半導體芯片封裝主要基于以下四個目的：

第一，保護：半導體芯片的生產車間都有非常嚴格的生產條件控制，恒定的溫度（230±3℃）、恒定的濕度（50±10%）、嚴格的空氣塵埃顆粒度控制（一般介于1K到10K）及嚴格的靜電保護措施，裸露的裝芯片只有在這種嚴格的環境控制下才不會失效。但是，我們所生活的周圍環境完全不可能具備這種條件，低溫可能會有-40℃、高溫可能會有60℃、濕度可能達到100%，如果是汽車產品，其工作溫度可能高達120℃以上，為了要保護芯片，所以我們需要封裝。

第二，支撐：支撐有兩個作用，一是支撐芯片，將芯片固定好便于電路的連接，二是封裝完成以后，形成一定的外形以支撐整個器件、使得整個器件不易損壞。

第三，連接：連接的作用是將芯片的電極和外界的電路連通。

引腳用于和外界電路連通，金線則將引腳和芯片的電路連接起來。載片臺用于承載芯片，環氧樹脂粘合劑用于將芯片粘貼在載片臺上，引腳用于支撐整個器件，而塑封體則起到固定及保護作用。

第四，可靠性：任何封裝都需要形成一定的可靠性，這是整個封裝工藝中最重要的衡量指標。原始的芯片離開特定的生存環境后就會損毀，需要封裝。芯片的工作壽命，主要決于對封裝材料和封裝工藝的選擇。

1. xSOP是指SOP系列封裝類型，包括SSOP/TSOP/TSSOP/MSOP/VSOP等。

2. 3D是目前用于簡稱疊層芯片封裝的最常見縮寫。

TSOP封裝技術出現于上個世紀80年代，一出現就得到了業界的廣泛認可，至今仍舊是主流封裝技術之一。TSOP是“Thin Small Outline Package”的縮寫，意思是薄型小尺寸封裝。其封裝體總高度不得超過1.27mm、引腳之間的節距0.5mm。TSOP封裝具有成品率高、價格便宜等優點，曾經在DRAM存存儲器的封裝方面得到了廣泛的應用［14］。

從本世紀初開始，國外主要的半導體封裝廠商都開始了疊層芯片（3D）封裝工藝的研究，幾乎涉及到所有流行的封裝類型，如SIP、TSOP、BGA、CSP、QFP，等等。

2005年以后，疊層芯片（3D）封裝技術開始普及。2007年，我們將看到兩種全新的封裝類型，PiP（Package in Package）及PoP（Package on Package），它們就是疊層芯片（3D）封裝技術廣泛應用的結果。

疊層芯片封裝技術，簡稱3D，是指在不改變封裝體的尺寸的前提下，在同一個封裝體內于垂直方向疊放兩個或兩個以上的芯片的封裝技術，它起源于快閃存儲器（NOR/NAND）及SDRAM的疊層封裝。疊層芯片封裝技術對于無線通訊器件、便攜器件及存儲卡來講是最理想的系統解決方案。近年來，手機、PDA、電腦、通訊、數碼等消費產品的技術發展非常快，這此行業的迅猛發展需要大容量、多功能、小尺寸、低成本的存儲器、DSP、ASIC、RF、MEMS等半導體器件，于是疊層芯片技術于近幾年得到了蓬勃發展［1］。

例如，DRAM/NAND，為了增大單個器件的存儲容量，一個通常的做法就是減小芯片的線寬、采用集成度更高的工藝，使得單芯片的容量增長。不過，減小線寬，一是帶來晶圓帶來生產成本的上升，二是技術難度也會相應加大。如果提高封裝密度，即采用疊層芯片封裝技術，同樣可以將單個器件的容量成倍提升，但是生產成本的上升、工藝難度都比前者低，這就是為什么需要發展疊層芯片封裝工藝的根本原因。

在一個封裝體內放入兩個芯片就可以將單個器件的容量提高一倍，這種方法要比我們提高集成度要簡單得多。舉個例子，假如采用57nm工藝的單芯片的容量是1G，如果提升到2G則需要使用45nm的集成度，但是，目前市場上有大量的2G SD卡出售并未采用45nm的工藝，這就是得益于疊層芯片封裝技術，即在一個器件內封裝入兩個芯片。當然，如果將提高芯片的集成度結合疊層芯片技術，則就能得到更高的單個器件容量。

TSOP疊層芯片技術研究和重要性和意義

TSOP封裝曾經廣泛應用于早期的動態隨機存儲器（DRAM）中。由于TSOP封裝的信號傳輸長度較長、不利于速度提升，容積率只有TinyBGA的50%，在DDR/DDRRII內存封裝中被TinyBGA所取代。但是，隨著NAND快閃存儲器的興起，它了重新煥發了生機。

根據IC Insight所公布的報告，2005年NAND快閃存儲器的增長率達64%，其增長率是整個半導體市場4%的增長率的16倍。2006年 NAND快閃存儲器的增長率雖然放緩，但仍高達30%左右，是2006年整個半導體市場的增長率8%的3倍多。

根據市場調查機構 DRAMeXchange的最新的2007年第三季NAND Flash營收市場占有率報告， NAND Flash品牌廠商在2007年第三季整體營收表現搶眼，逼近39億美元，比第二季成長36.8%。NAND的市場增長率遠大于整個半導體市場的增長率，所以與NAND相關的主要封裝類型TSOP及SiP的會繼續高速增長。正是基于強勁的市場需求，所以大力發展TSOP疊層芯片封裝就顯得十分重要。

對NAND而言，其兩大主流封裝形式是SiP及TSOP。SiP的優點是一次成形，封裝完成即是成品，不需要SMD。和SiP相比，TSOP則更具有柔韌性，因為TSOP可能通過SMD制作成SD卡、Mini SD卡、CF卡或是集成到MP3/MP4、SDRAM中，而SiP則不具有這種特點，SiP一旦完成組裝，它就是成品了、不能再根據市場需求來進行調整。

和另一種同樣可以通過SMD組裝的PBGA封裝形式相比，TSOP具有非常明顯的成本優勢。正是因為TSOP的成本優勢，半導體業的巨頭Intel將它的NAND/NOR PBGA封裝轉成了TSOP封裝。而且，Intel還通過和Micron的合資公司IMFT（IM Flash Technology），大力推進NAND TSOP的生產。據稱，蘋果電腦公司目前在iPod 中使用的 NAND閃存芯片占全部 NAND閃存芯片產量的20%。作為閃存定單，蘋果電腦公司已經同意支付5億美元平分給英特爾公司和美光科技公司，2007年合資公司生產的25%的NAND閃存將提供給蘋果電腦公司。

TSOP封裝的封裝材料成本大概占總成本的55%，如果采用疊層芯片封裝，封裝成本增加主要是金線和環氧樹脂芯片粘合，因此只需要增加少量成本就能將單位封裝體積上的功能及應用成倍提升，不光如此，它還帶來后序工序的成本降低。

疊層芯片技術是一項非常重要的技術，它的興起帶了封裝技術的一場革命。因此，TSOP疊層芯片封裝技術的研究有十分深遠的歷史及現實意義。

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