微电子封装技术-课后习题答案
相关主题
- 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)。
2.3简述芯片切割的常用工艺技术。
答：
切割的方式可以分为刀片切割和激光切割两个大类。刀片切割是较为传统的切割方式，通过采用金刚石磨轮刀片高速转动来实现切割。激光切割工艺就是利用激光聚焦产生的能量来完成切割，可以分为激光半切割方式和激光全切割方式。激光半切割方式既需要进行激光切割又需要进行刀片切割，而激光全切割方式则完全用激光来进行切割。
2.5简述打线键合的常用工艺技术。
答：
主要的打线键合方式有热压键合（Thermocompression Bonding，也称为T/C Bonding）、超声波键合（Ultrasonic Bonding，也称为U/S Bonding）和热超声波键合（Thermosonic Bonding，也称为T/S Bonding）三种。热压键合技术是利用加热和加压力，使金属丝与Al或Au的金属焊区压焊在一起。超声波键合又称超声焊，它是利用超声波发生器产生的能量，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，在劈刀上施加一定压力。于是，劈刀就在这两种力的共同作用下，带动金属丝在被焊区的金属化层表面迅速摩擦，使金属丝和金属表面产生塑性形变。热超声波键合技术为热压键合技术与超声波键合技术的混合技术。热超声波键合必须首先在金属线末端成球，再使用超声波脉冲进行金属线与金属焊区的键合。
1.4简述微电子封装技术的主要类型。
答：
按照封装中所组合的集成电路芯片的数目区分，芯片封装可分为单芯片封装（Single Chip Packages，SCP）和多芯片封装（Multichip Packages，MCP）两大类，多芯片封装也包括多芯片组件（模块）封装（Multichip Module，MCM）。通常MCP指层次较低的多芯片封装，而MCM指层次较高的多芯片封装。
按照密封所用的材料区分，封装可以分为高分子材料（塑料）和陶瓷两大类。陶瓷封装的热性质稳定，热传导性能优良，对水分子渗透有良好的阻隔能力，因此是主要的高可靠性封装方法；塑料封装的热性质与可靠性虽然低于陶瓷封装，但它具有工艺自动化、低成本、薄型化封装等优点，而且随着工艺技术与材料技术的进步，其可靠性已有相当大的改善，塑料封装也是目前市场最常用的技术。
按照引脚分布形态区分，封装可以分为单边引脚、双边引脚、四边引脚和底部引脚等4种。常见的单边引脚有单列式封装（Single Inline Packages，SIP）与交叉引脚式封装（Zig Zag Inline Packages，ZIP）；双边引பைடு நூலகம்有双列式封装（Dual Inline Packages，DIP）、小型化封装（Small Outline Packages，SOP）等；四边引脚有四边扁平封装（Quad Inline Packages，QIP）；底部引脚有金属罐式（Metal Can Packages，MCP）和点阵列式封装（Pin Grid Array，PGA）。
硅片的背面减薄技术主要有磨削、研磨、干式抛光（Dry Polishing）、化学机械平坦工艺（CMP）、电化学腐蚀（Electrochemical Etching）、湿法腐蚀（Wet Etching）、等离子增强化学腐蚀Plasma Enhanced Chemical Etching，PECE）、常压等离子腐蚀（Atmosphere Downstream Plasma Etching，ADPE）等。
2.4简述芯片贴装的常用工艺技术。
答：
贴装的方式主要共晶粘贴法、焊接粘贴法、导电胶粘贴法和玻璃胶粘贴法。共晶粘贴法是利用金-硅合金（一般是69%的金和31%的Si），在363℃时的共晶熔合反应使IC芯片粘贴固定。焊接粘贴法是将芯片背面淀积一定厚度的Au或Ni，同时在焊盘上淀积Au-Pd-Ag和Cu的金属层。这样就可以使用Pb-Sn合金制作的合金焊料将芯片焊接在焊盘上。导电胶进行芯片贴装的工艺用针筒或注射器将黏着剂涂布在芯片焊盘上，然后将芯片精确地放置到焊盘的黏着剂上面。玻璃胶粘贴芯片先以盖印、网印、点胶等技术将玻璃胶原料涂布在基板的芯片座上，将IC芯片放置在玻璃胶上后，再将封装基板加热至玻璃熔融温度以上即可完成粘贴。
按照基板类型区分，可以分为有机基板和无机基板，从基板结构上分，可以分为单层基板、双层基板、多层基板和复合基板等。
第
2.1简述微电子封装技术的基本工艺流程。
答：
基本工艺流程为：硅片减薄→硅片切割→芯片贴装→芯片互连→成形技术→去飞边毛刺→切筋成形→上焊锡→打码等。
2.2简述芯片减薄的常用工艺技术。
答：
按照器件与电路板互连方式区分，封装可以分为引脚插入型（Pin-Through-Hole，PTH）和表面贴装型（Surface Mount Technology，SMT）两大类。PTH器件的引脚为细针状或薄板状金属，以供插入底座或电路板的导孔中进行焊接固定。SMT器件则先粘贴于电路板上再进行焊接，它具有海鸥翅型、钩型、直柄型的金属引脚或电极凸块引脚。
第
1.1简述微电子封装技术的主要特点。
答：
①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。②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）。③从陶瓷封装向塑料封装发展。④从注重发展IC芯片向先发展后道封装再发展芯片转移。
1.2简述微电子封装的四个技术层次。
1.3简述微电子封装的主要功能。
答：
微电子封装通常有四种功能：传递电能、信号传输、散热通道、机械支撑。1.传递电能，主要是指电源电压的分配和导通。2.信号传输，主要是将电信号的延迟尽可能地减小，在布线时应尽可能使信号线与芯片的互连路径及通过封装I/O引出的路径达到最短。3.散热通道，主要是指各种微电子封装都要考虑器件、部件长期工作时如何将聚集的热量散出的问题。4.机械支撑，主要是指微电子封装可以为芯片和其他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。
答：
从由硅圆片制作出各类芯片开始，微电子封装可以分为四个层次：①第一层次，又称为芯片层次的封装，即用封装外壳将芯片封装成单芯片组件（Single Chip Module，SCM）和多芯片组件的一级封装，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，并可与下一层次组装进行连接的模块元器件；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合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装在一个主电路板上，使之成为一个部件或子系统的工艺；④第四层次，将数个第三层次组装好的子系统再组装成一个完整电子产品的工艺过程。
答：
切割的方式可以分为刀片切割和激光切割两个大类。刀片切割是较为传统的切割方式，通过采用金刚石磨轮刀片高速转动来实现切割。激光切割工艺就是利用激光聚焦产生的能量来完成切割，可以分为激光半切割方式和激光全切割方式。激光半切割方式既需要进行激光切割又需要进行刀片切割，而激光全切割方式则完全用激光来进行切割。
2.5简述打线键合的常用工艺技术。
答：
主要的打线键合方式有热压键合（Thermocompression Bonding，也称为T/C Bonding）、超声波键合（Ultrasonic Bonding，也称为U/S Bonding）和热超声波键合（Thermosonic Bonding，也称为T/S Bonding）三种。热压键合技术是利用加热和加压力，使金属丝与Al或Au的金属焊区压焊在一起。超声波键合又称超声焊，它是利用超声波发生器产生的能量，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，在劈刀上施加一定压力。于是，劈刀就在这两种力的共同作用下，带动金属丝在被焊区的金属化层表面迅速摩擦，使金属丝和金属表面产生塑性形变。热超声波键合技术为热压键合技术与超声波键合技术的混合技术。热超声波键合必须首先在金属线末端成球，再使用超声波脉冲进行金属线与金属焊区的键合。
1.4简述微电子封装技术的主要类型。
答：
按照封装中所组合的集成电路芯片的数目区分，芯片封装可分为单芯片封装（Single Chip Packages，SCP）和多芯片封装（Multichip Packages，MCP）两大类，多芯片封装也包括多芯片组件（模块）封装（Multichip Module，MCM）。通常MCP指层次较低的多芯片封装，而MCM指层次较高的多芯片封装。
按照密封所用的材料区分，封装可以分为高分子材料（塑料）和陶瓷两大类。陶瓷封装的热性质稳定，热传导性能优良，对水分子渗透有良好的阻隔能力，因此是主要的高可靠性封装方法；塑料封装的热性质与可靠性虽然低于陶瓷封装，但它具有工艺自动化、低成本、薄型化封装等优点，而且随着工艺技术与材料技术的进步，其可靠性已有相当大的改善，塑料封装也是目前市场最常用的技术。
按照引脚分布形态区分，封装可以分为单边引脚、双边引脚、四边引脚和底部引脚等4种。常见的单边引脚有单列式封装（Single Inline Packages，SIP）与交叉引脚式封装（Zig Zag Inline Packages，ZIP）；双边引பைடு நூலகம்有双列式封装（Dual Inline Packages，DIP）、小型化封装（Small Outline Packages，SOP）等；四边引脚有四边扁平封装（Quad Inline Packages，QIP）；底部引脚有金属罐式（Metal Can Packages，MCP）和点阵列式封装（Pin Grid Array，PGA）。
硅片的背面减薄技术主要有磨削、研磨、干式抛光（Dry Polishing）、化学机械平坦工艺（CMP）、电化学腐蚀（Electrochemical Etching）、湿法腐蚀（Wet Etching）、等离子增强化学腐蚀Plasma Enhanced Chemical Etching，PECE）、常压等离子腐蚀（Atmosphere Downstream Plasma Etching，ADPE）等。
2.4简述芯片贴装的常用工艺技术。
答：
贴装的方式主要共晶粘贴法、焊接粘贴法、导电胶粘贴法和玻璃胶粘贴法。共晶粘贴法是利用金-硅合金（一般是69%的金和31%的Si），在363℃时的共晶熔合反应使IC芯片粘贴固定。焊接粘贴法是将芯片背面淀积一定厚度的Au或Ni，同时在焊盘上淀积Au-Pd-Ag和Cu的金属层。这样就可以使用Pb-Sn合金制作的合金焊料将芯片焊接在焊盘上。导电胶进行芯片贴装的工艺用针筒或注射器将黏着剂涂布在芯片焊盘上，然后将芯片精确地放置到焊盘的黏着剂上面。玻璃胶粘贴芯片先以盖印、网印、点胶等技术将玻璃胶原料涂布在基板的芯片座上，将IC芯片放置在玻璃胶上后，再将封装基板加热至玻璃熔融温度以上即可完成粘贴。
按照基板类型区分，可以分为有机基板和无机基板，从基板结构上分，可以分为单层基板、双层基板、多层基板和复合基板等。
第
2.1简述微电子封装技术的基本工艺流程。
答：
基本工艺流程为：硅片减薄→硅片切割→芯片贴装→芯片互连→成形技术→去飞边毛刺→切筋成形→上焊锡→打码等。
2.2简述芯片减薄的常用工艺技术。
答：
按照器件与电路板互连方式区分，封装可以分为引脚插入型（Pin-Through-Hole，PTH）和表面贴装型（Surface Mount Technology，SMT）两大类。PTH器件的引脚为细针状或薄板状金属，以供插入底座或电路板的导孔中进行焊接固定。SMT器件则先粘贴于电路板上再进行焊接，它具有海鸥翅型、钩型、直柄型的金属引脚或电极凸块引脚。
第
1.1简述微电子封装技术的主要特点。
答：
①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。②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）。③从陶瓷封装向塑料封装发展。④从注重发展IC芯片向先发展后道封装再发展芯片转移。
1.2简述微电子封装的四个技术层次。
1.3简述微电子封装的主要功能。
答：
微电子封装通常有四种功能：传递电能、信号传输、散热通道、机械支撑。1.传递电能，主要是指电源电压的分配和导通。2.信号传输，主要是将电信号的延迟尽可能地减小，在布线时应尽可能使信号线与芯片的互连路径及通过封装I/O引出的路径达到最短。3.散热通道，主要是指各种微电子封装都要考虑器件、部件长期工作时如何将聚集的热量散出的问题。4.机械支撑，主要是指微电子封装可以为芯片和其他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。
答：
从由硅圆片制作出各类芯片开始，微电子封装可以分为四个层次：①第一层次，又称为芯片层次的封装，即用封装外壳将芯片封装成单芯片组件（Single Chip Module，SCM）和多芯片组件的一级封装，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，并可与下一层次组装进行连接的模块元器件；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合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装在一个主电路板上，使之成为一个部件或子系统的工艺；④第四层次，将数个第三层次组装好的子系统再组装成一个完整电子产品的工艺过程。