我对电子制造的认识

我对电子制造的认识

——电子封装的技术与发展现状

作者：宋紫阳1120122351 陈思齐1120122338

田力炜1120122353 王潮洋 1120122354 黄玥1120122341

学院材料学院班级电子封装技术09221201

分工：宋紫阳论文0、1.1、1.2部分

陈思齐论文1.3部分

黄玥论文2.1部分

田力炜论文2.2部分

王潮阳论文2.3部分

摘要：

电子封装技术是电子制造工业中后工程中核心技术和基础，正确认识和理解电子封装技术的技术与发展现状是对电子制造认识的重要一环。本文重点论述了电子封装技术的内涵、范围、工艺流程和分类，此外本文就电子封装技术的历史发展，科研单位、企业和教育现状，未来的发展方向进行了分析。

关键字：

电子封装技术认识发展现状

0 引言：

作为一名材料学院电子封装专业的大二学生，我对电子封装的技术及其发展现状颇为关注。这次的电子制造工程基础课，给予了我充足的时间去认识与了解电子封装技术的相关知识背景，通过课下的学习，我感到收获颇丰。下面我将介绍我对电子封装由浅入深的、由粗到细的了解与认识。

1对电子封装技术认识

1.1对电子封装内涵的认识

电子封装是将微元件组合及再加工构成微系统及工作环境的制造技术。如机械制造业将齿轮、轴承、电动机等零部件组装制造成机床、机器人等机械产品，建筑业由水泥、砖头、钢筋建造成楼房和桥梁，电子封装用晶片、阻容、MEMS

等微元件制造电子器件、手机、计算机等电子产品。电子封装技术是一门新兴的交叉学科，涉及到机械、电子、化工、轻工、食品和军工等多领域。

我认为，电子封装是对前加工处理后的晶片进行的一系列有条件、有步骤的后加工与组装。可以说，电子封装需要顶尖的微电子技术作为学术支持，运用精细而灵敏的仪器制造产品。

与我们所熟悉的其他产业不同的是，同样看似只是一种包装技术，但电子封装并非食品包装那样简单的低成本、低操作环境和低技术含量，电子封装专业人才也并非普通的技术工人。电子封装是高科技技术在电子产品后加工部分的应用，在封装过程中，需搭配不同功能尺寸的元器件、布线基板，运用不同的封装关键技术，克服各种环境条件和超高要求，通过有工程师水平的科技人才准确判断和操作加工后，最终，才能将设计制造后的晶片一步一步地封装成为电子产品。

通过这些理解，也让我认识到了电子封装的复杂性与挑战性，然而电子封装技术是微电子工艺中的重要一环，这同时也更激发了我对电子封装的激情——攀岩高科技巅峰的冲动。

1.2 电子封装技术范围的认识

下图为电子封装工程的各个技术层次及设备构成：

通过对电子封装技术基础的认识，也引出了我对电子封装的技术范围的思考。若想对电子封装这样的交叉学科的范围有深入理解，需要从多维度、多角度去认识。

首先，电子封装属于复杂的系统工程，通过对不同连接方式的材料单元和层次进行零、一、二、三级的封装，得到整个电子产品（系统）。

从工艺上讲，电子封装涉及四大基础技术：

薄厚膜技术、基板技术、微细连接技术、封接及封装技术，及由此派生出的各种各样的工艺问题。

从材料上讲，电子封装涉及到各种类型的材料：

如焊丝框架、焊剂焊料、金属超细粉、玻璃超细粉、陶瓷粉料、表面活性剂、有机粘结剂、有机洛剂、金属浆料、导电填料、感旋光性树脂、热硬化树脂、聚酞亚胺薄膜、感旋光性浆料，还有导体、电阻、介质及各种功能用的薄膜厚膜材料等。

从设什、评价、解析技术讲，电子封装涉及到膜特性、电气特性、热特性、结构特性及可靠性等方面的分析、评价与检测。

此外，电子封装存在材料技术维数的差异：点的键合实现电气导通，金丝或布线实现电气连接，封接实现面与面的紧密接触，维数不同直接影响到封装后电子产品的质量与寿命。

电子封装将可塑性绝缘介质经模注、灌封、压入等，使芯片、中介板（或基板）、电机引线等封为一体。从几何维数上看构成三维的封装体，而起到密封、传热、应力缓和及保护等作用。

从这些角度分析，我认为电子封装是微系统技术中核心技术，这门技术的范围贯穿于微电子技术、射频与无线电技术、光电子技术和微机电系统技术之中，是电子系统（产品）硬件实现功能的重要保障。点线面体的填充、微电子核心技术的应用、对材料的选择、对前工程设计制造的检测都是电子封装技术的内容。

我们学习电子封装不光要把材料的性质搞清，更要学会运用微电子的手段检测和评价产品质量。把电子技术与材料技术学透，我们方能把电子封装技术融会贯通。

1．3 电子封装技术各关键工序的技术分类

电子封装级别中，第一、二级最为重要，也是众多技术的核心所在。所以了解其有关的关键工艺至关重要。

所谓一级封装，是指芯片

级封装，即将芯片通过封装形

成元器件的过程。在这个过程

中芯片的封装以及互连是两大

核心步骤，其中的技术经过几

十年的发展也是多种多样，并

且两大步骤的技术之间不是相

互独立的，而是要相互配合实

现的。在封装技术上主要包括

模塑料技术、模压陶瓷技术、层压陶瓷技术、层压塑料技术以及一些金属材料的封装等。而在互联方式上，有引线键合（WB）、倒装芯片（FC）、梁式引线（BL）和TAB（载带自动焊）。

相比之下，各项技术各有各的优势和缺点，如倒装芯片BGA（FCBGA）虽然通过将芯片正面朝下的封装以及球栅阵列无需引线的方式，使其具备了引脚数高、尺寸小、性能优、散热性能好成本低等诸多方面的长处。可是在军事应用方面，

相比采用了层压陶瓷技术的芯片，FCBGA却因缺乏气密性而显得逊色。同样地，层压陶瓷技术在具有良好气密性、高可靠的封装特性的同时，却有着高成本的弊端。因此说，虽然封装的技术虽然多样，但目前来讲没有说有一种技术能够满足所有需求，只有“对症下药”才能获得最大收益。

对于二级封装，是指将元器件连接在印刷好的电路板上。目前的技术主要可分为两类：THT（通孔插入式安装技术）和SMT（表面安装技术）。THT，顾名思义需要在PWB板上开出镀金属通孔（PTH）供引线或插针插入，应用较广的两类是DIP类封装和PGA（针栅阵列）类封装。SMT，是出现在THT之后，为了得到更高的安装密度和更好的电性能而研发的。一般有四周排列以及BGA两种实现形式。

在追求更多引出端数和更高密度以实现在小空间内的高效率的如今，SMT逐渐成为主流。但是这也对IC封装技术提出了巨大的挑战，如引线共面性、引线涂覆、引线几何尺寸、引线的真实位置和热效应等，都是一个个重要的技术问题，还有焊料焊接过程中是否能够承受后续组装测试中所引入的所有应力，并且在之