 口数的ASIC 和微处理器。
(4)球栅阵列封装(B GA ,Ball Grid Arra y )与P GA 相比,B GA 是用焊料球来代替引脚。
由于多层布线衬底的不同,可有不同类型的B GA ,如陶瓷球栅阵列封装(CBA G ),带状球栅阵列封装(TB GA )、塑料球栅阵列封装(PB GA )和金属球栅阵列封装(MB GA )等。
集成电路封装技术
集成电路封装技术一、概述集成电路封装技术是指将芯片封装成实际可用的器件的过程，其重要性不言而喻。
封装技术不仅仅是保护芯片，还可以通过封装形式的不同来满足不同应用领域的需求。
本文将介绍集成电路封装技术的基本概念、发展历程、主要封装类型以及未来发展趋势等内容。
二、发展历程集成电路封装技术随着集成电路行业的发展逐渐成熟。
最早的集成电路封装形式是引脚直插式封装，随着技术的不断进步，出现了芯片级、无尘室级封装技术。
如今，随着3D封装、CSP、SiP等新技术的出现，集成电路封装技术正朝着更加高密度、高性能、多功能的方向发展。
三、主要封装类型1.BGA封装：球栅阵列封装，是一种常见的封装形式，具有焊接可靠性高、散热性好等优点。
2.QFN封装：裸露焊盘封装，具有体积小、重量轻、成本低等优点，适用于尺寸要求严格的应用场合。
3.CSP封装：芯片级封装，在尺寸更小、功耗更低的应用场合有着广泛的应用。
4.3D封装：通过将多个芯片垂直堆叠，实现更高的集成度和性能。
5.SiP封装：系统级封装，将多个不同功能的芯片封装在一起，实现更复杂的功能。
四、未来发展趋势随着物联网、人工智能等领域的兴起，集成电路封装技术也将迎来新的挑战和机遇。
未来，集成电路封装技术将朝着更高密度、更低功耗、更可靠、更环保的方向发展。
同时，新材料、新工艺和新技术的应用将为集成电路封装技术带来更多可能性。
五、结语集成电路封装技术是集成电路产业链中至关重要的一环，其发展水平直接关系到整个集成电路的性能和应用范围。
随着技术的不断进步，集成电路封装技术也在不断演进，为各个领域的技术发展提供了强有力的支撑。
希望本文能够帮助读者更好地了解集成电路封装技术的基本概念和发展趋势，为相关领域的研究和应用提供一定的参考价值。
芯片封装介绍
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。
芯片的封装形式
芯片的封装形式芯片的封装形式是指将芯片组件封装在外壳中，以保护芯片并便于安装和使用。
芯片的封装形式有多种类型，每种封装形式都有其特点和适应的应用领域。
下面将介绍几种常见的芯片封装形式。
1. DIP封装（Dual In-line Package）：DIP封装是最早使用的一种芯片封装形式。
它的特点是引脚以两列直线排列在芯片的两侧，容易焊接和插拔。
DIP封装广泛应用于电子产品中，如电视机、音响等。
2. QFP封装（Quad Flat Package）：QFP封装是一种表面贴装技术（SMT）的封装形式，是DIP封装的一种改进。
QFP封装将引脚排列在芯片的四边，并且引脚密度更高，能够容纳更多的引脚。
QFP封装适用于集成度较高的芯片，如微处理器、FPGA等。
3. BGA封装（Ball Grid Array）：BGA封装是一种表面贴装技术的封装形式，与QFP封装类似，但是引脚不再直接暴露在外，而是通过小球连接到印刷电路板上。
BGA封装具有高密度、小体积和良好的电气性能等优点，广泛应用于高性能计算机、通信设备等领域。
4. CSP封装（Chip Scale Package）：CSP封装是一种尺寸与芯片近似的封装形式，将芯片直接封装在小型外壳中。
CSP封装具有体积小、重量轻和引脚密度高的特点，适用于移动设备、无线通信和消费电子产品等领域。
5. COB封装（Chip On Board）：COB封装是将芯片直接焊接在印刷电路板上的一种封装形式，是一种简化的封装方式。
COB封装具有体积小、可靠性高和成本低的特点，在一些低成本产品中得到广泛应用，如LED显示屏、电子称等。
除了以上几种常见的芯片封装形式，还有一些特殊封装形式，如CSP/BGA混合封装、QFN封装（Quad Flat No-leads）等。
这些封装形式的出现主要是为了应对芯片不断增加的功能需求和尺寸要求。
总的来说，芯片封装形式的选择取决于芯片的功能、尺寸和应用环境等因素。
半导体封装简介
EOL– Molding（注塑）
L/F L/F
Cavity
Molding Tool（模具）
➢EMC（塑封料）为黑色块状，低温存储，使用前需先回温。其特 性为：在高温下先处于熔融状态，然后会逐渐硬化，最终成型。
➢Molding参数：
Molding Temp：175~185°C；Clamp Pressure：3000~4000N； Transfer Pressure：1000~1500Psi；Transfer Time：5~15s； Cure Time：60~120s；
半导体封装简介
一、半导体封装介绍 二、封装主要原材料 三、封装工艺流程—IC芯片 四、封装工艺流程—功率模块
一、半导体封装介绍
1.1 半导体工艺流程
目前半导体材料已经发展到第三代，第一代以硅（Si）为代表材料；第二代以砷化镓（GaAs）为代表材料； 第三代以碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）为主流材料。目前Si仍然是半导体行业使用最多的材料。
二、封装原材料简介 2.1 wafer（晶圆）
【Wafer】晶圆
2.2 【Lead Frame】引线框架
➢提供电路连接和Die的固定作用； ➢主要材料为铜，会在上面进行镀银、NiPdAu等材料； ➢L/F的制程有Etch和Stamp两种； ➢易氧化，存放于氮气柜中，湿度小 于40%RH; ➢除了BGA和CSP外，其他Package都会采用Lead Frame，BGA采用的是Substrate；
➢磨片时，需要在正面（Active Area）贴胶带保护电路区域， 同时 研磨背面。研磨之后，去除胶带，测量厚度；
FOL– Wafer Saw晶圆切割
Wafer Mount 晶圆安装
Wafer Saw 晶圆切割
常用元件封装形式
常用元件封装形式常用的元件封装形式有多种，每种形式适用于不同的应用和需求。
下面将介绍一些常见的元件封装形式及其特点。
1. 圆柱形封装（Axial package）：圆柱形封装适用于通过引脚连接的元件，例如二极管、电容器、电感等。
这种封装形式有一定的体积，较容易安装于面板或PCB上，并且容易进行焊接。
2. 表面贴装封装（Surface Mount Package）：表面贴装封装是目前常见的封装形式，特点是体积小、重量轻、可以高密度安装于PCB上，适用于高速电路和小型电子设备的需求。
常见的表面贴装封装有QFP（Quad Flat Package）、BGA（Ball Grid Array）、SOT（Small Outline Transistor）等。
3. 转接式封装（Dual in-line package，DIP）：转接式封装是早期常用的封装形式，特点是引脚两侧对称排列，并通过两个直插式插座安装于PCB上。
这种封装形式适用于需要频繁更换元件的应用，如实验室、教学等场合。
4. 焊接式封装（Through-Hole Package）：焊接式封装是最早使用的封装形式，适用于需要较大功率处理和较高的可靠性要求的元件。
由于焊接的强度较高，这种封装形式通常用于工业领域的电子设备。
5. 塑料封装（Plastic package）：塑料封装是一种经济实用的封装形式，适用于大批量生产和消费电子产品的需求。
常见的塑料封装有TO-92、SOP（Small Outline Package）、DIP等，具有体积小、稳定性好和可靠性高的特点。
6. 瓷封装（Ceramic package）：瓷封装适用于高温和高频率电路的需求，因为瓷封装具有较好的绝缘性能和热传导性能。
常见的瓷封装有TO-3、TO-220等，适用于功率放大器、稳压器等高功率元件。
7. 裸露芯片封装（Chip Scale Package，CSP）：裸露芯片封装是一种高密度封装形式，将芯片直接封装在PCB上，没有外部封装物。
简单介绍封装的定义和意义。
封装是指将电子器件进行外部包装和保护的过程。
在封装过程中，芯片和其他元器件被放置在一个特定的封装材料中，并通过焊接或粘合等方式固定在一块基板上。
封装材料可以是塑料、陶瓷或金属等，具体的选择取决于应用需求和要求。
封装不仅仅是将芯片和其他元器件放置在一个外壳中，它还包括对电子器件进行测试、标记和质量控制等步骤。
整个封装过程旨在确保电子器件的正常运行和可靠性。
封装的意义在于保护电子器件免受环境影响，提高其可靠性和稳定性。
同时，封装也方便了电子器件的安装和维修，使其更加适应实际应用的需求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
封装成型过程中，塑封料可能从模具合缝处渗出来， 流到外面的引线框架上，毛刺不去除会影响后续工艺。
6/10、去飞边毛刺
• 毛刺飞边去除工艺：
• 介质去毛刺飞边：
研磨料和高压空气一起冲洗模块，研磨料在去除毛刺 的同时，可将引脚表面擦毛，有助于后续上锡操作。
• 溶剂去飞边毛刺和水去飞边毛刺：
利用高压液体流冲击模块，利用溶剂的溶解性去除毛 刺飞边，常用于很薄毛刺的去除。
7/10、引脚上焊锡
• 上焊锡目的： 增加保护性镀层，以增加引脚抗蚀性，并增加 其可焊性。
上焊锡方法：电镀或浸锡工艺 电镀工艺:引脚清洗→电镀槽电镀→烘干
浸锡工艺:去飞边→去油和氧化物→浸助焊剂→
加热浸锡→清洗、烘干
8/10、切筋打弯
切筋成型其实是两道工序：切筋和打弯，通 常同时完成。 切筋工艺：切除框架外引脚之间的堤坝（dam bar）及在框架带上连在一起的地方； 打弯工艺：将引脚弯成一定的形状，以适合 装配的需要。
• 塑料(高分子材料)封装与陶瓷封装相比具有：
• 优点：成本低、薄型化、工艺较为简单、 适合自动化生产。 • 缺点：散热性、耐热性、密封性、可靠度 逊于陶瓷封装。
二、塑料封装基本流程
• 一般所说塑料封装，如无特别说明，都是指转移成型封装。 • 芯片封装在IC晶圆完成之后，主要工艺为：
硅片减薄
硅片切割
1 2 4/10、引线键合——热压键合
压头下降，焊球被锁定在端部中央
在压力、温度的作用下形成连接
3
4
压头上升
压头高速运动到第二键合点， 形成弧形
4/10、引线键合——热压键合
第一键合点的形状
5
6
4/10、引线键合——热压键合
在压力、温度作用下形成第二点连接
压头上升至一定位置，送出尾丝
7
8
夹住引线，拉断尾丝
粘结方式 共晶粘 贴法 焊接粘 结法 导电胶 粘结法 玻璃胶 粘结法 技术要点 技术优缺点 高温工艺、CTE失配 严重，芯片易开裂 金属共晶化 预型片和芯片背面 合物：扩散 镀膜 锡铅焊料 合金反应 环氧树脂 （填充银） 化学结合 绝缘玻璃胶 物理结合
背面镀金或镍，焊 导热好，工艺复杂， 盘淀积金属层 焊料易氧化 芯片不需预处理 粘结后固化处理 或热压结合 热稳定性不好，吸潮 形成空洞、开裂
在完成打码工序后，所有器件都要100％进行测 试。这些测试包括一般的目检、老化试验和最终的 产品测试。
谢谢观赏
Make Presentation much more fun
@WPS官方微博 @kingsoftwps
4/10、引线键合——超声键合
• 目前，通过铝丝进行引线键合大多采用超 声键合法。
• 超声键合采用超声波发生器产生的能量，通过磁致伸缩换 能器，在超高磁场感应下，迅速伸缩而产生弹性振动，经 过变幅杆传给劈刀，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使铝 丝和焊区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。
芯片贴装
引线键合
测试
转移成型
打码
切筋打弯
引脚上焊锡
去飞边毛刺
1/10、硅片减薄
• • 硅片减薄是在专门的设备上，从晶圆背面进行研磨，将硅片减薄到适合封装 的程度。 由于晶圆的尺寸越来越大（从4英寸、5英寸、6英寸，发展到8英寸、甚至12 英寸），为了增加晶圆的机械强度，防止晶圆在加工过程中发生变形、开裂， 晶圆的厚度也一直在增加。 随着系统朝轻薄短小的方向发展，芯片封装后模块的厚度变得越来越薄，因 此，在封装之前，一定要将晶圆的厚度减薄到可以接受的程度，以满足芯片 装配的要求。 在硅片减薄的工序中，受力的均匀性将是关键，否则，晶圆很容易变形、开 裂。 如6英寸晶圆，厚度是675微米左右，减薄后一般为150微米。
5/10、转移成型过程
1、芯片及完成互连的框架置于模具中； 2、将塑封料预加热后放入转移成型机转移罐中； 3、在一定温度和转移成型活塞压力作用下，塑 封料注射进入浇道，通过浇口进入模具型腔； 4、塑封料在模具内降温固化，保压后顶出模具 进一步固化。
6/10、去飞边毛刺
毛刺飞边是指封装过程中塑封料树脂溢出、贴带毛边、引 线毛刺等飞边毛刺现象。随着成型模具设计和技术的改 进，毛刺和飞边现象越来越少。
2/10、硅片切割
硅片切割机
3/10、芯片贴装
• 芯片贴装又称芯片粘贴，是将IC芯片固定于封装 基板或引脚架承载座上的工艺过程。 • 芯片应贴装到引脚架的中间焊盘上，焊盘尺寸要 与芯片大小相匹配。
•
芯片贴装方式主要有四种：共晶 粘贴法、焊接粘贴法、导电胶粘贴 法和玻璃胶粘贴法。
3/10、芯片贴装
•
• •
1/10、硅片减薄
贴膜 切膜 减薄 测厚 揭膜
•将晶圆进行背面研磨，来减薄晶圆达到封装需要的厚度
（8mils~10mils）；
•磨片时，需要在正面贴胶带保护电路区域同时研磨背面。
2/10、硅片切割
晶圆安装 晶圆切割 清洗
•将晶圆粘贴在蓝膜上，使得即使被切割开后，不会散落； •通过切刀将整片晶元切割成一个个独立的芯片； •清洗主要清洗切割时候产生的各种粉尘。
9/10、打码
打码是在封装模块顶部印上去不掉的、字迹 清楚的字母和标识，包括制造商信息、国家、器 件代码等，主要是为了便于识别和可跟踪。打码 方法有多种，其中最常用的是印码（Print）方 法：包括油墨印码(ink marking)和激光印码 (Laser Marking)两种。
10/10、测试
4/10、引线键合——热超声键合
5/10、转移成型
热固性塑料转移成型工艺是将“热流道注塑”和“压力成 型” 组合工艺。传统热流道注塑成型中，熔体腔室中保 持一定的温度，在外加压力作用下塑封料进入芯片模具型 腔内，获得一定形状的芯片外形。
热固性聚合物：低温时聚合物是塑性或流动的，当加热 到一定温度时，聚合物分子发生交联反应，形成刚性固 体，并不能反复加热使之塑性流动，不可回收利用。
• 超声键合使金属丝与铝电极在常温下直接键合。 由于键合工具头呈楔形，故而又称楔压焊。
4/10、引线键合——超声键合
超声压头 Al 丝 加压 超声波振动 基板电极 芯片电极
1. 定位（第一次键合）
2. 键合
拉引
3. 定位（第2次键合）
4. 键合－切断
4/10、超声键合实物图
4/10、引线键合——热压键合
引燃电弧，形成焊球 进入下一键合循环源自4/10、引线键合——热压键合
第二键合点
4/10、引线键合——热压键合
球形焊点
契形焊点
丝球焊点形状
4/10、引线键合——热超声键合
• 热超声键合也叫做金丝球焊。热超声键合 和热压键合的原理基本相同，区别在于： • 热压键合采用加热加压； • 热超声键合采用加热加压加超声。
8/10、切筋打弯——打弯工艺
对于打弯工艺，最主要的问题是引脚变形。对于PTH装
配，由于引脚数较少且较粗，基本没有问题。对SMT装配来 讲，尤其是高引脚数目框架和微细间距框架器件，一个突 出的问题是引脚的非共面性（lead non Coplanarity）。
造成非共面性原因： (1)工艺过程处理不恰当 (2)成型后降温过程引起的框架翘曲
• 热压键合是通过加热和加压力，是焊区金 属发生塑性形变，同时破坏金属焊区界面 上的氧化层，使压焊的金属丝与焊区金属 接触面的原子达到原子引力的范围，进面 通过原子吸引力，达到“键合”的目的. • 此外，金属界面不平整，通过加热加压可 使两金属相互镶嵌. • 但这种焊接使金属形变过大而受损，影响 焊接键合质量，限制了热压焊的使用。
上胶加热至玻璃熔 成本低、去除有机成 融温度 分和溶剂需完全
实例：共晶芯片粘贴法
4/10、引线键合
• 引线键合是将芯片电极面朝上粘贴在封装 基座或基板上后，用金丝、铝丝或铜丝将 芯片电极与引线框架或布线板电路上对应 的电极键合连接的工艺技术。 • 根据键合工艺分为：超声键合、热压键合 和热超声键合；
塑料封装
IC的封装形式
• • • • 按封装材料划分为： 塑料封装 金属封装 陶瓷封装
一、塑料封装介绍
二、塑料封装基本流程
一、塑料封装介绍
• 塑料封装是指对半导体器件或电路芯片采用树脂 等材料进行包装的一类封装塑料封装，一般认为 是非气密性封装。
• 塑料封装又分为上百种类型。 • 塑料封装用于消费电子，因为其成本低，工艺简 单，可靠性高而占有绝大部分的市场份额；