微電子封裝技術(shù)綜述論文

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1、.微電子封裝技術(shù)綜述論文摘要：我國(guó)正處在微電子工業(yè)蓬勃發(fā)展的時(shí)代，對(duì)微電子系統(tǒng)封裝材料及封裝技術(shù)的研究也方興未艾。本文主要介紹了微電子封裝技術(shù)的發(fā)展過(guò)程和趨勢(shì)，同時(shí)介紹了不同種類(lèi)的封裝技術(shù)，也做了對(duì)微電子封裝技術(shù)發(fā)展前景的展望和構(gòu)想。關(guān)鍵字：微電子封裝封裝技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)展望一封裝技術(shù)的發(fā)展過(guò)程?近四十年中，封裝技術(shù)日新月異，先后經(jīng)歷了3次重大技術(shù)發(fā)展。IC封裝的引線(xiàn)和安裝類(lèi)型有很多種，按封裝安裝到電路板上的方式可分為通孔插入式TH和表面安裝式SM，或按引線(xiàn)在封裝上的具體排列分為成列四邊引出或面陣排列。微電子封裝的發(fā)展歷程可分為3個(gè)階段：??

2、??第1階段，上世紀(jì)70年代以插裝型封裝為主。70年代末期發(fā)展起來(lái)的雙列直插封裝技術(shù)DIP，可應(yīng)用于模塑料，模壓陶瓷和層壓陶瓷封裝技術(shù)中，可以用于IO數(shù)從8~64的器件。這類(lèi)封裝所使用的印刷線(xiàn)路板PWB成本很高，與DIP相比，面陣列封裝，如針柵陣列PGA，可以增加TH類(lèi)封裝的引線(xiàn)數(shù)，同時(shí)顯著減小PWB的面積。PGA系列可以應(yīng)用于層壓的塑料和陶瓷兩類(lèi)技術(shù)，其引線(xiàn)可超過(guò)1000。值得注意的是DIP和PGA等TH封裝由于引線(xiàn)節(jié)距的限制無(wú)法實(shí)現(xiàn)高密度封裝。?????第2階段，上世紀(jì)80年代早期引入了表面安裝焊接技術(shù)，SM封裝，比較成熟的類(lèi)型有模塑

3、封裝的小外形，SO和PLCC型封裝，模壓陶瓷中的CERQUAD層壓陶瓷中的無(wú)引線(xiàn)式載體LLCC和有引線(xiàn)片式載體LDCC，PLCC，CERQUAD，LLCC和LDCC都是四周排列類(lèi)封裝。其引線(xiàn)排列在封裝的所有四邊，由于保持所有引線(xiàn)共面性難度的限制PLCC的最大等效引腳數(shù)為124。為滿(mǎn)足更多引出端數(shù)和更高密度的需求，出現(xiàn)了一種新的封裝系列，即封裝四邊都帶翼型引線(xiàn)的四邊引線(xiàn)扁平封裝?QFP?與DIP，相比QFP的封裝尺寸大大減小且QFP具有操作方便，可靠性高，適合用SMT表面安?裝技術(shù)在PCB上安裝布線(xiàn)，封裝外形尺寸小，寄生參數(shù)減小適合高頻應(yīng)用

4、。Intel公司的CPU，如Intel80386就采用的PQFP。?第3階段，上世紀(jì)90年代，隨著集成技術(shù)的進(jìn)步，設(shè)備的改進(jìn)和深亞微米技術(shù)的使用，LSI，VLSI，ULSI相繼出現(xiàn)，對(duì)集成電路封裝要求更加嚴(yán)格，IO引腳數(shù)急劇增加，功耗也隨之增大。因此，集成電路封裝從四邊引線(xiàn)型向平面陣列型發(fā)展，出現(xiàn)了球柵陣列封裝BGA，并很快成為主流產(chǎn)品。90年代后期，新的封裝形式不斷涌現(xiàn)并獲得應(yīng)用，相繼又開(kāi)發(fā)出了各種封裝體積更小的芯片尺寸封裝CSP。與時(shí)，多芯片組件MCM發(fā)展迅速，MCM是將多個(gè)半導(dǎo)體集成電路元件以裸芯片的狀態(tài)搭載在不同類(lèi)型的布線(xiàn)基板上，

5、經(jīng)過(guò)整體封裝而構(gòu)成的具有多芯片的電子組件。封裝技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越趨向于小型化，低功耗，高密度，典型的主流技術(shù)就是BGA技術(shù)和CSP技術(shù)。BGA技術(shù)有很多種形式如陶瓷封裝BGA，CBGA塑料封裝，BGA?PBGA以及Micro?BGA。BGA與PQFP相比，BGA引線(xiàn)短，因此熱噪聲和熱阻抗很小，散熱好。耦合的電噪聲小，同時(shí)BGA封裝面積更小，引腳數(shù)量更多，且BGA封裝更適于大規(guī)模組裝生產(chǎn)，組裝生產(chǎn)合格率大大提高。隨著對(duì)高IO引出端數(shù)和高性能封裝需求的增長(zhǎng)，工業(yè)上已經(jīng)轉(zhuǎn)向用BGA球柵陣列封裝代替QFP。...隨著封裝技術(shù)的發(fā)展及進(jìn)步，我國(guó)科研院

6、所從事電子封裝技術(shù)研究是與電子元器件的研制同時(shí)起步的，隨著電子元器件技術(shù)的發(fā)展，電子封裝技術(shù)同步發(fā)展。特別是集成電路技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了電子封裝技術(shù)日新月異的變化。目前，全國(guó)從事封裝技術(shù)研究的科研院所有33家，其中信息產(chǎn)業(yè)部系統(tǒng)16家，其他系統(tǒng)17家。從事封裝研究的從業(yè)人員1890余人，其中技術(shù)人員900余人，主要從事：陶瓷外殼封裝、塑料外殼封裝、金屬外殼封裝、金屬-陶瓷外殼封裝以及外殼研制、封裝設(shè)備研制、封裝材料研制、測(cè)試技術(shù)研究、封裝技術(shù)培訓(xùn)及咨詢(xún)服務(wù)。封裝形式從DIP、SOP、OFP、LCC到BGA、CSP、FC、WLP等，引腳數(shù)從8

7、發(fā)展到目前的391，標(biāo)志著封裝技術(shù)達(dá)到了新的水平。二封裝技術(shù)概述微電芯片封裝在滿(mǎn)足器件的電、熱、光機(jī)械性能的基礎(chǔ)上，主要應(yīng)實(shí)現(xiàn)芯片與外電路和互聯(lián)，并對(duì)器件和系統(tǒng)的小型化、高可靠性、高性?xún)r(jià)比也起到關(guān)鍵作用。封裝，就是指把硅片上的電路管腳，用導(dǎo)線(xiàn)接引到外部接頭處，以便與其他器件連接，封裝形式是指安裝半導(dǎo)體集成電路芯片和外殼。它不僅起著安裝、固定、密封、保護(hù)芯片及增強(qiáng)電熱性能等方面作用，而且還通過(guò)芯片上的接點(diǎn)用導(dǎo)線(xiàn)連接到封裝外殼引腳上，這些引腳又通過(guò)印刷電路板上的導(dǎo)線(xiàn)與其他器件相連接，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)部芯片與外部電路連接。因?yàn)樾酒仨毰c外界隔離，以防

8、空氣中的雜質(zhì)對(duì)芯片電路的腐蝕而造成的電氣性能的下降，另一方面，封裝后的芯片也更便于安裝和運(yùn)輸。由于封裝技術(shù)的好壞直接影響到芯片自身性能的發(fā)揮和與它連接的PCB和設(shè)計(jì)和制造，因此它是至關(guān)重要的。