封裝技術概論及相關知識

微電子學（Microelectronics）：一門研究集成電路設計、制造、測試、封裝等全過程的學科。

微電子技術：利用微細加工技術，基于固體物理、器件物理和電子學理論方法，在半導體材料上實現微小固體電子器件和集成電路的一門技術。

集成電路IC（Integrate Circuit）：通過半導體工藝技術將電子電路元件（電阻、電容等無源器件）和有源器件（晶體管、二極管等），按照一定的電路互連，“集成”在一塊半導體單晶片（如硅或砷化鎵）上，封裝在一個外殼內，形成完整的有獨立功能的電路和系統。

芯片（chip）：沒有封裝的集成電路，通常與集成電路混用，作為集成電路的又一個名稱。

集成電路封裝（ICPackaging, PKG)：是一門將IC芯片加以粘貼固定并密封保護，并與其它必需的元器件組合以成為一項電子產品的科學技術。

芯片的制作流程：

狹義的封裝

集成電路芯片封裝(Packaging,PKG)，是指利用膜技術及微細加工技術,將芯片布置、粘貼固定及連接在框架或基板上,并引出接線端子。通過可塑性絕緣介質灌封固定,構成整體立體結構的工藝。

廣義的封裝 “電子封裝工程”（系統封裝）=狹義的封裝（芯片封裝）+裝配和組裝

即：將芯片封裝體與其它元器件組合、裝配成完整的系統和電子設備。

芯片封裝是一門跨學科的綜合學科，也是跨行業的綜合工程技術。

u涉及了物理、化學、化工、材料、機械、電氣與自動化等多門學科；

u整合了產品的電氣特性、熱傳導性、可靠性、材料與工藝技術的應用以及成本價格等因素。

u使用的材料包括：金屬、陶瓷、玻璃、高分子等。

封裝的主要生產過程包括：晶圓切割，將晶圓上每一晶粒加以切割分離。粘晶，（Die-Attach）將切割完成的晶粒放置在導線架上。焊線，（WireBond）將晶粒信號接點用金屬線連接至導線架上。封膠，將晶粒與外界隔絕。檢切/成型，將封膠后多余的殘膠去除，并將導線架上IC加以檢切成型。印字，在IC表面打上型號、生產日期、批號等信息。檢測，測試芯片產品的優劣。

封裝術語總結：

雙列直插式封裝--DIP(dualin-line package)

單列直插式封裝--SIP(singlein-line package)

薄小外型封裝--TSOP(Thinsmall Outline package)

四邊引腳扁平封裝--QFP(quadflat package)

帶引線的塑料芯片載體PLCC(plasticleaded chip carrier)

無引腳芯片載體--LCC(Leadlesschip carrier)

插針陣列--PGA(pingrid array)

球柵陣列—BGA（BallGrid Array)

芯片尺寸封裝－CSP（或稱μBGA）

芯片封裝使用的材料包括：金屬、陶瓷、玻璃、高分子等。

金屬：電熱傳導材料

陶瓷、玻璃：陶瓷基板的主要成分

高分子材料：塑料封裝、封裝工藝添加物

塑料封裝一般認為屬非氣密封裝。

特點：

工藝簡單、成本低廉、適合自動化大批生產。約占IC市場的的95%。

如何衡量一個芯片封裝技術是否先進?

硅效率：芯片占封裝面積之比，比值越接近1越好。

當比值等于“1”時，稱為“裸晶”。即封裝的最高境界。

上表中：硅效率：從2%---75%

審核編輯：黃飛

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