集成电路芯片封装

1、竭力为客户提供满意的产品和服务第一章集成电路芯片圭寸装概述(P1)封装概念：狭义：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。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。(P3)芯片封装实现的功能：1、传递功能2、传递电路信号 3、提供散热途径 4、结构保 护与支持(P4)封装工程的技术层次封装工程始于集成电路芯片制成之后，包括集成电路芯片的粘贴固定、互连、封装、 密封保护、与电路板的连接、系统组合，直到最终产品完成之前的所有过程。第一层次：又称为

2、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 一层次组装进行连接的模块(组件)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路卡的工艺。 第三层次：将数个第二层次完成的封装组装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。在芯片上的集成电路元器件间的连线工艺也称为零级层次的封装，因此封装工程也可 以用五个层次区分。(P5)封装的分类：1、按封装集成电路芯片的数目： 单芯片封装(SCP)和多芯片封装(MCP)2、按密封材

3、料区分：高分子材料(塑料)和陶瓷3、 按器件与电路板互连方式： 引脚插入型(PTH )和表面贴装型(SMT )4、按引脚分布形态：单边引脚、双边引脚、四边引脚和底部引脚SMT器件有L型、J型、I型的金属引脚。以人为本诚信务实勇于创新乐于奉献SIP :单列式封装DIP :双列式封装PGA :点阵式封装SQP：小型化封装MCP :金属鑵式封装CSP：芯片尺寸封装QFP:四边扁平封装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(P19)封装流程一般分为两个部分：用塑料封装(固封)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。塑料封装的成型技术：转移成型技

4、术、喷射成型技术、预成型技术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、打码等技术。(P20)减薄后的芯片有如下优点：1、薄的芯片更有利于散热；2、减小芯片封装体积；3、提高机械性能、硅片减薄、其柔韧性越好，受外力冲击引起的应力也越小；4、晶片的厚度越薄，元件之间的连线也越短，元件导通电阻将越低，信号延迟时间越短，从而实现更高的性能；5、减轻划片加工量减薄以后再切割，可以减小划片加工量，降低芯片崩片的发生率。芯片切割技术减薄：先减薄 -切割-裂片(热膨胀、机械)先划片后减薄(DBG )减薄划片(DBT )贴装的方式：共晶粘贴法、焊

5、接粘贴法、导电胶粘贴法、玻璃胶粘贴法。共晶粘贴法：利用金-硅合金(一般是 69%Au,31%的Si), 363度时的共晶熔合反应使 IC芯 片粘贴固定。（P23）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接，只有实现芯片与封装结构的电路连接才能发挥已有的功能。芯片互连方法：打线键合（ WB）:将细金属线或金属带按顺序打在芯片与引脚架或封装基 板的焊垫上形成电路互连。打线键合技术有超声波键合、 热压键合、热超声波键合。载带自动键合（TAB）：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用具有引线图形金属箔丝连接的技术工 艺。倒装芯片键合（FCB）:芯片面朝下，

6、芯片焊区与基板焊区直接互连的一种 方法。（P41）成型技术：金属封装、塑料封装、陶瓷封装。（P44）波峰焊：波峰焊的工艺流程包括上助焊剂、预热以及将PCB板在一个焊料波峰上通过，依靠表面张力和毛细管现象的共同作用将焊剂带到PCB板和元器件引脚上，形成焊接点。波峰焊是将熔融的液态焊料，借助于泵的作用，在焊料槽液面形成特定形状 的焊料波，装了元器件的PCB置于传送链上，经某一特定的角度以及一定的进入深度穿过焊料波峰而实现焊点的焊接过程。再流焊：是通过预先在PCB焊接部位施放适量和适当形式的焊料，然后贴放表面组装元器件，然后通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的焊膏，实现表面组装元器件焊端或引脚与印制

7、板焊盘之间机械与电气连接的一种成组或逐点 焊接工艺。第三章厚/薄膜技术（P47）厚膜技术方法：丝网印刷、烧结薄膜技术方法：镀膜、光刻、刻蚀厚膜浆料按不同方式分类：聚合物厚膜、难容材料厚膜、金属陶瓷厚膜。厚膜浆料的主要成分：有效物质，确立膜的功能；粘贴成分，提供与基板的粘贴以及使有效物质颗粒保持悬浮 状态的基体；有机粘贴剂，提供丝网印制的合适流动性能； 溶剂或稀释剂，决定运载剂的粘度。厚膜与基板粘贴的物质：玻璃、金属氧化物厚膜导体材料类型：可空气烧结的、可氮气烧结的、必须在还原气氛中烧结的 厚膜导体材料：金导体、银导体、铜导体（P64）生产厚膜电路的3个工艺：丝网印刷：把浆料涂布在基板上；干燥：

8、在烧结前从浆料中去除挥发性的溶剂；烧结：使粘贴机构发挥作用，使印刷图形粘贴到基板上。丝网印刷工艺步骤：1、将丝网固定在丝网印刷机上；2、基板直接放在丝网下面3、将浆料涂布在丝网上面。第四章 焊接材料（P73）焊锡的种类：1、铅-锡合金2、铅-锡-银合金 3、铅-锡-锑合金 4、其他锡铅合金 （P76）锡膏：可利用厚膜金属化的网印或盖印技术将其印制到电路板上，金属粉粉粒必须能配合使用网板的间隙规格以获得均匀的印刷效果。助焊剂：助焊剂功能为清洁键合点金属的表面，降低熔融焊锡与键合点金属之间的 竭力为客户提供满意的产品和服务表面张力以提高润湿性，提供适当的腐蚀性、发泡性、挥发性与粘贴性，以利焊接的

9、进行。助焊剂的成分包括活化剂、载剂、溶剂与其他特殊功能的添加物。(P84)无铅焊料的选择(6种体系)1、 Sn/Ag/Bi ； 2、Sn/Ag/Cu/ ； 3、Sn/Ag/Cu/Bi ；4、Sn/Ag/Bi/ln ； 5、Sn/Ag/Cu/ln 6、Sn/Cu/In/Ga。第六章元器件与电路板的接合波焊的基本工艺步骤：助焊涂布-预热-焊锡涂布-多余焊锡吹除-检测/保护-清洁第七章封胶材料与技术(P113)按涂布的外形可分为顺形涂布与封胶顺形涂封与涂胶的区别： 在顺形涂圭寸中：丙烯类树脂、氨基甲酸醋树脂、环氧树脂、硅胶树脂、氟碳树脂、聚对环二 甲苯树脂等常见的材料，聚亚胺等常见的材料，聚亚胺与硅

10、胶树脂同时为耐高温的保护材料。 在IC芯片模块的封胶中：酸酐基类环氧树脂与硅胶树脂则为主要的材料。涂布的方法：喷洒法、沉浸法、流动式涂布、毛刷涂布。第八章陶瓷封装(P119)陶瓷封装优点：能提供IC芯片气密性的密封保护，使其具有优良的可靠度；陶瓷 被用做集成电路芯片封装的材料，是因为在热、电、机械特性等方面极稳定，而且陶瓷材料的特性可通过改变其化学成分和工艺的控制调整来实现，不仅可作为封装的封盖材料，它也是各种微电子产品重要的承载基板。缺点：1、与塑料封装比较，陶瓷封装的工艺温度较高，成本较高；2、工艺自动化与薄型化封装的能力逊于塑料封装；3、陶瓷材料具较高的脆性，易致应力损害；4、在需要低介

11、电常数与高连线密度的封装中，陶瓷封装必须与薄膜封装竞争。陶瓷封装工艺流程：引脚基板黏结-芯片黏结-打线键合-基板/封盖黏结-引脚镀锡-引脚切割成型塑料封装工艺流程：芯片黏结-打线键合-铸模成型-烘烤硬化-引脚镀锡-引脚切割成型 浆料：无机与有机材料的组合。无机材料：氧化铝粉末与玻璃粉末的混合有机材料：高分子黏结剂、塑化剂、有机溶剂第九章塑料封装(P128)优点：低成本、薄型化、工艺简单、适合自动化生产、应用范围极广 缺点：散热性、耐热性、密封性不好、可靠性不高影响塑料封装的因素：1、封装配置与IC芯片尺寸2、导体与钝化保护层的材料选择3、芯片黏结方法4、铸模树脂材料5、引脚架的设计6、铸模成型工艺条件(P129)塑料封装的材料：酚醛树脂、硅胶等热硬化型塑胶(P131)塑料封装的工艺：转移铸模、