芯片封装工艺及设备
《微电子封装技术》复习提纲
第一章绪论
●微电子封装技术的发展特点是什么？发展趋势怎样？（P8、P9）
特点：微电子封装向高密度和高I/O引脚数发展，引脚由四边引出向面阵排列发展微电子封装向表面安装式封装（SMP）发展，以适合表面安装技术（SMT）
从陶瓷封装向塑料封装发展
从注重发展IC芯片向先发展后道封装再发展芯片转移
发展趋势：微电子封装具有的I/O引脚数更多
微电子封装应具有更高的电性能和热性能
微电子封装将更轻，更薄，更小
微电子封装将便于安装、使用和返修
微电子安装的可靠性会更高
微电子封装的性能价格比会更高，而成本却更低，达到物美价廉
●微电子封装可以分为哪三个层次（级别）？并简单说明其内容。（P7）
用封装外壳将芯片封装成单芯片组件和多芯片组件的一级封装，将一级封装和其他元器件一同组装到印刷电路板上的二级封装以及再将二级封装插装到母版上的三级封装硅圆片和芯片虽然不作为一个封装层次，但却是微电子封装的出发点和核心。在IC芯片与各级封装之间，必须通过互连技术将IC芯片焊区与各级封装的焊区连接起来形成功能，也有的将这种芯片互连级称为芯片的零级封装
●微电子封装有哪些功能？（P19）
电源分配、信号分配、散热通道、机械支撑、环境保护
●芯片粘接方法分为哪几类？粘接的介质有何不同（成分）？（P12）
Au-Si合金共熔法(共晶型)
Pb-Sn合金片焊接法(点锡型)
导电胶粘接法(点浆型)；环氧树脂
有机树脂基粘接法(点胶型)；高分子化合物
●简述共晶型芯片固晶机（粘片机）主要组成部分及其功能。
1 机械传动系统
2 运动控制系统
3 图像识别（PR）系统
4 气动/真空系统
5 温控系统
机械系统
?目标：芯片+框架
?组成部分：
? 1 框架供送部分进料（框架分离）、送料、出料
? 2 芯片供送部分
?目标：
组成部分：
1 送晶装置：晶粒供送
2 焊头装置
3 顶针装置
4 其他：温控、 气动/真空等
? 3 点锡/点浆/点胶部分
● 和共晶型相比，点浆型芯片固晶机（粘片机）在各组成部分及其功能的主要不同在
哪里？
点浆工序，进烤箱
● 名词解释：取晶、固晶、焊线、塑封、冲筋、点胶
取晶：以化学腐蚀的方法将晶粒从封装中取出，以利下一步拍照评估，层次去除或其他分析
的进行
固晶：将芯片固定在外壳底座中心，常用Au-Sb 合金（对PNP 管）共熔或者导电胶粘接固
化法使晶体管的接地极与底座间形成良好的欧姆接触；对IC 芯片，还可以采用环氧树脂粘接固化法；（引脚与金属壳的隔离：玻璃）
焊线：在芯片的焊区与接线柱间用热压焊机或超声焊机用Au 丝或Al 丝连接起来；接着将
焊好内引线的底座移至干燥箱中操作，并通以惰性气体或N2保护芯片； 封装：最后将管帽套在底座周围的凸缘上，利用电阻熔焊法或环形平行缝焊法将管帽与底座
边缘焊牢，达到密封要求。
第二章 芯片互连技术
● 芯片互连的方法主要分为哪几类？各有什么特点？（P13、P27） 分类：WB 引线键合；TAB 载带自动焊；FCB 倒装焊
特点：最传统，最常用的，也是最成熟的芯片互连技术，焊接灵活方便，焊点强度高，通常
引线框架 供送
分 片 进 料 装 置
送 料 装 置 收 料 装 置 晶粒供送 装 置 焊 头 装 置 顶 针 装 置
银浆供送 装 置
机器视觉 装 置
晶 圆 芯 片 图 像 识 别 装 置 引 线 框 架 图 像 识 别 装 置
电气控制 系 统
系 统 控 制 软 件 运 动 控 制 硬 件
晶 圆 工 作 台
点 浆 量 控 制 装 置 银 浆 头 位 控 装 置
载带焊：封装薄，节距小，引脚多，电性好，可测性，导热好，机械强度高，成本高，耗时多，修理要求苛刻
(1)封装薄:结构轻、薄、短、小，封装高度不足1mm。
(2)节距小:电极尺寸、电极与焊区节距均比WB大为减小。电极宽度通常为50um，可达到
20∽30um，节距常为80um，根据要求可做得更小。
(3)引脚多:可容纳更高的I/O引脚数。如10mm见方的芯片，WB最多容纳300个I/O引脚，
而TAB可达500个以上。
(4)电性好：引线电阻、电容和电感均比WB的小得多。WB这几项的值分别为：100mΩ、25pF和3nH，而TAB分别为：20mΩ、10pF和2nH。因此具有更优良的高速、高频电性能。
(5)可测试：对芯片进行筛选和测试,确保器件是优质芯片。
(6)采用Cu箔引线，导热和导电性能好，机械强度高。
(7)键合牢：拉力可提高3∽10倍，达到0.3∽0.5N/点，提高芯片互连的可靠性。
(8)使用标准化卷轴长带（长100m），便于自动化生产。
倒装焊：连线短，安装密度高，适用于大批量生产，但检测困难，成本高，材料之间的应力问题。
1）芯片面朝下，连线短，互连产生的杂散电容、互连电阻和电感均比WB和TAB小得多，因此适于高频、高速的电子产品应用。
2）FCB芯片安装互连占的基板面积小，因而芯片安装密度高。FCB的芯片焊区可面阵布局,更适于高I/O数的芯片使用
3）芯片的安装、互连同时完成，大各各简化了安装互连工艺,快速、省时，适于使用先进的SMT进行工业化大批量生产。
不足之处：芯片面朝下安装，给工艺操作带来一定的难度，焊点检查困难（只能使用红外线和X光检查）。芯片焊区一般要制作凸点，增加了芯片的制作工艺流程和成本。
倒装焊同各种材料间的匹配所产生的应力问题也需要解决等。
●WB的分类及特点如何？（P23）
按焊接方式:
1、热压焊：易氧化，易压伤，键合力小
2、超声键合(压）焊：与热压焊相比，可提高焊接质量，接头强度也较高；无加热，所以对
芯片无影响；可根据不同需求调节能量，焊不同粗细的Al丝；不产生
任何化合物。
3、金丝球焊：压点面积大，又无方向性,可实现微机控制下的高速自动化焊接，往往带
超声功能,具有超声焊优点
按键合点形状：1、楔形键合；2、球形键合
●说明金丝球焊的主要工艺过程及其工作原理。（P24、PPT）
工艺步骤：1、打火烧球（EFO负电子烧球）；2、一焊（热压超声球焊）
3、拉弧（焊头XYZ协调动作）；
4、二焊（热压超声焊）
5、留尾丝；
6、回打火位、送丝等，开始下一个循环
工艺过程：劈刀下降，焊球被固定在焊盘中央
在压力，超声，温度的作用下形成连接
劈刀上升到弧形最高度
在压力，超声，温度的作用下形成第二点连接
劈刀上升至一定位置，送出尾丝
夹住引线，拉断尾丝
引燃电弧，形成焊球，进入下一键合循环
将键合引线垂直插入毛细管劈刀的工具中，引线在电火花作用下受热成液态，由于表面张力作用而形成球状,在摄像和精密控制下,劈刀下降使球接触晶片键合区,对球加压,使球和焊盘金属形成冶金结合完成第一点焊接过程,然后劈刀提起,沿着预定的轨道移动，称作弧形走线,到达第二个键合点时，利用压力和超声能量形成月牙式第二个焊点,劈刀垂直运动截断丝尾部。这样完成两次焊接和一个弧线循环。
●说明铝丝焊的主要工艺过程及其工作原理。
1、一焊（热压超声球焊）
2、拉弧（焊头XYZ协调动作）
3、二焊（热压超声焊）
4、留尾丝
5、回打火位、送丝等，开始下一个循环
其穿丝是通过楔形劈刀背面的一个小孔来实现的，金属丝与晶片键合区平面呈30~60的角度，当楔形劈刀下降到焊盘键合区时，劈刀将金属丝按在其表面，采用超声或者热声焊而完成键合。
●TAB技术的关键材料包括哪三部分材料？（P29）
基带材料、TAB的金属材料、芯片凸点的金属材料
●TAB的关键技术包括哪三部分技术？（P30）
芯片凸点的制作技术、TAB载带的制作技术、
载带引线与芯片凸点的内引线焊接技术和载带外引线的焊接技术
●ILB或OLB的方法主要有哪两种？
热压焊法或热压再流焊法
●说明倒装焊的特点和优点（P44）
特点：芯片面朝下，芯片上的焊区直接与基板上的焊区互连
优点：1、FCB的互联线非常短，互连产生的杂散电容、互连电阻和互连电感均比WB和TA 小得多，从而更适于高频、高速的电子产品应用。2、FCB芯片安装互连占得基板面积小，因而芯片安装密度高。3、FCB的芯片焊区可面阵布局，更适于高I/O数的LSI、VLSI芯片使用。4、芯片的安装互连是同时完成的，因而大大简化了安装互连工艺，快速省时，适于使用现金的SMT进行工业化大批量生产。
连线短，安装密度高，适用于大批量生产，但检测困难，成本高，材料之间的应力问题。
●芯片凸点的多层金属化系统有哪三层，各层的主要作用是什么？（P46、P30）
1、粘附层：使Al膜和芯片钝化层粘附牢固
2、阻挡层：防止上面的凸点金属越过薄薄的粘附层与Al焊区形成脆性的中间金属化合物
3、导电层：具有一定高度要求以使导电
防止短路，提高导电和导热的性能
●芯片凸点的制作方法主要有哪些？（P46、P59）
蒸发/溅射法、电镀法、化学镀法、打球法、置球/模板印刷法、激光凸点法、移置凸点法、柔性凸点法、叠层法、喷射法
●说明各向异性导电胶的焊区互连原理，并画图示意。（P64）
玻璃上芯片（COG）技术的原理为：先在基板上涂覆各向异性导电胶薄膜（ACAF），将带有凸点的IC芯片与基板上的金属焊区对位后，在芯片上加压并进行ACA固化，导电粒子挤压在凸点与焊区之间，上下接触而导电。
●解释C4的含义及主要优点。（P61）
含义：专对各类Pb—Sn喊叫凸点进行再流焊接，俗称再流焊接法，又称C4，即可控塌陷芯片连接
C4：专对各类Pb-Sn焊料凸点进行再流焊接
①C4除具有一般凸点芯片FCB的优点外，它的凸点还可整个面阵分布，再流时能够弥补基板的凹凸不平或扭曲等
②C4的芯片凸点使用高熔点的焊料（如90%Pb-10Sn），而PWB上的焊区使用低熔点的常规37%Pb-65Sn焊料，倒装再流时，C4凸点不变形，只有低熔点的焊料熔化，这就可以弥补PWB基板上的缺陷（如凹凸、扭曲等）产生的焊接不均匀问题。
③倒装焊时Pb-Sn焊料熔化再流时较高的表面张力会产生“自对准”效果，这就使对C4芯片倒焊时的对准精度大为宽松。
第三章插装元器件的封装技术
●插装元器件按封装材料分为哪些类？（P80）
金属封装、陶瓷封装、塑料封装等
●插装元器件按外形结构分为哪些类？（P80）
圆柱形外壳封装（TO）、矩形单列直插式封装（SIP）、双列直插式封装（DIP）和针栅阵列封装（PGA）等
●画框图表示PDIP的制造和封装工艺流程（P85）
●说明陶瓷熔封CDIP的主要工艺过程（P83）
●比较PGA和BGA的关键不同点（P86）
PGA的引脚是针状的，而BGA是球状的。
●金属外壳封装的常用封帽工艺有哪两种？（P92）
熔焊封接法：平行焊缝、激光焊、点焊；焊料封接法
●画框图表示LED的制造和封装工艺流程，并说明所采用的主要设备
划片－扩晶—粘片－焊线－塑封－测试—上锡－冲筋成型－成品分选
主要设备：光刻机，固晶机，焊线机。
第四章表面安装元器件的封装技术
●与通孔安装（THT）元器件相比，表面安装元器件（SMD）有何优缺点？（P97）优点：SMD的体积小，重量轻，所占基板的面积小，因而组装密度高
SOP、PLCC与DIP相比，具有优异的电性能
适合自动化生产；
降低生产成本；
能提高可靠性；
更有利于环境保护
缺点：元器件安装密度高，PWB上功率密度高，散热问题显得重要
引起的裂纹和开裂问题
塑料件的吸潮问题
●比较SOT、SOP、QFP、PLCC的引脚布局的差别？（P102）
SOT:翼型引脚，是用厚、薄膜的方法制作连接的
SOP将DIP的直插式引脚向外弯曲成90度，有“L”的翼型引脚（SOP）和“J”形的引脚(SOJ)
QFP封装体引脚四边引出，有翼型引脚和“J”形引脚（QFJ）
PLCC四边引脚呈“J”形，向封装体下面弯曲。引脚具有弹性能缓解焊接时造成的应力。
●和表面安装元器件相比，为什么塑封插装件的封装过程没有开裂问题？（P116）湿汽压很低，产生的机械应力不足以破坏外壳;
稍热的水汽所产生的压力对这类封装本已较厚的壳体不会造成任何破坏性的后果;
塑料封装器件应用时，对PDIP和PGA有引脚塑封插装器件来说，焊接时使用波峰焊，高温Pb-Sn只与器件的引脚接触，且焊接时间很短（几秒钟），传到壳体的热量不致使塑料温度升高许多，稍热的水汽产生的压力不会造成任何破坏性的后果。
●塑料封装吸潮的危害及解决办法？（P118）
危害：吸潮失效，吸湿量越多,水汽压就会越高,器件寿命就越短。
吸潮容易导致塑封器件的开裂
办法：1、从封装结构的改进上增强抗开裂能力
厚封：塑封料越厚，抵御开裂的能力越强，因此，增加芯片四周和底部塑封料厚度，可防止开裂。
粗脚：引线框架与塑封料有一定的结合强度，但光滑的引脚表面会减小与塑封料的结合力，可通过增加引脚上芯片键合区的表面粗糙度来提高与塑封料的
2、对塑料器件进行适宜的烘烤时防止焊接时开裂的有效措施：高温烘烤发，低温烘
烤法
3、合适的包装和良好的贮存条件是控制塑封器件吸潮的必要手段
第五章BGA和CSP的封装技术
●什么是BGA？BGA有何特点？（P121）
概念：BGA即“焊球阵列”。它是在基板的下面按阵列方式引出球形引脚，在基板的上面封配LSI芯片，是LSI芯片用的一种表面安装型封装
特点：
(1)失效少：使用BGA，可将窄节距QFP的焊点失效率减小两个数量级，且无需对安装
工艺作大的改动。
(2)节距大：BGA焊点节距一般为1.27mm和0.8mm，可以利用现有的SMT工艺设备。
(3)封装密：提高了封装密度，改进了器件引脚和本体尺寸的比率。
(4)共面性好: 由于引脚是焊球，可明显改善共面性，大大地减少了共面失效。
(5)引脚牢: BGA引脚牢固，不像QFP那样存在引脚易变形问题。
(6)电性好:BGA引脚很短，使信号路径短，减小了引脚电感和电容，改善了电性能。
(7)自对准:焊球熔化时的表面张力具有明显的“自对准”效应，从而可大为减少安装、焊
接的失效率。
(8)散热好:BGA有利于散热。
(9)BGA也适合MCM的封装,有利于实现MCM的高密度、高性能。
失效率低；可利用现有的SMT工艺设备；提高封装密度，改进器件引脚数和本体尺寸的比率；改善共面性，减少共面失效；引脚牢固；改善电性能；减少安装、焊接的失效率；有利于散热；适合MICM的封装，有利于实现MCM的高密度，高性能
●按照基板可将BGA分为哪几类？其中裸芯片与基板之间各采用什么主要的微互连
方法？（P121）
PBGA（塑封BGA）、CBGA（陶瓷BGA）、CCGA（陶瓷焊柱阵列）、TBGA（载带BGA）、MBGA（金属BGA）、FCBGA（倒装芯片BGA）、EBGA（带散热器BGA）等
全阵列和部分阵列
●CSP有何特点？（P131）
体积小，可容纳的引脚最多，电性能良好，散热性能优良；总之，既具有普通封装的优点，又具有裸芯片的长处。
●BGA、CSP与PWB进行焊球连接的主要缺陷有哪些？（P146）
1. 桥连：焊料过量，邻近焊球之间形成桥连。这种缺陷很少，但很严重。
2. 连接不充分：焊料太少，不能在焊球和基板之间形成牢固的连接，导致早期失效。
3. 空洞：沾污及焊膏问题造成空洞。比例较大时，焊球连接强度弱化。
4. 断开：基板过分翘曲，又没有足够的焊料使断开的空隙连接起来。
5. 浸润性差：焊区或焊球的浸润性差，造成连接断开。焊区浸润性差使焊料向焊球周边流
动，而焊球的浸润性差使焊料聚集于焊区上面积很小的区域。
6. 形成焊料小球：小的焊料球由再流焊时溅出的焊料形成，是潜在短路缺陷的隐患。
7. 误对准：焊球重心不在焊区中心。BGA虽有极强的自对准能力,但是，在安放时焊球和焊
实验部分
●了解金丝球焊机的工作原理、组成部分、主要操作步骤
●理解名词：烧球、超声焊接，一焊和二焊、一线和二线、焊接准备位、焊接位、线夹、
劈刀、焊接压力、超声时间和功率、换能器、送丝、过片。
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)。
常见芯片封装类型的汇总
常见芯片封装类型的汇总 芯片封装，简单点来讲就是把制造厂生产出来的集成电路裸片放到一块起承载作用的基板上，再把管脚引出来，然后固定包装成为一个整体。它可以起到保护芯片的作用，相当于是芯片的外壳，不仅能固定、密封芯片，还能增强其电热性能。所以，封装对CPU和其他大规模集成电路起着非常重要的作用。 今天，与非网小编来介绍一下几种常见的芯片封装类型。 DIP双列直插式 DIP是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片，绝大多数中小规模集成电路均采用这种封装形式，其引脚数一般不超过100个。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚，需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然，也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心，以免损坏引脚。DIP封装结构形式有多层陶瓷双列直插式DIP，单层陶瓷双列直插式DIP，引线框架式DIP （含玻璃陶瓷封接式，塑料包封结构式，陶瓷低熔玻璃封装式）等。 DIP是最普及的插装型封装，应用范围包括标准逻辑IC，存储器和微机电路等。 DIP封装 特点： 适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接，操作方便。 芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积也较大。 最早的4004、8008、8086、8088等CPU都采用了DIP封装，通过其上的两排引脚可插到主板上的插槽或焊接在主板上。 在内存颗粒直接插在主板上的时代，DIP 封装形式曾经十分流行。DIP还有一种派生方式SDIP（Shrink DIP,紧缩双入线封装），它比DIP的针脚密度要高六倍。 现状：但是由于其封装面积和厚度都比较大，而且引脚在插拔过程中很容易被损坏，可靠性较差。同时这种封装方式由于受工艺的影响，引脚一般都不超过100个。随着CPU内
集成电路芯片封装技术
集成电路芯片封装技术（书） 第1章 1、封装定义：（狭义）利用膜技术及细微加工技术，将芯片及其他要素在框架或基板上布置、 粘帖固定及连接，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 （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、集成电路的工艺流程：芯片设计（上）芯片制造（中）封装测试（占50%）（下）（填空） 3、芯片封装实现的功能：传递电能传递电路信号提供散热途径结构保护与支持 4、封装工程的技术层次（论述题）：P4图 晶圆Wafer -> 第零层次Die/Chip -> 第一层次Module -> 第二层次Card ->第三层次Board -> 第四层次Gate 第一层次该层次又称芯片层次的封装，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，使之成为易于取放输送，并可与下一层组装进行链接的模块 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 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成在一个主电路板上使之成为一个部件或子系统的工艺 第四层次将数个子系统组装成为一个完整电子产品的工艺过程 5、封装的分类与特点： 按照封装中组合集成电路芯片的数目——单芯片封装（SCP）多芯片封装（MCP） 按照密封材料——高分子材料封装陶瓷材料封装 按照器件与电路板互连方式——引脚插入型（PTH）表面贴装型（SMT） 6、DCA（名词解释）：芯片直接粘贴，即舍弃有引脚架的第一层次封装，直接将IC芯片粘贴到基板上再进行电路互连 7、TSV硅通孔互连封装 HIC混合集成电路封装 DIP双列直插式引线封装
芯片封装的主要步骤
芯片封装的主要步骤 板上芯片（Chip On Board, COB)工艺过程首先是在基底表面用导热环氧树脂(一般用掺银颗粒的环氧树脂)覆盖硅片安放点，然后将硅片直接安放在基底表面，热处理至硅片牢固地固定在基底为止，随后再用丝焊的方法在硅片和基底之间直接建立电气连接。 裸芯片技术主要有两种形式：一种是COB技术，另一种是倒装片技术（Flip Chip）。板上芯片封装（COB），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，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。虽然COB是最简单的裸芯片贴装技术，但它的封装密度远不如TAB和倒片焊技术。 COB主要的焊接方法： （1）热压焊 利用加热和加压力使金属丝与焊区压焊在一起。其原理是通过加热和加压力，使焊区（如AI）发生塑性形变同时破坏压焊界面上的氧化层，从而使原子间产生吸引力达到“键合”的目的，此外，两金属界面不平整加热加压时可使上下的金属相互镶嵌。此技术一般用为玻璃板上芯片COG。 （2）超声焊 超声焊是利用超声波发生器产生的能量，通过换能器在超高频的磁场感应下，迅速伸缩产生弹性振动，使劈刀相应振动，同时在劈刀上施加一定的压力，于是劈刀在这两种力的共同作用下，带动AI丝在被焊区的金属化层如（AI膜）表面迅速摩擦，使AI丝和AI膜表面产生塑性变形，这种形变也破坏了AI层界面的氧化层，使两个纯净的金属表面紧密接触达到原子间的结合，从而形成焊接。主要焊接材料为铝线焊头，一般为楔形。 （3）金丝焊 球焊在引线键合中是最具代表性的焊接技术，因为现在的半导体封装二、三极管封装都采用AU线球焊。而且它操作方便、灵活、焊点牢固（直径为25UM的AU丝的焊接强度一般为0.07～0.09N/点），又无方向性，焊接速度可高达15点/秒以上。金丝焊也叫热（压）（超）声焊主要键合材料为金（AU）线焊头为球形故为球焊。 COB封装流程 第一步：扩晶。采用扩张机将厂商提供的整张LED晶片薄膜均匀扩张，使附着在薄膜表面紧密排列的LED晶粒拉开，便于刺晶。 第二步：背胶。将扩好晶的扩晶环放在已刮好银浆层的背胶机面上，背上银浆。点银浆。
半导体集成电路封装技术试题汇总(李可为版)
半导体集成电路封装技术试题汇总 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.集成电路封装的目的：在于保护芯片不受或者少受外界环境的影响，并为之提供一个良好的工作条件，以使集成电路具有稳定、正常的功能。 3.芯片封装所实现的功能：①传递电能，②传递电路信号，③提供散热途径，④结构保护与支持。 4．在选择具体的封装形式时主要考虑四种主要设计参数：性能，尺寸，重量，可靠性和成本目标。 5.封装工程的技术的技术层次？ 第一层次，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，使之成为易于取放输送，并可与下一层次的组装进行连接的模块元件。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子卡的工艺。第三层次，将数个第二层次完成的封装组成的电路卡组合成在一个主电路版上使之成为一个部件或子系统的工艺。第四层次，将数个子系统组装成为一个完整电子厂品的工艺过程。 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，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，封装可区分为引脚插入型和表面贴装型两大类。依据引脚分布形态区分，封装元器件有单边引脚，双边引脚，四边引脚，底部引脚四种。常见的单边引脚有单列式封装与交叉引脚式封装，双边引脚元器件有双列式封装小型化封装，四边引脚有四边扁平封装，底部引脚有金属罐式与点阵列式封装。 7.芯片封装所使用的材料有金属陶瓷玻璃高分子 8.集成电路的发展主要表现在以下几个方面？ 1芯片尺寸变得越来越大2工作频率越来越高3发热量日趋增大4引脚越来越多 对封装的要求：1小型化2适应高发热3集成度提高，同时适应大芯片要求4高密度化5适应多引脚6适应高温环境7适应高可靠性 9.有关名词： SIP ：单列式封装 SQP：小型化封装 MCP：金属鑵式封装 DIP：双列式封装 CSP：芯片尺寸封装 QFP：四边扁平封装 PGA：点阵式封装 BGA：球栅阵列式封装 LCCC：无引线陶瓷芯片载体 第二章封装工艺流程 1.封装工艺流程一般可以分为两个部分，用塑料封装之前的工艺步骤成为前段操作，在成型之后的工艺步骤成为后段操作
IC的常见封装形式
IC的常见封装形式 常见的封装材料有：塑料、陶瓷、玻璃、金属等，现在基本采用塑料封装。 按封装形式分：普通双列直插式，普通单列直插式，小型双列扁平，小型四列扁平，圆形金属，体积较大的厚膜电路等。 按封装体积大小排列分：最大为厚膜电路，其次分别为双列直插式，单列直插式，金属封装、双列扁平、四列扁平为最小。 封装的历程变化：TO－>DIP－>PLCC－>QFP－>BGA －>CSP 1、DIP(DualIn－line Package)双列直插式封装 D—dual两侧 双列直插式封装。插装型封装之一，引脚从封装两侧引出 2、SIP(single in-line package)单列直插式封装 引脚从封装一个侧面引出，排列成一条直线。当装配到印刷基板上时封装呈侧立状 3、SOP(Small Out-Line Package) 小外形封装双列表面安装式封装 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） 4、PQFP（Plastic Quad Flat Package）塑料方型扁平式封装 芯片引脚之间距离很小，管脚很细，一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式，其引脚数一般在100个以上。适用于高频线路，一般采用SMT技术应用在PCB板上安装
5、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 6、QFN(quad flat non-leaded package)四侧无引脚扁平封装 封装四侧配置有电极触点，由于无引脚，贴装占有面积比QFP 小，高度比QFP 低。但是，当印刷基板与封装之间产生应力时，在电极接触处就不能得到缓解。因此电极触点难于作到QFP 的引脚那样多，一般从14 到100 左右。材料有陶瓷和塑料两种。当有LCC 标记时基本上都是陶瓷QFN 7、PGA(Pin Grid Array Package)插针网格阵列封装 插装型封装之一，其底面的垂直引脚呈阵列状排列，一般要通过插座与PCB板连接。引脚中心距通常为2.54mm，引脚数从64 到447 左右。 8、BGA(Ball Grid Array Package)球栅阵列封装 其底面按阵列方式制作出球形凸点用以代替引脚。适应频率超过100MHz，I/O 引脚数大于208 Pin。电热性能好，信号传输延迟小，可靠性高。
集成电路封装工艺
集成电路封装工艺 摘要 集成电路封装的目的,在于保护芯片不受或少受外界环境的影响,并为之提供一个发挥集成电路芯片功能的良好环境,以使之稳定,可靠,正常的完成电路功能.但是集成电路芯片封装只能限制而不能提高芯片的功能. 关键词: 电子封装封装类型封装技术器件失效 Integrated Circuit Packaging Process Abstract The purpose of IC package, is to protect the chip from the outside or less environmental impa ct, and provide a functional integrated circuit chip to play a good environment to make it stable an d reliable, the completion of the normal circuit functions. However, IC chip package and not only restricted to enhance the function of the chip. 引言 电子封装是一个富于挑战、引人入胜的领域。它是集成电路芯片生产完成后不可缺少的一道工序，是器件到系统的桥梁。封装这一生产环节对微电子产品的质量和竞争力都有极大的影响。按目前国际上流行的看法认为，在微电子器件的总体成本中，设计占了三分之一，芯片生产占了三分之一，而封装和测试也占了三分之一，真可谓三分天下有其一。封装研究在全球范围的发展是如此迅猛，而它所面临的挑战和机遇也是自电子产品问世以来所从未遇到过的；封装所涉及的问题之多之广，也是其它许多领域中少见的，它需要从材料到工艺、从无机到聚合物、从大型生产设备到计算力学等等许许多多似乎毫不关连的专家的协同努力，是一门综合性非常强的新型高科技学科。 1.电子封装 什么是电子封装(electronic packaging)? 封装最初的定义是：保护电路芯片免受周围环境的影响（包括物理、化学的影响）。所以，在最初的微电子封装中，是用金属罐(metal can) 作为外壳，用与外界完全隔离的、气密的方法，来保护脆弱的电子元件。但是，随着集成电路技术的发展，尤其是芯片钝化层技术的不断改进，封装的功能也在慢慢异化。通常认为，封装主要有四大功能，即功率分配、信号分配、散热及包装保护，它的作用是从集成电路器件到系统之间的连接，包括电学连接和物理连接。目前，集成电路芯片的I/O线越来越多，它们的电源供应和信号传送都是要通过封装来实现与系统的连接；芯片的速度越来越快，功率也越来越大，使得芯片的散热问题日趋严重；由于芯片钝化层质量的提高，封装用以保护电路功能的作用其重要性正在下降。 2.部分封装的介绍 金属封装是半导体器件封装的最原始的形式，它将分立器件或集成电路置于一个金属容器中，用镍作封盖并镀上金。金属圆形外壳采用由可伐合金材料冲制成的金属底座，借助封接玻璃，在氮气保护气氛下将可伐合金引线按照规定的布线方式熔装在金属底座上，经过引线端头的切平和磨光后，再镀镍、金等惰性金属给与保护。在底座中心进行芯片安装和在
集成电路芯片封装技术试卷
《微电子封装技术》试卷 一、填空题(每空2分,共40分) 1．狭义的集成电路芯片封装是指利用精细加工技术及，将芯片及其它要素在框架或基板上，经过布置、粘贴及固定等形成整体立体结构的工艺。 2．通常情况下，厚膜浆料的制备开始于粉末状的物质，为了确保厚膜浆料达到规定的要求，可用颗粒、固体粉末百分比含量、三个参数来表征厚膜浆料。 3．利用厚膜技术可以制作厚膜电阻，其工艺为将玻璃颗粒与颗粒相混合，然后在足够的温度/时间下进行烧结以使两者烧结在一起。 4．芯片封装常用的材料包括金属、陶瓷、玻璃、高分子等，其中封装能提供最好的封装气密性。 5．塑料封装的成型技术包括喷射成型技术、、预成型技术。 6．常见的电路板包括硬式印制电路板、、金属夹层电路板、射出成型电路板四种类型。 7. 在元器件与电路板完成焊接后，电路板表面会存在一些污染，包括非极性/非离子污染、、离子污染、不溶解/粒状污染4大类。 8. 陶瓷封装最常用的材料是氧化铝，用于陶瓷封装的无机浆料一般在其中添加玻璃粉，其目的是调整氧化铝的介电系数、，降低烧结温度。 9. 转移铸膜为塑料封装最常使用的密封工艺技术，在实施此工艺过程中最常发生的封装缺陷是现象。 10. 芯片完成封装后要进行检测，一般情况下要进行质量和两方面的检测。 11. BGA封装的最大优点是可最大限度地节约基板上的空间，BGA可分为四种类型：塑料球栅阵列、、陶瓷圆柱栅格阵列、载带球栅阵列。 12. 为了获得最佳的共晶贴装，通常在IC芯片背面镀上一层金的薄膜或在基板的芯片承载架上先植入。 13. 常见的芯片互连技术包括载带自动键合、、倒装芯片键合三种。 14. 用于制造薄膜的技术包括蒸发、溅射、电镀、。 15. 厚膜制造工艺包括丝网印刷、干燥、烧结，厚膜浆料的组分包括可挥发性组分和不挥发性组分，其中实施厚膜浆料干燥工艺的目的是去除浆料中的绝大部分。 16. 根据封装元器件的引脚分布形态，可将封装元器件分为单边引脚、双边引脚、与底部引脚四种。 17. 载带自动键合与倒装芯片键合共同的关键技术是芯片的制作工艺，这些工艺包括蒸发/溅射、电镀、置球、化学镀、激光法、移植法、叠层制作法等。 18. 厚膜浆料必须具备的两个特性，一是用于丝网印刷的浆料为具有非牛顿流变能力的粘性流体；二是由两种不同的多组分相组成，即和载体相。 19. 烧结为陶瓷基板成型的关键步骤，在烧结过程中，最常发生的现象为生胚片的现
芯片封装形式
芯片封装形式 芯片封装形式主要以下几种：DIP，TSOP，PQFP，BGA，CLCC，LQFP，SMD，PGA，MCM，PLCC等。 DIP DIP封装（Dual In-line Package），也叫双列直插式封装技术，双入线封装，DRAM的一种元件封装形式。指采用双列直插形式封装的集成电路芯片，绝大多数中小规模集成电路均采用这种封装形式，其引脚数一般不超过100。DIP封装的CPU芯片有两排引脚，需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然，也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心，以免损坏管脚。DIP封装结构形式有：多层陶瓷双列直插式DIP，单层陶瓷双列直插式DIP，引线框架式DIP（含玻璃陶瓷封接式，塑料包封结构式，陶瓷低熔玻璃封装式）等。 DIP封装具有以下特点： ?适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接，操作方便。 ?芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积也较大。 ?最早的4004、8008、8086、8088等CPU都采用了DIP封装，通过其上的两排引脚 可插到主板上的插槽或焊接在主板上。 ?在内存颗粒直接插在主板上的时代，DIP 封装形式曾经十分流行。DIP还有一种派 生方式SDIP（Shrink DIP,紧缩双入线封装），它比DIP的针脚密度要高6六倍。 DIP还是拨码开关的简称，其电气特性为 ●电器寿命:每个开关在电压24VDC与电流25mA之下测试,可来回拨动2000次； ●开关不常切换的额定电流:100mA,耐压50VDC ； ●开关经常切换的额定电流:25mA,耐压24VDC ； ●接触阻抗:(a)初始值最大50mΩ；(b)测试后最大值100mΩ； ●绝缘阻抗:最小100mΩ,500VDC ； ●耐压强度:500VAC/1分钟； ●极际电容:最大5pF ； ●回路:单接点单选择:DS(S),DP(L) 。 TSOP 到了上个世纪80年代，内存第二代的封装技术TSOP出现，得到了业界广泛的认可，时至今日仍旧是内存封装的主流技术。TSOP是“Thin Small Outline Package”的缩写，意思是薄型小尺寸封装。TSOP内存是在芯片的周围做出引脚，采用SMT技术（表面安装技术）直接附着在PCB板的表面。TSOP封装外形尺寸时，寄生参数(电流大幅度变化时，引起输出电压扰动)减小，适合高频应用，操作比较方便，可靠性也比较高。同时TSOP封装具有成品率高，价格便宜等优点，因此得到了极为广泛的应用。 TSOP封装方式中，内存芯片是通过芯片引脚焊接在PCB板上的，焊点和PCB板的接触面积较小，使得芯片向PCB办传热就相对困难。而且TSOP封装方式的内存在超过150MHz 后，会产品较大的信号干扰和电磁干扰。 PQFP PQFP： (Plastic Quad Flat Package，塑料方块平面封装)一种芯片封装形式。 BGA BGA封装内存 BGA封装(Ball Grid Array Package)的I/O端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面，BGA技术的优点是I/O引脚数虽然增加了，但引脚间距并没有减小反而增加了，从而提
集成电路芯片封装技术复习题
￥ 一、填空题 1、将芯片及其他要素在框架或基板上布置，粘贴固定以及连接，引出接线端子并且通过可塑性绝缘介质灌封固定的过程为狭义封装 ;在次基础之上，将封装体与装配成完整的系统或者设备，这个过程称之为广义封装。 2、芯片封装所实现的功能有传递电能；传递电路信号；提供散热途径；结构保护与支持。 3、芯片封装工艺的流程为硅片减薄与切割、芯片贴装、芯片互连、成型技术、去飞边毛刺、切筋成形、上焊锡、打码。 4、芯片贴装的主要方法有共晶粘贴法、焊接粘贴法、导电胶粘贴发、玻璃胶粘贴法。 5、金属凸点制作工艺中，多金属分层为黏着层、扩散阻挡层、表层金保护层。 6、成型技术有多种，包括了转移成型技术、喷射成型技术、预成型技术、其中最主要的是转移成型技术。 ' 7、在焊接材料中，形成焊点完成电路电气连接的物质叫做焊料；用于去除焊盘表面氧化物，提高可焊性的物质叫做助焊剂；在SMT中常用的可印刷焊接材料叫做锡膏。 8、气密性封装主要包括了金属气密性封装、陶瓷气密性封装、玻璃气密性封装。 9、薄膜工艺主要有溅射工艺、蒸发工艺、电镀工艺、
光刻工艺。 10、集成电路封装的层次分为四级分别为模块元件（Module）、电路卡工艺（Card）、主电路板（Board）、完整电子产品。 11、在芯片的减薄过程中，主要方法有磨削、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等。 12、芯片的互连技术可以分为打线键合技术、载带自动键合技术、倒装芯片键合技术。 ^ 13、DBG切割方法进行芯片处理时，首先进行在硅片正面切割一定深度切口再进行背面磨削。 14、膜技术包括了薄膜技术和厚膜技术，制作较厚薄膜时常采用丝网印刷和浆料干燥烧结的方法。 15、芯片的表面组装过程中，焊料的涂覆方法有点涂、 丝网印刷、钢模板印刷三种。 16、涂封技术一般包括了顺形涂封和封胶涂封。 二、名词解释 1、芯片的引线键合技术(3种) ] 是将细金属线或金属带按顺序打在芯片与引脚架或封装基板的焊垫上而形成电路互连，包括超声波键合、热压键合、热超声波键合。 2、陶瓷封装
芯片封装种类
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。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。引脚中心距2.54mm，引脚数从8 到42。在日本，此封装表示为DIP－G(G 即玻璃密封的意思)。 6、Cerquad 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。但封装成本比塑料QFP 高3～5 倍。引脚中心距有1.27mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm 等多种规格。引脚数从32 到368。 7、CLCC(ceramic leaded chip carrier) 带引脚的陶瓷芯片载体，表面贴装型封装之一，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(见QFJ)。 8、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，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。虽然COB 是最简单的裸芯片贴装技术，但它的封装密度远不如TAB 和倒片焊技术。 9、DFP(dual flat package) 双侧引脚扁平封装。是SOP 的别称(见SOP)。以前曾有此称法，现在已基本上不用。10、DIC(dual in-line ceramic package) 陶瓷DIP(含玻璃密封)的别称(见DIP). 11、DIL(dual in-line)
《集成电路芯片封装技术》考试题
得分评分人《集成电路封装与测试技术》考试试卷 一、填空题（每空格1分共18分） 1、封装工艺属于集成电路制造工艺的工序。 2、按照器件与电路板互连方式，封装可分为引脚插入型（PTH）和两大类。 3、芯片封装所使用的材料有许多，其中金属主要为材料。 4、技术的出现解决了芯片小而封装大的矛盾。 5、在芯片贴装工艺中要求：己切割下来的芯片要贴装到引脚架的中间焊盘上，焊盘的尺寸要与芯片大小要。 6、在倒装焊接后的芯片下填充，由于毛细管虹吸作用，填料被吸入，并向芯片-基板的中心流动。一个12,7mm见方的芯片，分钟可完全充满缝隙，用料大约0,031mL。 7、用溶剂来去飞边毛刺通常只适用于的毛刺。 8、如果厚膜浆料的有效物质是一种绝缘材料，则烧结后的膜是一种介电体，通常可用于制作。 9、能级之间电位差越大，噪声越。 10、薄膜电路的顶层材料一般是。 11、薄膜混合电路中优选作为导体材料。 12、薄膜工艺比厚膜工艺成本。 13、导电胶是与高分子聚合物（环氧树脂）的混合物。 14、绿色和平组织的使命是：。 15、当锡铅合金中铅含量达到某一值时，铅含量的增加或锡含量的增加均会使焊料合金熔点。 16、印制电路板为当今电子封装最普遍使用的组装基板，它通常被归类于层次的电子封装技术 17、印制电路板通常以而制成。 18、IC芯片完成与印制电路板的模块封装后，除了焊接点、指状结合点、开关等位置外，为了使成品表面不会受到外来环境因素，通常要在表面进行处理。 二、选择题（每题2分共22分） 1、TAB技术中使用（）线而不使用线，从而改善器件的热耗散性能。 A、铝 B、铜 C、金 D、银 2、陶瓷封装基板的主要成分有（） A、金属 B、陶瓷 C、玻璃 D、高分子塑料 3、“塑料封装与陶瓷封装技术均可以制成双边排列（DIP）封装，前者适合于高可 靠性的元器件制作，后者适合于低成本元器件大量生产”，这句话说法是（）。 A、正确 B、错误 4、在芯片切割工序中，（）方法不仅能去除硅片背面研磨损伤，而且能 除去芯片引起的微裂和凹槽，大大增强了芯片的抗碎裂能力。 A、DBT法 B、DBG法 5、玻璃胶粘贴法比导电胶的贴贴法的粘贴温度要（）。 A、低 B、高 6、打线键合适用引脚数为（） A、3-257 B、12-600 C、6-16000 7、最为常用的封装方式是（） A、塑料封装 B、金属封装 C、陶瓷封装 8、插孔式PTH(plated through-hole 镀金属通孔)封装型元器件通常采用 （）方法进行装配。 A、波峰焊 B、回流焊 9、相同成分和电压应力下，长电阻较之短电阻电位漂移要（） A、小 B、大 10、金属的电阻噪比半导体材料电子噪声（）。 A、高 B、低 11、（）技术适合于高密度和高频率环境 A、厚膜技术 B、薄膜技术
介绍各种芯片封装形式的特点和优点..
介绍各种芯片封装形式的特点和优点。常见的封装材料有：塑料、陶瓷、玻璃、金属等，现在基本采用塑料封装。按封装形式分：普通双列直插式，普通单列直插式，小型双列扁平，小型四列扁平，圆形金属，体积较大的厚膜电路等。 由于电视、音响、录像集成电路的用途、使用环境、生产历史等原因，使其不但在型号规格上繁杂，而且封装形式也多样。我们经常听说某某芯片采用什么什么的封装方式，比如，我们看见过的电板，存在着各种各样不同处理芯片，那么，它们又是是采用何种封装形式呢？并且这些封装形式又有什么样的技术特点以及优越性呢？那么就请看看下面的这篇文章，将为你介绍各种芯片封装形式的特点和优点。 1) 概述 常见的封装材料有：塑料、陶瓷、玻璃、金属等，现在基本采用塑料封装。 按封装形式分：普通双列直插式，普通单列直插式，小型双列扁平，小型四列扁平，圆形金属，体积较大的厚膜电路等。 按封装体积大小排列分：最大为厚膜电路，其次分别为双列直插式，单列直插式，金属封装、双列扁平、四列扁平为最小。 两引脚之间的间距分：普通标准型塑料封装，双列、单列直插式一般多为2.54±0.25 mm，其次有2mm（多见于单列直插式）、1.778±0.25mm（多见于缩型双列直插式）、1.5±0.25mm，或1.27±0.25mm(多见于单列附散热片或单列V 型)、1.27±0.25mm(多见于双列扁平封装)、1±0.15mm(多见于双列或四列扁平封装)、0.8±0.05～0.15mm(多见于四列扁平封装)、0.65±0.03mm(多见于四列扁平封装)。 双列直插式两列引脚之间的宽度分：一般有7.4～7.62mm、10.16mm、12.7mm、1 5.24mm等数种。 双列扁平封装两列之间的宽度分（包括引线长度：一般有6～6.5±mm、7.6mm、10.5～10.65mm等。 四列扁平封装40引脚以上的长×宽一般有：10×10mm(不计引线长度)、13.6×1 3.6±0.4mm(包括引线长度)、20.6×20.6±0.4mm(包括引线长度)、8.45×8.45±0.5mm(不计引线长度)、14×14±0.15mm（不计引线长度）等。 2）DIP双列直插式封装 DIP(DualIn－line Package)是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片，绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式，其引脚数一般不超过100个。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚，需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然，也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心，以免损坏引脚。 DIP封装具有以下特点： 1.适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接，操作方便。 2.芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积也较大。 Intel系列CPU中8088就采用这种封装形式，缓存(Cache)和早期的内存芯片也是这种封装形式。 3）QFP塑料方型扁平式封装和PFP塑料扁平组件式封装 QFP（Plastic Quad Flat Package）封装的芯片引脚之间距离很小，管脚很细，一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式，其引脚数一般在
LED封装工艺流程(精)
阐述LED 产品封装工艺流程 03、点胶 在LED 支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。（对于GaAs 、SiC 导电衬底，具有背面电极的红光、黄光、黄绿芯片，采用银胶。对于蓝宝石绝缘衬底的蓝光、绿光LED 芯片，采用绝缘胶来固定芯片。） 06、自动装架 自动装架其实是结合了沾胶（点胶）和安装芯片两大步骤，先在LED 支架上点上银胶（绝缘胶），然后用真空吸嘴将LED 芯片吸起移动位置，再安置在相应的支架位置上。 自动装架在工艺上主要要熟悉设备操作编程，同时对设备的沾胶及安装精度进行调整。在吸嘴的选用上尽量选用胶木吸嘴，防止对LED 芯片表面的损伤，特别是兰、绿色芯片必须用胶木的。因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。 07、烧结 烧结的目的是使银胶固化，烧结要求对温度进行监控，防止批次性不良。银胶烧结的温度一般控制在150℃，烧结时间2小时。根据实际情况可以调整到170℃，1小时。 绝缘胶一般150℃，1小时。 银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔2小时（或1小时）打开更换烧结的产品，中间不得随意打开。烧结烘箱不得再其它用途，防止污染。 08、压焊 压焊的目的将电极引到LED 芯片上，完成产品内外引线的连接工作。 LED 的压焊工艺有金丝球焊和铝丝压焊两种。右图是铝丝压焊的过程，先在LED 芯片电
极上压上第一点，再将铝丝拉到相应的支架上方，压上第二点后扯断铝丝。金丝球焊过程则在压第一点前先烧个球，其余过程类似。 压焊是LED 封装技术中的关键环节，工艺上主要需要监控的是压焊金丝（铝丝）拱丝形状，焊点形状，拉力。 对压焊工艺的深入研究涉及到多方面的问题，如金（铝）丝材料、超声功率、压焊压力、劈刀（钢嘴）选用、劈刀（钢嘴）运动轨迹等等。（下图是同等条件下，两种不同的劈刀压出的焊点微观照片，两者在微观结构上存在差别，从而影响着产品质量。）我们在这里不再累述。 09、点胶封装 LED 的封装主要有点胶、灌封、模压三种。基本上工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点。设计上主要是对材料的选型，选用结合良好的环氧和支架。（一般的LED 无法通过气密性试验）如右图所示的TOP-LED 和Side-LED 适用点胶封装。手动点胶封装对操作水平要求很高（特别是白光LED ），主要难点是对点胶量的控制，因为环氧在使用过程中会变稠。白光LED 的点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问题。 10、灌胶封装 Lamp-LED 的封装采用灌封的形式。灌封的过程是先在LED 成型模腔内注入液态环氧，然后插入压焊好的LED 支架，放入烘箱让环氧固化后，将LED 从模腔中脱出即成型。 11、模压封装 将压焊好的LED 支架放入模具中，将上下两副模具用液压机合模并抽真空，将固态环氧放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中，环氧顺着胶道进入各个LED 成型槽中并固化。 12、固化与后固化
集成电路芯片封装技术
题型填空20题40分简答7题35分论述2题25分 第一章集成电路芯片封装技术 1.集成电路的工艺流程：设计-单晶材料-芯片制造-封装-检测 2..集成电路芯片狭义封装是指利用（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，构成整体结构的工艺。 3.芯片封装所实现的功能：①传递电能，②传递电路信号，③提供散热途径，④结构保护与支持。 4．在选择具体的封装形式时主要考虑四种主要设计参数：性能，尺寸，重量，可靠性和成本目标。 5.集成电路封装的层次分为四级分别为模块元件（Module）、电路卡工艺（Card）、主电路板（Board）、完整电子产品。 封装工程的技术的技术层次？第一层次，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，使之成为易于取放输送，并可与下一层次的组装进行连接的模块元件。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子卡的工艺。第三层次，将数个第二层次完成的封装组成的电路卡组合成在一个主电路版上使之成为一个部件或子系统的工艺。第四层次，将数个子系统组装成为一个完整电子产品的工艺过程。 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，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，封装可区分为引脚插入型和表面贴装型两大类。依据引脚分布形态区分，封装元器件有单边引脚，双边引脚，四边引脚，底部引脚四种。 7.芯片封装所使用的材料有金属陶瓷玻璃高分子材料 8.集成电路的发展方向主要表现在以下几个方面？1芯片尺寸变得越来越大2工作频率越来越高3发热量日趋增大4引脚越来越多 对封装的要求，1小型化2适应高发热3集成度提高，同时适应大芯片要求4高密度化5适应多引脚6适应高温环境7适应高可靠性（在书12-13页，论述题要适当扩充） 第二章封装工艺流程 1.封装工艺流程一般可以分为两个部分，成型技术之前的工艺步骤称为前段操作，在成型之后的工艺步骤称为后段操作，前后段操作的区分标准在于对环境洁净度的要求不同 2.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，芯片互联成型技术去飞边毛刺切筋成型上焊锡打码等工序 3.先划片后减薄：在背面磨削之前将硅片正面切割出一定深度的切口，然后再进行背面磨削。 4.减薄划片：在减薄之前，先用机械或化学的方式切割处切口，然后用磨削方法减薄到一定厚度之后采用ADPE腐蚀技术去除掉剩余加工量实现裸芯片的自动分离。 5.芯片贴装的方式四种：共晶粘贴法，焊接粘贴法，导电胶粘贴法，和玻璃胶粘贴法。 6. 芯片互连：将芯片焊区与电子封装外壳的I/O或基板上的金属布线焊区相连
集成电路芯片封装技术复习题
一、填空题 1、将芯片及其他要素在框架或基板上布置，粘贴固定以及连接，引出接线端子并且通过可塑性绝缘介质灌封固定的过程为狭义封装 ;在次基础之上，将封装体与装配成完整的系统或者设备，这个过程称之为广义封装。 2、芯片封装所实现的功能有传递电能；传递电路信号；提供散热途径；结构保护与支持。 3、芯片封装工艺的流程为硅片减薄与切割、芯片贴装、芯片互连、成型技术、去飞边毛刺、切筋成形、上焊锡、打码。 4、芯片贴装的主要方法有共晶粘贴法、焊接粘贴法、导电胶粘贴发、玻璃胶粘贴法。 5、金属凸点制作工艺中，多金属分层为黏着层、扩散阻挡层、表层金保护层。 6、成型技术有多种，包括了转移成型技术、喷射成型技术、预成型技术、其中最主要的是转移成型技术。 7、在焊接材料中，形成焊点完成电路电气连接的物质叫做焊料；用于去除焊盘表面氧化物，提高可焊性的物质叫做助焊剂；在SMT中常用的可印刷焊接材料叫做锡膏。 8、气密性封装主要包括了金属气密性封装、陶瓷气密性封装、玻璃气密性封装。 9、薄膜工艺主要有溅射工艺、蒸发工艺、电镀工艺、 光刻工艺。
10、集成电路封装的层次分为四级分别为模块元件（Module）、电路卡工艺（Card）、主电路板（Board）、完整电子产品。 11、在芯片的减薄过程中，主要方法有磨削、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等。 12、芯片的互连技术可以分为打线键合技术、载带自动键合技术、倒装芯片键合技术。 13、DBG切割方法进行芯片处理时，首先进行在硅片正面切割一定深度切口再进行背面磨削。 14、膜技术包括了薄膜技术和厚膜技术，制作较厚薄膜时常采用丝网印刷和浆料干燥烧结的方法。 15、芯片的表面组装过程中，焊料的涂覆方法有点涂、 丝网印刷、钢模板印刷三种。 16、涂封技术一般包括了顺形涂封和封胶涂封。 二、名词解释 1、芯片的引线键合技术(3种) 是将细金属线或金属带按顺序打在芯片与引脚架或封装基板的焊垫上而形成电路互连，包括超声波键合、热压键合、热超声波键合。 2、陶瓷封装 陶瓷封装能提供高可靠度与密封性是利用玻璃与陶瓷及Kovar 或Alloy42合金引脚架材料间能形成紧密接合的特性。
集成电路芯片封装技术
引线键合应用范围: 低成本、高可靠、高产量等特点使得它成为芯片互连的主要工艺方法,用于下列封装:: 1、陶瓷和塑料BGA、单芯片或者多芯片 2、陶瓷和塑料(CerQuads and PQFPs) 3、芯片尺寸封装(CSPs) 4、板上芯片(COB) 硅片的磨削与研磨:硅片的磨削与研磨是利用研磨膏以及水等介质，在研磨轮的作用下进行的一种减薄工艺，在这种工艺中硅片的减薄是一种物理的过程。 硅片的应力消除:为了堆叠裸片，芯片的最终厚度必须要减少到了30μm甚至以下。用于3D互连的铜制层需要进行无金属污染的自由接触处理。应力消除加工方法，主要有以下4种。 硅片的抛光与等离子体腐蚀:研磨减薄工艺中，硅片的表面会在应力作用下产生细微的破坏，这些不完全平整的地方会大大降低硅片的机械强度，故在进行减薄以后一般需要提高硅片的抗折强度，降低外力对硅片的破坏作用。在这个过程中，一般会用到干式抛光或者等离子腐蚀。 干式抛光是指不使用水和研磨膏等介质，只使用干式抛光磨轮进行干式抛光的去除应力加工工艺。等离子腐蚀方法是指使用氟类气体的等离子对工件进行腐蚀加工的去除应 力加工工艺。 T AIKO工艺:在实际的工程应用中，TAIKO工艺也是用 于增加硅片研磨后抗应力作用机械强度的一种方法。在此 工艺中对晶片进行研削时，将保留晶片外围的边缘部分（约 3mm左右），只对圆内进行研削薄型化，通过导入这项技 术，可实现降低薄型晶片的搬运风险和减少翘曲的作用， 如图所示。 激光开槽加工:在高速电子元器件上逐步被采用的低介电常数(Low-k)膜及铜质材料，由于难以使用普通的金刚石磨轮刀片进行切割加工，所以有时无法达到电子元件厂家所要求的加工标准。为此，迪思科公司的工程师开发了可解决这种问题的加工应用技术。减少应力对硅片的破坏作用 先在切割道内切开2条细槽(开槽)，然后再使用磨轮刀片在2条细槽的中间区域实施全切割加工。通过采用该项加工工艺，能够提高生产效率，减少甚至解决因崩裂、分层(薄膜剥离)等不良因素造成的加工质量问题。 DFL7160将短脉冲激光聚焦到晶片表面后进行照射。激光脉冲被Low-k膜连续吸收，当吸收到一定程度的热能后，Low-k膜会瞬间汽化。由于相互作用的原理，被汽化的物质会消耗掉晶片的热能，所以可以进行热影响极少的加工。 GaAs化合物半导体的薄型晶片切割:GaAs晶片因为材料比较脆，在切割时容易发生破裂或缺损，所以难以提高通常磨轮刀片切割的进给速度。如果利用激光全切割技术，加工进给速度可以达到磨轮刀片切割进给速度的10倍以上，从而提高生产效率。(进给速度仅为一例。实际操作时，因加工晶片的不同会有所差异。)