元器件封装技术的发展

1、元器件封装技术的发展内容提要电子元器件发展情况元器件的封装技术元器件的包装元器件的使用自动化生产要求一、电子元器件发展情况电子产品的多样化；电子产品小型化、多功能、高性能要求；半导体制造工程技术水平的提高；材料工程技术水平提高；计算机和信息技术的迅猛发展。1、发展背景一、电子元器件发展情况电子管；晶体管（半导体）；中小规模集成电路（IC）；大规模及超大规模集成电路（LSI、ASIC）；子系统及系统级集成电路；微机电系统（MEMS）。2、发展趋势一、电子元器件发展情况3、封装发展趋势一、电子元器件发展情况3、封装发展趋势02010201（0.6 0.6 0.3 0.3mmmm）4 44 4mmm

2、m硅基阍电阻组件硅基阍电阻组件FPFP凸点中心间距凸点中心间距0.50.5mmmm20052005年发展到年发展到01010101一、电子元器件发展情况3、封装发展趋势a.小型化、超薄b.轻量化c.功能集成度高d.多输出端子,细间距或超细间距e.低功耗一、电子元器件发展情况元器件日趋小型化、微型化；元器件的多样性、多功能集成度；电路布局布线密度提高，电性能提高；自动化组装技术及水平提高；产品的可靠性提高；电子元器件的封装成为新兴产业之一。4、意义a)有引线分立元件； 电阻、电容、电感、二极管、三极管等。二、电子元器件封装技术1、典型通孔插装封装形式c)接插件；二、电子元器件封装技术1、典型通孔

3、插装封装形式b) 直插集成电路及插座；双列直插DIP单列直插SIPIC插座二、电子元器件封装技术1、典型通孔插装封装形式d) 针状阵列器件（PGA） 不同于引脚在封装体四周的形式，以直立插针形成的连接阵列，多用于大规模集成电路，如计算机CPU等，应用时可直接焊接或放置于插座中。二、电子元器件封装技术2、表面贴装元器件的封装形式a.无源片式元件（CHIP）； 主要用于电阻、电容、电感等元件，主要特点是无引线，取之以镀锡铅合金的焊接端头。 封装标准系列的英制称谓：如1206、0805、0603、0402、0201等。底部端头顶边端头二、电子元器件封装技术2、表面贴装元器件的封装形式b.柱状封装元件

4、（MELF） 主要用于二极管、电阻、电感、陶瓷或钽电容等。焊接端头为圆柱体金属成份，如银、金或钯银合金等，易滚动。二、电子元器件封装技术2、表面贴装元器件的封装形式c.无引线芯片载体封装（LCC） 该类型封装无引线端，代之以金属化凹槽并镀锡铅合金。封装外形上分为A、B、C、D四个类型，有塑料及陶瓷两类 。二、电子元器件封装技术2、表面贴装元器件的封装形式d.小外形塑料封装（SOT） 主要用于二极管、三极管、达林顿管等。引出端特点是分列于元器件对称的两端，引脚为“一”和“L”形，基本分为对称与不对称两类，有以下几个系列。SOD123 SOT89SOT143 TO252SOT23SOT223二、电

5、子元器件封装技术2、表面贴装元器件的封装形式e.小外形塑料封装（SO、SSO） 主要用于中小规模集成电路。引出端特点是对称分列于元器件的两边，引脚形态基本分为“L”与“鸥翼”（Gullwing）、“J”、“I”等四类。SOIC命名前缀为SO引脚中心间距为1.27mm836引脚窄、宽（W）、超宽（X）三类“L”引脚SSOIC命名前缀为SO、SSO引脚中心间距为1.27mm4864引脚宽（W）、超宽（X）两类“L”引脚二、电子元器件封装技术2、表面贴装元器件的封装形式f.小外形塑料封装（TSOP）TSOP（薄形）命名：TSOP 宽（6-12）长（14-20）引脚中心间距为0.3mm、0.4mm、0

6、.5mm、0.65mm等。1676引脚多用于存储器“L”引脚“L”引脚焊点形态二、电子元器件封装技术2、表面贴装元器件的封装形式g.小外形塑料封装（SOP）命名前缀为SOP引脚中心间距为1.27mm442引脚I、II、III三类（体宽）“鸥翼”引脚“鸥翼”引脚焊点形态二、电子元器件封装技术2、表面贴装元器件的封装形式h.小外形塑料封装（SOJ） 主要用于存储芯片。命名前缀为SOJ引脚中心间距为1.27mm1428引脚300、350两种体长“J”引脚“J”引脚焊点形态二、电子元器件封装技术2、表面贴装元器件的封装形式i.小外形塑料封装（“I”引脚） 该类型的引脚封装已不多见，但仍在个别元器件中应

7、用。“I”引脚焊点形态“I”引脚二、电子元器件封装技术2、表面贴装元器件的封装形式j.四周扁平封装（QFP） 多用于各类型的集成电路，引脚形态基本上分为“鸥翼”形，引脚间距从0.3mm至1.0mm多个系列，封体形态为正方形或长方形，封装材料为塑料（PQFP）或陶瓷（CQFP）。PQFP命名前缀为PQFP引脚中心间距为0.635mm84244引脚“鸥翼：引脚二、电子元器件封装技术2、表面贴装元器件的封装形式k.四周扁平封装（SQFP&QFP） SQFP具有高密度（输出引脚）、低高度的特点，多用于存储器，有13个类型，39种外形形状。基本形态为正方形和长方形，引脚形状常为“鸥翼”形。SQF

8、P、QFP命名前缀为SQFP或QFP引脚中心间距为0.3mm1.0mm84244引脚“鸥翼”引脚二、电子元器件封装技术2、表面贴装元器件的封装形式l.塑封引线芯片载体（PLCC） 多用于各类型的集成电路，引脚形态为 “J”形，引脚间距1.27mm，封体形态为正方形或长方形、不规则形状，封装材料为塑料，可直接装入芯片插座或焊接。PLCC命名前缀为PLCC、PLCC/R引脚中心间距为1.27mm28124引脚“J“引脚二、电子元器件封装技术2、表面贴装元器件的封装形式m.球栅阵列封装（BGA） 该类型封装已很多见，多用于大规模、高集成度器件，封装材料为塑料或陶瓷、金属，焊球间距为1.27mm、1.

9、00mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm等，球径随着间距而相应缩小，阵列规格多样，各家标准不一。PBGABGA焊点形态及X光图金属BGA陶瓷BGA二、电子元器件封装技术2、表面贴装元器件的封装形式n.芯片尺寸封装（CSP） 该类型从形式上类似于BGA，但其定义为封装尺寸不大于芯片尺寸的1/3。有些公司的产品又称为BGA。焊球间距一般均在1.00mm以下。CSPCSP焊点X光图像二、电子元器件封装技术2、表面贴装元器件的封装形式o.倒装芯片（FP） 为目前最为先进的IC形式，应用晶圆片半导体工艺，产生具有规则或不规则凸点阵列，凸点间距在0.8mm以下，凸点直径在0.5mm以下，基本属裸芯片

10、。倒装芯片FP焊点形态二、电子元器件封装技术3、新型封装技术a.三维立体芯片（叠层结构，又称3D） 该项技术在元器件内部芯片层次上进行了改革，可将多个芯片在垂直方向进行连接，然后进行封装，外在形式为多为BGA、CSP等。叠层结构示意图电子扫描显微镜图二、电子元器件封装技术3、新型封装技术未封装的多芯片结构b.多芯片组件（MCM） 将多种一定数量的电子元件、芯片通过表面组装技术或厚薄膜工艺，甚至3D技术，能够形成子系统级或系统级器件，实现理想的单芯片计算机！ 其封装为QFP、BGA等具有高密度、多输出端子的形式。三、电子元器件包装1、插装元器件的包装形式编带 绝大多数插装电阻、电容、二极管等都能

11、采用。 根据上述介绍的插装形式，基本上分为“轴向”和“径向”两大类，其包装形式也不尽相同。 该类包装最适合于自动化成型及插件机。管式 该类包装形式多用于双列插装IC器件。散件 该种形式最为常见，但不易上设备，且完全人工处理，费时费力。三、电子元器件包装2、表面贴装元器件的包装形式卷带 绝大多数片式、IC等都能采用。 最早以纸为基底，以胶粘接元器件，目前已淘汰。 现在均为聚乙烯、聚苯乙烯(PS, polystyrene)或聚苯乙烯叠层薄片为装料基带（带元件凹槽），封口盖带压接后将元器件保护起来。最适宜规模化、自动组装生产使用，生产效率极高。三、电子元器件包装2、表面贴装元器件的包装形式管式 该类

12、包装形式多用于SOJ及部分SOP器件。华夫托盘 多用于细间距TSOP、QFP、BGA等封装器件。 这种形式的包装以多层托盘，防静电袋密封。三、电子元器件包装2、表面贴装元器件的包装形式标准包装内容 塑封元器件均对湿度有不同的敏感度，因而对敏感程度较高的元器件在包装中，除正常的产品标识、合格证外，正规厂家均会在其包装中放置若干物品，如：干燥剂防潮袋警示标签湿度指标卡元器件的包装标准：元器件的包装标准：EIA-481、EIA-783等。等。 四、电子元器件使用1、基本要求可焊性 元器件焊接端的可焊性应满足组装行业标准。库存期 元器件的存放条件应确保其具体环境要求，已打开包装元器件应记录其存放期限，

13、定期检验其焊接性能。功能及性能 出入库元器件均应能确认其功能及性能满足设计要求，通常的做法是根据公司具备的验证能力，委托检测并确定合格供方。封装性能 元器件封装的抗热冲击性、引线端镀涂材料特性、防静电要求、吸湿性等方面，均会影响组装工艺、工艺材料、成本等。四、电子元器件使用2、使用保护元器件引出端 避免直接接触器件焊接端造成焊接端污染，从而影响可焊性的情况。尤其是细间距、超间距QFP封装元器件，其引脚极易扭曲或翘曲，而造成的引进器件的引脚平面度不一致，影响组装质量。正确方法应使用真空吸笔取放。防静电 使用环境、工具、工装、工件、包装袋均应满足防静电要求，避免使用过程中的元器件损坏或性能降低。元器件标识的一致性 对于编带或托盘包装的元器件应验证其元器件方向的一致性，尤其是对已拆包（清点或未用完）元器件放回时要注意。五、自动化生产要求1、标准化制订企业电子元器件标准 采纳国际或国家标准封装的元器件，建立企业内部的元器件使用标准，构造的适应产品要求及组装工艺要求的焊盘设计规范库。 不恰当选择或采用非标准封装元器件，会直接增加组装制造成本严格进行元器件供应商选择和评定 遵循ISO 9001质量管理要求，制订、选择合格元器件供应商，能够持续考核其服务质量的满意度。元器件封装及包装应适合组装供方的能力 包装形式应适合组装工艺、设备的正常使用，这一点在合同中可以体现。五、