常见IC封装技术与检测内容
IC器件封装知识总结
IC器件封装知识总结器件, 知识, 封装1、BGA(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(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)。
3、碰焊PGA(butt joint pin grid array) 表面贴装型PGA 的别称(见表面贴装型PGA)。
4、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。
5、Cerdip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。
芯片封装测试流程详解培训资料
固化后需要对塑封后的芯片进行 检查，确保没有气泡、空洞和裂
缝等缺陷。
去飞边、切筋整形
去飞边是将塑封材料的外边缘去除的过程，以使芯片外观更加整洁美观。
切筋整形是将塑封材料按照芯片的形状进行修剪和整理的过程，以使芯片符合产品 要求。
在去飞边和切筋整形过程中需要注意保护芯片和引脚不受损伤，同时保持外观整洁 美观。
05 封装测试设备与材料
测试设备介绍
测试机台
用于对芯片进行性能和 功能测试的设备，具备
高精度和高可靠性。
显微镜
观察芯片封装结构的细 节，确保封装质量。
探针台
用于连接芯片引脚和测 试设备的工具，确保信
号传输的稳定性。
温度箱
模拟不同温度环境，检 测芯片在各种温度下的
性能表现。
测试材料介绍
0102Βιβλιοθήκη 0304焊锡膏
用于将芯片与基板连接的材料 ，要求具有优良的导电性和耐
热性。
粘合剂
用于固定芯片和基板的材料， 要求具有高粘附力和耐久性。
绝缘材料
用于保护芯片和线路不受外界 干扰的材料，要求具有高绝缘
性能。
引脚
用于连接芯片和外部电路的金 属脚，要求具有优良的导电性
和耐腐蚀性。
06 封装测试常见问题及解决 方案
芯片贴装
芯片贴装是将芯片放置在PCB板 上的过程，通常使用自动贴装机
完成。
贴装前需要检查芯片和PCB板的 型号、规格是否匹配，以及芯片
的外观是否有破损或缺陷。
贴装过程中，需要调整好芯片的 位置和角度，确保芯片与PCB板 对齐，并保持稳定的贴装压力和
温度。
引脚焊接
引脚焊接是将芯片的引脚与 PCB板上的焊盘进行焊接的过 程，通常使用热压焊接或超声 波焊接。
IC常见封装大全-全彩图
一（3）、IC封装的发展历程
20世纪微电子封装技术的发展可分为三个阶段
●第一阶段为80 年代之前的通孔安装（PTH）时代。通孔安装时代以TO 型 封装和双列直插封装（DIP）为代表。
●第二阶段是80 年代的表面贴装器件时代，表面贴装器件时代的代表是小外 形封装（SOP）和扁平封装（QFP），它们改变了传统的PTH 插装形式， 大大提高了管脚数和组装密度，是封装技术的一次革命。 ●第三个阶段是90 年代的焊球阵列封装（BGA）/芯片尺寸封装（CSP）再 到MCM时代。
1.27 0.65 0.65 1.27 1.27 0.8 0.65
电路厚 封装形式 度（mm）
2.25 1.85 1.20 1.55 2.80 2.45 1.2 SOP20-300-1.27 SSOP20-300-0.65 TSSOP8-225-0.65 SOP8-225-1.27 SOP28-375-1.27 HSOP28-375-0.8 HTSSOP14-2250.65
“SOT”代表“小外形晶体管”(Small Outline Transistor)，最初为小型晶体 SOT89 管表面贴装型封装。即便它拥有与SOT相 同的形状，但不同的制造商也可能使用 不同的名称。 SOT143
SOT223
四（3）、SOT封装示例图
SOT23（TO236）
SOT23-5
SOT23-6
十二、MSM芯片模块系统
一（1）、封装作用
■封装的作用
封装对集成电路起着机械支撑和机械保护、 环境保护；传输信号和分配电源、散热等 作用。
一（2）、IC封装分类
按照集成电路封装材料，可以分为金属封装、陶瓷封装、金属 陶瓷封装和塑料封装。 按照集成电路与主电路板的连接方式，集成电路封装分为三类， 通孔插装式安装器件PTH（PIN-THROUGH-HOLE） 、表面贴装器 件SMT（SURFACE-MOUNT-TECHNOLOGY)和裸芯片直接贴附电路板 型（DCA）。 按封装形式分：TO、SOT、SIP、DIP（SDIP）、SOP （SSOP/TSSOP/HSOP）、QFP（LQFP）、QFN、PGA、BGA、CSP、 FLIP CHIP等。 按照集成电路的芯片数，可以分为单芯片封装和多芯片组件两 种。
IC封装技术大全
IC封装技术大全1、BGA(ballgridarray)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(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)。
3、碰焊PGA(buttjointpingridarray)表面贴装型PGA的别称(见表面贴装型PGA)。
4、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。
5、Cerdip用玻璃密封的陶瓷双列直插式封装，用于ECLRAM，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。
芯片封装测试流程详解课件
芯片封装测试的重要性
芯片封装测试是确保芯片质量的重要环节，能够发现和排除生产过程中可能存在 的缺陷和问题。
通过测试，可以确保芯片在各种应用场景下能够正常工作，提高产品的可靠性和 稳定性。
芯片封装测试的流程简介
芯片封装测试流程包括多个环节，如封装完成后的初步检测 、功能测试、可靠性测试等。
每个环节都有相应的测试标准和要求，以确保芯片的质量和 性能达到预期。
自适应测试策略
根据芯片性能和功能，动态调整测试策略，提高 测试效率。
3
预测性维护
通过实时监测和数据分析，预测测试设备的维护 需求，降低故障率。
高性能测试设备
高精度测试仪器
提高测试设备的测量精度和稳定性，确保测试结果的可靠性。
高速数据传输接口
支持高速数据传输，满足高带宽芯片的测试需求。
自动化测试设备
提高测试设备的自动化程度，降低人工干预和测试成本。
THANKS
感谢观看
芯片封装测试流程详 解课件
目录
• 芯片封装测试概述 • 芯片封装流程 • 芯片测试流程 • 封装测试中的问题与解决方案 • 未来芯片封装测试技术发展趋势
01
芯片封装测试概述
芯片封装测试的定义
芯片封装测试是对芯片进行封装后的 性能和可靠性检测，以确保其满足设 计要求和规格。
它包括对芯片的外观、尺寸、引脚、 电气性能等方面的检测，以及在各种 环境条件下的可靠性测试。
应力测试
02
通过施加各种应力条件，如电压、温度等，检测芯片的可靠性
。
环境适应性测试
03
在不同环境条件下，如温度、湿度、气压等，测试芯片的可靠
性。
04
封装测试中的问题与解 决方案
集成电路封装与测试
集成电路芯片封装:是指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立体结构的工艺封装工程:将封装体与基板连接固定装配成完整的系统或电子设备，并确保整个的综合性能的工程(合起来就是广义的封装概念)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的减小，在布线时应尽可能使信号线与芯片的互联路径及通过封装的I/O接口引出的路径最短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封装工程的技术层次①第一层次，该层次又称为芯片层次的封装，是指把集成电路芯片与封装基板或引脚架之间的粘贴固定电路连线与封装保护的工艺②第二层次，将数个第一层次完成的封装与其他电子元器件组成一个电路卡的工艺③第三层次，将数个第二层次完成的封装，组装成的电路卡组合在一个主电路板上，使之成为一个部件或子系统的工艺④第四层次，将数个子系统组装成一个完整电子产品的工艺过程芯片封装的分类:按照封装中组合集成电路芯片的数目，可以分为单芯片封装与多芯片封装按照密封的材料区分，可分为高分子材料和陶瓷为主的种类按照器件与电路板互连方式，可分为引脚插入型和表面贴装型按照引脚分布形态，可分为单边引脚，双边引脚，四边引脚与底部引脚零级层次，在芯片上的集成电路元件间的连线工艺SCP，单芯片封装MCP，多芯片封装DIP，双列式封装BGA，球栅阵列式封装SIP，单列式封装ZIP，交叉引脚式封装QFP，四边扁平封装MCP，底部引脚有金属罐式PGA，点阵列式封装芯片封装技术的基本工艺流程:硅片减薄，硅片切割，芯片贴装，芯片互连，成型技术，去飞边，毛刺，切筋成型，上焊锡，打码芯片减薄：目前硅片的背面减薄技术主要有磨削，研磨，干式抛光，化学机械平坦工艺，电化学腐蚀，湿法腐蚀，等离子增强化学腐蚀，常压等离子腐蚀等芯片切割:刀片切割，激光切割(激光半切割，激光全切割)激光开槽加工是一种常见的激光半切割方式芯片贴装也称为芯片粘贴，是将IC芯片固定于封装基板或引脚架芯片的承载座上的工艺过程。
24.IC封装基本知识介绍
4.3.3 MCM应用领域 作为一个完整的电子系统，常常由许多功能块组成， 如复杂的运算单元像MCU和DSP、小信号放大、射频 电路、低频功放和光电器件等。这些功能电路往往用 不同的工艺实现，如要用同一工艺制在一片芯片上是 十分困难的，有时甚至是不可能的。 ——多芯片封装的集成电路组件
4.3.4 MCM的基板 多芯片封装的基板主要有以下一些类型 L（Laminate）型，即叠层型 C（Ceramic）型即原膜陶瓷型 D(Deposited Thin Film)型即淀积薄膜型 Si (Silicon)型，即硅型
SOP封装外形图
(3) QFP(Quad Flat Package) 四边引脚扁平封装
QFP封装结构 QFP的分类： QFP的分类：塑（Plastic）封 QFP(PQFP) 薄型QFP(TQFP) 窄（Fine）节距 QFP(FQFP)
4.3 集成电路多芯片组件（MCM）封装技术 集成电路多芯片组件（ ）
一种六芯片MCM
4.3.2 多芯片封装的好处 多芯片封装的好处是可将不同工艺的芯片组合在 一起在单片集成电路上实现较为完整的系统功能。还 在于可以利用现有成熟而较为复杂的芯片附加自己设 计的较简单的ASIC组成应用系统，降低产品开发风险， 提高芯片性能和经济效益。多芯片封装提高系统的保 密性和可靠性也是很显然的。多芯片封装是21世纪新 型封装的一个重要方向。
6. 按芯片功能分类 模拟集成电路(Analog IC)：它是指处理模拟信号 (连续变化的信号)的集成电路 线性集成电路：又叫做放大集成电路，如运算 放大器、电压比较器、跟随器等 非线性集成电路：如振荡器、定时器等电路 数模混合集成电路(Digital - Analog IC) ：例如数 模(D/A)转换器和模数(A/D)转换器等
IC 封装热阻的定义与量测技术
IC封装热阻的定义与量测技术刘君恺热阻值用于评估电子封装的散热效能，是热传设计中一个相当重要的参数，正确了解其物理意义以及使用方式对于电子产品的设计有很大的帮助，本文中详细介绍了热阻的定义、发展、以及量测方式，希望使工程设计人员对于热阻的观念以及量测方式有所了解，有助于电子产品的散热设计。
介绍近年来由于电子产业的蓬勃发展，电子组件的发展趋势朝向高功能、高复杂性、大量生产及低成本的方向。
组件的发热密度提升，伴随产生的发热问题也越来越严重，而产生的直接结果就是产品可靠度降低，因而热管理（thermal management）相关技术的发展也越来越重要【1】。
电子组件热管理技术中最常用也是重要的评量参考是热阻（thermal resistance），以IC封装而言，最重要的参数是由芯片接面到固定位置的热阻，其定义如下：热阻值一般常用?或是R表示，其中Tj为接面位置的温度，Tx为热传到某点位置的温度，P为输入的发热功率。
热阻大表示热不容易传递，因此组件所产生的温度就比较高，由热阻可以判断及预测组件的发热状况。
电子系统产品设计时，为了预测及分析组件的温度，需要使用热阻值的数据，因而组件设计者则除了需提供良好散热设计产品，更需提供可靠的热阻数据供系统设计之用【2】。
对于遍布世界各地的设计及制造厂商而言，为了要能成功的结合在一起，必须在关键技术上设定工业标准。
单就热管理技术而言，其中就牵涉了许多不同的软硬件制造厂商，因此需透过一些国际组织及联盟来订定相关技术标准。
本文中将就热阻的相关标准发展、物理意义及量测方式等相关问题作详细介绍，以使电子组件及系统设计者了解热阻相关的问题，并能正确的应用热阻值于组件及系统设计。
封装热传标准与定义在1980年代，封装的主要技术是利用穿孔（through hole）方式将组件安装于单面镀金属的主机板，IC组件的功率层级只有1W左右，在IC封装中唯一的散热增进方式是将导线架材料由低传导性的铁合金Alloy42改为高传导性的铜合金。
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SBGA 192L
TSBGA 680L
CLCC CNR CPGA
DIP DIP-tab FBGA FDIP
FTO220
Flat Pack HSOP28 ITO220 ITO3p JLCC
LCC LDCC LGA
LQFP PCDIP
PGA PLCC PQFP PSDIP
METAL QUAD 100L
电子产品周边产业
常识简介
IC
印制
•印刷 •检测
晶圆
•定位 •切割
LED
扩晶
•检测 •其他
固晶
•定位 •贴装
封装
•DIE bonding •封装
检测
•外观 •字符识别 •管脚检测和测量
包装
•料带 •其它
PCB
原料
•塑料 •金属
制版
•印刷 •腐蚀
检测
•裸板AOI •丝印检测 •检测其他
FPC 类
•定位、测量 •缺陷检测
芯片的制造过程
制片 磨片 切割
印刷 掺杂
晶圆
固定 键合 裸片
封装 管脚
封装
过程
➢ 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的设计和制造，因此它 是至关重要的。
TO18 TO220 TO247 TO264 TO3 TO5
TO78 TO8 TO92 TO93 TO99 TSOP
TSSOP or TSOP II uBGA uBGA
ZIP
ZIP BQFP132TEPBGA 288LTEPBGA 288L C-Bend Lead
CERQUAD Ceramic Case
引燃电弧，形成焊球 进入下一键合循环
键合点
第一键合点
第二键合点
球形焊点
契形焊点
DIE bonding
LED类芯片贴装
• 芯片位置 • 轮廓 • 键合线 • 外观 • ……
注塑—管脚
• LED环氧树脂 • 其他芯片 • 很多种 • 塑料的 • 金属的 • ……
常见IC外观
封装之后—内部
封装之后 只能通过X射 线检测 或者通过电 气性能测试 确定产品质 量
SOCKET 370
SOCKET 423 SOCKET 462/SOCKET A SOCKET 7 QFP TQFP 100L
EIAJ TYPE II 14L
SBGA
SC-70 5L SDIP SIP SO SOJ 32L SOJ
SOT220 SSOP 16L SSOP TO52 TO71 TO72
扩晶之后
定位 计数 缺陷检测
LED类
芯片粘接 银浆固化
此过程之后需要检查芯片与架子相对位置是否符合标准
DIE bonding
键合过程
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
压头上升
压头高速运动到第二键合点， 形成弧形
在压力、温度作用下 压头上升至一定位置，送出尾丝 夹住引线，拉断尾丝 形成第二点连接
PQFP 100L QFP SOT143SOT220 SOT223 SOT223 SOT23
SOT23/SOT323 SOT25/SOT353 SOT26/SOT363 SOT343 SOT523
SOT89
SOT89
Socket 603 LAMINATE TCSP 20L TO252 TO263/TO268 SO DIMM
➢ 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。
晶圆阶段
• 将硅烧熔 用单晶种子引 导 拉出来结晶圆柱 切片 抛光
• 尺寸几寸到12寸甚至更大 • 此阶段能做的事情不多 • 表面检测 • 尺寸 • 表面激光字符识别
晶圆内部
晶圆切割
• 主要 • 测量 • 定位 • 找切割道 • 缺陷检测
LAMINATE CSP112L Gull WingLeads J-STDJ-STD
LLP 8La PCI 32bit 5V PCI 64bit 3.3V
PCMCIA
PDIP PLCC
SIMM30 SIMM72 SIMM72 SLOT A
SNAPTK SNAPTK
SNAPZP SOH
•……
SMT
• 对位
焊锡 • 刷锡
• SPI
• 定位
PCB • 贴装
• 点胶
• 检测
焊接 • 回流焊
• 波峰焊
• AOI
检测 • 元件
• 整体
外壳
外壳 • 缺陷检测 • 安装定位 • 悬挂件
• 缺陷
按键 • 检测 • 定位
螺钉 • 检测 • 定位
整体
• 缝隙 • 字符 • LOGO • ……
屏保
• 测量、定位 • 切割 • 缺陷监测
IC结构图
Lead Frame 引线框架
Die Pad 芯片焊盘
Gold Wire 金线
Epoxy 银浆
Mold Compound 环氧树脂
封装之后—外部
• 外观检测 • 针脚 • 正位度 • 平整度 • 长度 • 字符识别 • BGA • 裂纹
SMT
常见封装类型
BGA EBGA 680L LBGA 160L PBGA 217L
配件
显示
• LCD • OLED • LED
电池
• 电池片 • 电极 • 焊接 • 外观
• 端子相关
IO • 定位安装 • 缝隙等……
电线
• 分色 • 定位 • 焊接 • 检测
其他
• 耳机 • 充电器 • 存储卡 • ……
• 条码
包装 • 二维码
• 印刷质量
物流 ……
常见IC制造流程
及可能用到机器视觉的地方