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集成电路ic 封装工艺制程

集成电路ic 封装工艺制程
集成电路ic 封装工艺制程

半导体的产品很多,应用的场合非常广泛,图一是常见的几种半导体组件外型。半导体组件一般是以接脚形式或外型来划分类别,图一中不同类别的英文缩写名称原文为

PDID:Plastic Dual Inline Package

SOP:Small Outline Package

SOJ:Small Outline J-Lead Package

PLCC:Plastic Leaded Chip Carrier

QFP:Quad Flat Package

PGA:Pin Grid Array

BGA:Ball Grid Array

虽然半导体组件的外型种类很多,在电路板上常用的组装方式有二种,一种是插入电路板的焊孔或脚座,如PDIP、PGA,另一种是贴附在电路板表面的焊垫上,如SOP、SOJ、PLCC、QFP、BGA。

从半导体组件的外观,只看到从包覆的胶体或陶瓷中伸出的接脚,而半导体组件真正的的核心,是包覆在胶体或陶瓷内一片非常小的芯片,透过伸出的接脚与外部做信息传输。图二是一片EPROM组件,从上方的玻璃窗可看到内部的芯片,图三是以显微镜将内部的芯片放大,可以看到芯片以多条焊线连接四周的接脚,这些接脚向外延伸并穿出胶体,成为芯片与外界通讯的道路。请注意图三中有一条焊线从中断裂,那是使用不当引发过电流而烧毁,致使芯片失去功能,这也是一般芯片遭到损毁而失效的原因之一。

图四是常见的LED,也就是发光二极管,其内部也是一颗芯片,图五是以显微镜正视LED 的顶端,可从透明的胶体中隐约的看到一片方型的芯片及一条金色的焊线,若以LED二支接脚的极性来做分别,芯片是贴附在负极的脚上,经由焊线连接正极的脚。当LED通过正向电流时,芯片会发光而使LED发亮,如图六所示。

半导体组件的制作分成两段的制造程序,前一段是先制造组件的核心─芯片,称为晶圆制造;后一段是将晶中片加以封装成最后产品,称为IC封装制程,又可细分成晶圆切割、黏晶、焊线、封胶、印字、剪切成型等加工步骤,在本章节中将简介这两段的制造程序。

须经过下列主要制程才能制造出一片可用的芯片,以下

是各制程的介绍:

(1)长晶(CRYSTAL GROWTH):

长晶是从硅沙中(二氧化硅)提炼成单晶硅,制造过程是将硅石(Silica)或硅酸盐(Silicate) 如同冶金一样,放入炉中熔解提炼,形成冶金级硅。冶金级硅中尚含有杂质,接下来用分馏及还原的方法将其纯化,形成电子级硅。虽然电子级硅所含的硅的纯度很高,可达99.9999 99999 %,但是结晶方式杂乱,又称为多晶硅,必需重排成单晶结构,因此将电子级硅置入坩埚内加温融化,先将温度降低至一设定点,再以一块单晶硅为晶种,置入坩埚内,让融化的硅沾附在晶种上,再将晶种以边拉边旋转方式抽离坩埚,而沾附在晶种上的硅亦随之冷凝,形成与晶种相同排列的结晶。随着晶种的旋转上升,沾附的硅愈多,并且被拉引成表面粗糙的圆柱状结晶棒。拉引及旋转的速度愈慢则沾附的硅结晶时间愈久,结晶棒的直径愈大,反之则愈小。

右图(摘自中德公司目录)为中德电子材料公司制作的晶棒(长度达一公尺,重量超过一百公斤)。

(2)切片(SLICING):

从坩埚中拉出的晶柱,表面并不平整,经过工业级钻石磨具的加工,磨成平滑的圆柱,并切除头尾两端锥状段,形成标准的圆柱,被切除或磨削的部份则回收重新冶炼。接着以以高硬度锯片或线锯将圆柱切成片状的晶圆(Wafer) (摘自中德公司目录)。

(3)边缘研磨(EDGE-GRINDING):

将片状晶圆的圆周边缘以磨具研磨成光滑的圆弧形,如此可(1)防止边缘崩裂,(2)防止在后续的制程中产生热应力集中,(3)增加未来制程中铺设光阻层或磊晶层的平坦度。

(4)研磨(LAPPING)与蚀刻(ETCHING):

由于受过机械的切削,晶圚表面粗糙,凹凸不平,及沾附切屑或污渍,因此先以化学溶液(HF/HNO3)蚀刻(Etching),去除部份切削痕迹,再经去离子纯水冲洗吹干后,进行表面研磨拋光,使晶圆像镜面样平滑,以利后续制程。研磨拋光是机械与化学加工同时进行,机械加工是将晶圆放置在研磨机内,将加工面压贴在研磨垫(Polishing Pad)磨擦,并同时滴入具腐蚀性的化学溶剂当研磨液,让磨削与腐蚀同时产生。研磨后的晶圆需用化学溶剂清除表面残留的金属碎屑或有机杂质,再以去离子纯水冲洗吹干,准备进入植入电路制程。

(5)退火(ANNEALING):

将芯片在严格控制的条件下退火,以使芯片的阻质稳定。

(6)拋光(POLISHING):

芯片小心翼翼地拋光,使芯片表面光滑与平坦,以利将来再加工。

(7)洗净(CLEANING):

以多步骤的高度无污染洗净程序-包含各种高度洁净的清洗液与超音动处理-除去芯片表面的所有污染物质,使芯片达到可进行芯片加工的状态。

(8)检验(INSPECTION):

芯片在无尘环境中进行严格的检查,包含表面的洁净度、平坦度以及各项规格以确保品质符合顾客的要求。

(9)包装(PACKING):

通过检验的芯片以特殊设计的容器包装,使芯片维持无尘及洁净的状态,该容器并确保芯片固定于其中,以预防搬运过程中发生的振动使芯片受损。

经过晶圆制造的步骤后,此时晶圆还没任何的功能,所以必须经过集成电路制程,才可算是一片可用的晶圆。

以下是集成电路制程的流程图:

磊晶微影氧化扩散蚀刻金属联机

磊晶(Epitoxy)

指基板以外依组件制程需要沉积的薄膜材料,其原理可分为:

(1) 液相磊晶(Liquid Phase Epitoxy,LPE)

LPE 的晶体成长是在基板上将熔融态的液体材料直接和芯片接触而沉积晶膜,特别适用于化合物半导体组件,尤其是发光组件。

(2) 气相磊晶(V apor Phase Epitoxy,VPE)

VPE 的原理是让磊晶原材料以气体或电浆粒子的形式传输至芯片表面,这些粒子在失去部份的动能后被芯片表面晶格吸附(Adsorb),通常芯片会以热的形式提供能量给粒子,使其游移至晶格位置而凝结(Condensation)。在此同时粒子和晶格表面原子因吸收热能而脱离芯片表面称之为解离(Desorb),因此VPE 的程序其实是粒子的吸附和解离两种作用的动态平衡结果,如下图所示。

VPE 依反应机构可以分成(a) 化学气相沉积(Chemical V apor Deposition,CVD) 和(b) 物理气相沉积(Physical V apor Deposition,PVD) 两种技术。

CVD 大致是应用在半导体晶膜和氧化层的成长。

PVD 主要适用于金属接点联机的沉积。

(3) 分子束磊晶(Molecular Beam Epitoxy,MBE)

MBE 是近年来最热门的磊晶技术,无论是III-V、II-VI 族化合物半导体、Si 或

者SixGe1-x等材料的薄膜特性,为所有磊晶技术中最佳者。MBE 的原理基本上和高温蒸镀法相同,操作压力保持在超真空(Ultra High V acuum,UHV) 约10-10 Toor 以下,因此芯片的装载必须经过阀门的控制来维持其真空度。

微影(Lithography)

微影(Lithography) 技术是将光罩(Mask) 上的主要图案先转移至感光材料上,利用光线透过光罩照射在感光材料上,再以溶剂浸泡将感光材料受光照射到的部份加以溶解或保留,如此所形成的光阻图案会和光罩完全相同或呈互补。由于微影制程的环境是采用黄光照明而非一般摄影暗房的红光,所以这一部份的制程常被简称为”黄光”。

为了加强光阻覆盖的特性,使得图转移有更好的精确度与可靠度,整个微影制程包含了以下七个细部动作。

(1) 表面清洗:由于芯片表面通常都含有氧化物、杂质、油脂和水分子,因此在进行光阻覆盖之前,必须将它先利用化学溶剂(甲醇或丙酮) 去除杂质和油脂,再以氢氟酸蚀刻芯片表面的氧化物,经过去离子纯水冲洗后,置于加温的环境下数分钟,以便将这些水分子从芯片表面蒸发,而此步骤则称为去水烘烤(Dehydration Bake),一般去水烘烤的温度是设定在100~200 oC 之间进行。

(2)涂底(Priming):用来增加光阻与芯片表面的附着力,它是在经表面清洗后的芯片表面上涂上一层化合物,英文全名为”Hexamethyldisilizane”(HMDS)。HMDS 涂布的方式主要有两种,一是以旋转涂盖(Spin Coating),一是以气相涂盖(V apor Coating)。前者是将HMDS 以液态的型式,滴洒在高速旋转的芯片表面,利用旋转时的离心力,促使HMDS 均匀涂满整个芯片表面;至于后者则是将HMDS 以气态的型式,输入放有芯片的容器中,然后喷洒在芯片表面完成HMDS 的涂布。

(3)光阻覆盖:光阻涂布也是以旋转涂盖或气相涂盖两种的方式来进行,亦即将光阻滴洒在高速旋转的芯片表面,利用旋转时的离心力作用,促使光阻往芯片外围移动,最后形成一层厚度均匀的光阻层;或者是以气相的型式均匀地喷洒在芯片的表面。

(4)软烤(Soft Bake):软烤也称为曝光前预烤(Pre-Exposure Bake) 在曝光之前,芯片上的光阻必须先经过烘烤,以便将光阻层中的溶剂去除,使光阻由原先的液态转变成固态的薄膜,并使光阻层对芯片表面的附着力增强。

(5)曝光:利用光源透过光罩图案照射在光阻上,以执行图案的转移。

(6)显影:将曝光后的光阻层以显影剂将光阻层所转移的图案显示出来。

(7)硬烤:将显影制程后光阻内所残余的溶剂加热蒸发而减到最低,其目的也是为了加强光阻的附着力,以便利后续的制程。

氧化(Oxidation)

氧化(Oxidation)是半导体电路制作上的基本热制程。氧化制程的目的是在芯片表面形成一层氧化层,以保护芯片免于受到化学作用和做为介电层(绝缘材料)。

扩散(Diffusion)

扩散(Diffusion)是半导体电路制作上的基本热制程。其目的是藉由外来的杂质,使原本单纯的半导体材料的键结型态和能隙产生变化,进而改变它的导电性。

蚀刻(Etching)

泛指将材料使用化学或物理方法移除的意思,以化学方法进行者称之为湿式蚀刻(Wet Etching),是将芯片浸没于化学溶液中,因为化学溶液与芯片表面产生氧化还原作用,而造成表面原子被逐层移除;以物理方法进行蚀刻程序称之为干式蚀刻(Dry Etching),主要是利用电浆离子来轰击芯片表面原子或是电浆离子与表面原子产生化合反应来达到移除薄膜的目的。

金属联机

金属联机制程是藉由在硅晶块(Die) 上形成薄金属膜图案,而组成半导体组件间的电性的连接。以欧姆式接触(Ohmic Contact) 而言,金属直接和硅表面接触,且在硅表面形成一金属/ 硅的接口,当金属沉积覆盖整个晶圆表面时,藉由蚀刻去掉不需存留的金属,形成组件间彼此的连接。对于晶块与外部电路的连接,硅表面金属端会制作一极大面积的焊垫(Bonding Pad),以作为线焊(Wire Bond) 的端点。

(Die Saw)

芯片切割之目的乃是要将前制程加工完成的晶圆上一颗颗之晶粒

(Die)切割分离。首先要在晶圆背面贴上胶带(blue tape)并置于钢

制之框架上,此一动作叫晶圆黏片(wafer mount),如图一,而后再

送至芯片切割机上进行切割。切割完后,一颗颗之晶粒井然有序的排列在胶带上,如图二、三,同时由于框架之支撑可避免胶带皱折而使晶粒互相碰撞,而框架撑住胶带以便于搬运。

图一

图二

图三

(Die Bond)

黏晶的目的乃是将一颗颗分离的晶粒放置在导线架(lead frame)上并用银胶(epoxy )黏着固定。导线架是提供晶粒一个黏着的位置(晶粒座die pad),并预设有可延伸IC晶粒电路的延伸脚(分为内引脚及外引脚inner lead/outer lead)一个导线架上依不同的设计可以有数个晶粒座,这数个晶粒座通常排成一列,亦有成矩阵式的多列排法。导线架经传输至定位后,首先要在晶粒座预定黏着晶粒的位置上点上银胶(此一动作称为点胶),然后移至下一位置将晶粒置放其上。而经过切割之晶圆上之晶粒则由取放臂一颗一颗地置放在已点胶之晶粒座上。黏晶完后之导线架则经由传输设备送至弹匣(magazine)内

。黏晶后之成品如图所示。

导线架成品

(Wire Bond)

焊线的目的是将晶粒上的接点以极细的金线(18~50um)连接到导线架上之内引脚,藉而将IC晶粒之电路讯号传输到外界。当导线架从弹匣内传送至定位后,应用电子影像处理技术来确定晶粒上各个接点以及每一接点所相对应之内引脚上之接点的位置,然后做焊线之动作。焊线时,以晶粒上之接点为第一焊点,内接脚上之接点为第二焊点。首先将金线之端点烧结成小球,而后将小球压焊在第一焊点上(此称为第一焊,first bond)。接着依设计好之路径拉金线,最后将金线压焊在第二焊点上(此称为第二焊,secondbond),同时并拉断第二焊点与钢嘴间之金线,而完成一条金线之焊线动作(见图一)。接着便又结成小球开始下一条金线之焊线动作。焊线完成后之晶粒与导线架则如图所示。图二为30μ?之金线与头发的比较。请点选图片可看得更仔细喔..........

图一成品

第一焊点图二第二焊点

(Mold)

封胶之目的有以下数点:

1、防止湿气等由外部侵入。

2、以机械方式支持导线。

3、有效地将内部产生之热排出于外部。

4、提供能够手持之形体。

封胶之过程比较单纯,首先将焊线完成之导线架置放于框架上并先行预热,再将框架置于压模机(mold press)上的封装模上,此时预热好的树脂亦准备好投入封装模上之树脂进料口。激活机器后,压模机压下,封闭上下模再将半溶化后之树脂挤入模中,待树脂充填硬化后,开模取出成品。封胶完成后的成品,可以看到在每一条导线架上之每一颗晶粒包覆着坚固之外壳,并伸出外引脚互相串联在一起(如图所示)。

成品

(Mark)

印字的目的,在注明商品之规格及制造者。良好的印字令人有高尚产品之感觉。因此在IC封装过程中亦是相当重要的,往往会有因为印字不清晰或字迹断裂而遭致退货重新印字的情形。

印字的方式有下列几种:

1、印式:直接像印章一样印字在胶体上。

2、转印式(pad print):使用转印头,从字模上沾印再印字在胶体上。

3、雷射刻印方式(laser mark):使用雷射直接在胶体上刻印。

为了要使印字清晰且不易脱落,IC胶体的清洁、印料的选用及印字的方式,就相当的重要。而在印字的过程中,自动化的印字机有一定的程序来完成每项工作以确保印字的牢靠。印字后之成品如图所示。

成品

(Trim/Form)

封胶完后之导线架需先将导线架上多余之残胶去除(deflash),并且经过电镀(plating)以增加外引脚之导电性及抗氧化性,而后再进行剪切成型。剪切之目的,乃是要将整条导线架上已封装好之晶粒,每个独立分开。同时,亦要把不需要的连接用材料及部份凸出之树脂切除(dejunk)。剪切完成时之每个独立封胶晶粒之模样,是一块坚固的树脂硬壳并由侧面伸出许多支外引脚。而成型的目的,则是将这些外引脚压成各种预先设计好之形状,以便于尔后装置在电路板上使用,由于定位及动作的连器续性,剪切及成型通常在一部机器上,或分成两部机(trim / dejunk , form / singular)上连续完成。成型后的每一颗IC便送入塑料管(tube)或承载盘(tray)以方便输送。照片所示乃剪切成型后之成品。

成品

集成电路封装基础知识

集成电路封装基础知识教材

集成电路封装基础知识 第一章集成电路的概述 第一■节序言 第二节集成电路的产生 第三节集成电路的定义 第四节集成电路的前道和后道的定义 第五节集成电路的分类 第二章集成电路的构成 第一节集成电路的主要构成 第二节各组成部分的作用 第三章集成电路的封装类型 第一节国外集成电路的封装类型 第二节国内集成电路的命名 第三节本公司内部的集成电路的封装类型 第四节集成电路未来发展的趋势 第四章集成电路的一脚(INDEX)识别 第一节集成电路的一脚构成 第二节集成电路的一脚识别 第五章集成电路封装的主要材料 第一节集成电路的主要原材料 第二节各原材料的组成、保管、主要参数 第六章集成电路封装工艺流程 第一节集成电路封装的主要工艺流程第二节集成电路封装的详细工艺流程第三节封装中工艺流程的变化第七章集成电路封装设备的主要结构 第一节封装设备的通用结构 第二节设备各部分的作用 第三节各工序各部分的结构不同 第四节设备操作面板上常用英文和日文单词注释 第八章集成电路封装设备的主要控制原理 第一节PLC的概念 第二节PLC的控制原理 第三节设备的控制原理

第九章集成电路封装中的常用单位换算 第一节长度单位换算表 第二节质量单位换算表 第三节体积和容积单位换算表第四节力单位换算表 第五节力矩和转矩单位换算表第六节压力和应力单位换算表第七节密度单位换算表

第一节序言 从本世纪50年代末开始,经历了半个多世纪的无线电电子技术正酝酿着一场新的革命.这场革命掀起的缘由是微电子学和微电子技术的兴起?而这场革命的旋涡中心则是集成电路和以其为基础的微型电子计算机. 集成电路的问世,开辟了电子技术发展的新天地,而其后大规模和超大规模集成电路的出现,则迎来了世界新技术革命的曙光?由于集成电路的兴起和发展,创造了在一块小指甲般大小的硅片上集中数千万个晶体管的奇迹;使过去占住整幢大楼的复杂电子设备缩小到能放入人们的口袋 , 从而为人类社会迈向电子化,自动化,智能化和信息化奠定了最重要的物质基础?无怪乎有人将集成电路和微电子技术的兴起看成是跟火和蒸汽机的发明具有同等重要意义的大事 1 ?集成电路的产生

集成电路封装工艺

集成电路封装工艺 摘要 集成电路封装的目的,在于保护芯片不受或少受外界环境的影响,并为之提供一个发挥集成电路芯片功能的良好环境,以使之稳定,可靠,正常的完成电路功能.但是集成电路芯片封装只能限制而不能提高芯片的功能. 关键词: 电子封装封装类型封装技术器件失效 Integrated Circuit Packaging Process Abstract The purpose of IC package, is to protect the chip from the outside or less environmental impa ct, and provide a functional integrated circuit chip to play a good environment to make it stable an d reliable, the completion of the normal circuit functions. However, IC chip package and not only restricted to enhance the function of the chip. 引言 电子封装是一个富于挑战、引人入胜的领域。它是集成电路芯片生产完成后不可缺少的一道工序,是器件到系统的桥梁。封装这一生产环节对微电子产品的质量和竞争力都有极大的影响。按目前国际上流行的看法认为,在微电子器件的总体成本中,设计占了三分之一,芯片生产占了三分之一,而封装和测试也占了三分之一,真可谓三分天下有其一。封装研究在全球范围的发展是如此迅猛,而它所面临的挑战和机遇也是自电子产品问世以来所从未遇到过的;封装所涉及的问题之多之广,也是其它许多领域中少见的,它需要从材料到工艺、从无机到聚合物、从大型生产设备到计算力学等等许许多多似乎毫不关连的专家的协同努力,是一门综合性非常强的新型高科技学科。 1.电子封装 什么是电子封装(electronic packaging)? 封装最初的定义是:保护电路芯片免受周围环境的影响(包括物理、化学的影响)。所以,在最初的微电子封装中,是用金属罐(metal can) 作为外壳,用与外界完全隔离的、气密的方法,来保护脆弱的电子元件。但是,随着集成电路技术的发展,尤其是芯片钝化层技术的不断改进,封装的功能也在慢慢异化。通常认为,封装主要有四大功能,即功率分配、信号分配、散热及包装保护,它的作用是从集成电路器件到系统之间的连接,包括电学连接和物理连接。目前,集成电路芯片的I/O线越来越多,它们的电源供应和信号传送都是要通过封装来实现与系统的连接;芯片的速度越来越快,功率也越来越大,使得芯片的散热问题日趋严重;由于芯片钝化层质量的提高,封装用以保护电路功能的作用其重要性正在下降。 2.部分封装的介绍 金属封装是半导体器件封装的最原始的形式,它将分立器件或集成电路置于一个金属容器中,用镍作封盖并镀上金。金属圆形外壳采用由可伐合金材料冲制成的金属底座,借助封接玻璃,在氮气保护气氛下将可伐合金引线按照规定的布线方式熔装在金属底座上,经过引线端头的切平和磨光后,再镀镍、金等惰性金属给与保护。在底座中心进行芯片安装和在

各种集成电路介绍

第一节三端稳压IC 电子产品中常见到的三端稳压集成电路有正电压输出的78××系列和负电压输出的79××系列。故名思义,三端IC是指这种稳压用的集成电路只有三条引脚输出,分别是输入端、接地端和输出端。它的样子象是普通的三极管,TO-220的标准封装,也有9013样子的TO-92封装。 用78/79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少,电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路,使用起来可靠、方便,而且价格便宜。该系列集成稳压IC型号中的78或79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压,如7806表示输出电压为正6V,7909表示输出电压为负9V。 78/79系列三端稳压IC有很多电子厂家生产,80年代就有了,通常前缀为生产厂家的代号,如TA7805是东芝的产品,AN7909是松下的产品。(点击这里,查看有关看前缀识别集成电路的知识) 有时在数字78或79后面还有一个M或L,如78M12或79L24,用来区别输出电流和封装形式等,其中78L调系列的最大输出电流为100mA,78M系列最大输出电流为1A,78系列最大输出电流为1.5A。它的封装也有多种,详见图。塑料封装的稳压电路具有安装容易、价格低廉等优点,因此用得比较多。79系列除了输出电压为负。引出脚排列不同以外,命名方法、外形等均与78系列的相同。 因为三端固定集成稳压电路的使用方便,电子制作中经常采用,可以用来改装分立元件的稳压电源,也经常用作电子设备的工作电源。电路图如图所示。 注意三端集成稳压电路的输入、输出和接地端绝不能接错,不然容易烧坏。一般三端集成稳压电路的最小输入、输出电压差约为2V,否则不能输出稳定的电压,一般应使电压差保持在4-5V,即经变压器变压,二极管整流,电容器滤波后的电压应比稳压值高一些。 在实际应用中,应在三端集成稳压电路上安装足够大的散热器(当然小功率的条件下不用)。当稳压管温度过高时,稳压性能将变差,甚至损坏。 当制作中需要一个能输出1.5A以上电流的稳压电源,通常采用几块三端稳压电路并联起来,使其最大输出电流为N个1.5A,但应用时需注意:并联使用的集成稳压电路应采用同一厂家、同一批号的产品,以保证参数的一致。另外在输出电流上留有一定的余量,以避免个别集成稳压电路失效时导致其他电路的连锁烧毁。 第二节语音集成电路 电子制作中经常用到音乐集成电路和语言集成电路,一般称为语言片和音乐片。它们一般都是软包封,即芯片直接用黑胶封装在一小块电路板上。语音IC一般还需要少量外围元件才能工作,它们可直接焊到这块电路板上。

集成电路芯片封装生产加工项目申请报告

集成电路芯片封装生产加工项目 申请报告 规划设计/投资分析/产业运营

集成电路芯片封装生产加工项目申请报告 中国集成电路封装行业技术演变路程漫漫,集成电路封装在电子学金 字塔中的位置既是金字塔的尖顶又是金字塔的基座。目前,我国集成电路 产业正处于一个快速发展阶段,集成电路封装行业因为符合国家战略发展 方向,有完善的政策资金支持,一直保持着稳定增长的势头。 该集成电路芯片封装项目计划总投资22389.32万元,其中:固定资产 投资16678.38万元,占项目总投资的74.49%;流动资金5710.94万元,占项目总投资的25.51%。 达产年营业收入46017.00万元,总成本费用35317.76万元,税金及 附加409.82万元,利润总额10699.24万元,利税总额12584.82万元,税 后净利润8024.43万元,达产年纳税总额4560.39万元;达产年投资利润 率47.79%,投资利税率56.21%,投资回报率35.84%,全部投资回收期 4.29年,提供就业职位939个。 提供初步了解项目建设区域范围、面积、工程地质状况、外围基础设 施等条件,对项目建设条件进行分析,提出项目工程建设方案,内容包括:场址选择、总图布置、土建工程、辅助工程、配套公用工程、环境保护工 程及安全卫生、消防工程等。 ......

集成电路封装:在电子学金字塔中的位置既是金字塔的尖顶又是金字塔的基座。说它同时处在这两种位置都有很充分的根据。从电子元器件(如晶体管)的密度这个角度上来说,IC代表了电子学的尖端。但是IC又是一个起始点,是一种基本结构单元,是组成我们生活中大多数电子系统的基础。同样,IC不仅仅是单块芯片或者基本电子结构,IC的种类千差万别(模拟电路、数字电路、射频电路、传感器等),因而对于封装的需求和要求也各不相同。本文对IC封装技术做了全面的回顾,以粗线条的方式介绍了制造这些不可缺少的封装结构时用到的各种材料和工艺。

集成电路芯片封装技术

集成电路芯片封装技术(书) 第1章 1、封装定义:(狭义)利用膜技术及细微加工技术,将芯片及其他要素在框架或基板上布置、 粘帖固定及连接,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 2、集成电路的工艺流程:芯片设计(上)芯片制造(中)封装测试(占50%)(下)(填空) 3、芯片封装实现的功能:传递电能传递电路信号提供散热途径结构保护与支持 4、封装工程的技术层次(论述题):P4图 晶圆Wafer -> 第零层次Die/Chip -> 第一层次Module -> 第二层次Card ->第三层次Board -> 第四层次Gate 第一层次该层次又称芯片层次的封装,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,并可与下一层组装进行链接的模块 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成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 5、封装的分类与特点: 按照封装中组合集成电路芯片的数目——单芯片封装(SCP)多芯片封装(MCP) 按照密封材料——高分子材料封装陶瓷材料封装 按照器件与电路板互连方式——引脚插入型(PTH)表面贴装型(SMT) 6、DCA(名词解释):芯片直接粘贴,即舍弃有引脚架的第一层次封装,直接将IC芯片粘贴到基板上再进行电路互连 7、TSV硅通孔互连封装 HIC混合集成电路封装 DIP双列直插式引线封装

半导体集成电路封装技术试题汇总(李可为版)

半导体集成电路封装技术试题汇总 第一章集成电路芯片封装技术 1. (P1)封装概念:狭义:集成电路芯片封装是利用(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。 2.集成电路封装的目的:在于保护芯片不受或者少受外界环境的影响,并为之提供一个良好的工作条件,以使集成电路具有稳定、正常的功能。 3.芯片封装所实现的功能:①传递电能,②传递电路信号,③提供散热途径,④结构保护与支持。 4.在选择具体的封装形式时主要考虑四种主要设计参数:性能,尺寸,重量,可靠性和成本目标。 5.封装工程的技术的技术层次? 第一层次,又称为芯片层次的封装,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,并可与下一层次的组装进行连接的模块元件。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子卡的工艺。第三层次,将数个第二层次完成的封装组成的电路卡组合成在一个主电路版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厂品的工艺过程。 6.封装的分类?

按照封装中组合集成电路芯片的数目,芯片封装可分为:单芯片封装与多芯片封装两大类,按照密封的材料区分,可分为高分子材料和陶瓷为主的种类,按照器件与电路板互连方式,封装可区分为引脚插入型和表面贴装型两大类。依据引脚分布形态区分,封装元器件有单边引脚,双边引脚,四边引脚,底部引脚四种。常见的单边引脚有单列式封装与交叉引脚式封装,双边引脚元器件有双列式封装小型化封装,四边引脚有四边扁平封装,底部引脚有金属罐式与点阵列式封装。 7.芯片封装所使用的材料有金属陶瓷玻璃高分子 8.集成电路的发展主要表现在以下几个方面? 1芯片尺寸变得越来越大2工作频率越来越高3发热量日趋增大4引脚越来越多 对封装的要求:1小型化2适应高发热3集成度提高,同时适应大芯片要求4高密度化5适应多引脚6适应高温环境7适应高可靠性 9.有关名词: SIP :单列式封装 SQP:小型化封装 MCP:金属鑵式封装 DIP:双列式封装 CSP:芯片尺寸封装 QFP:四边扁平封装 PGA:点阵式封装 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 1.封装工艺流程一般可以分为两个部分,用塑料封装之前的工艺步骤成为前段操作,在成型之后的工艺步骤成为后段操作

集成电路封装概述

集成电路封装概述 半导体器件有许多封装型式,从DIP、SOP、QPF、PGA、BGA到CSP再到SIP,技术指标一代比一代先进,这些都是前人根据当时的组装技术和市场需求而研制的。总体说来,它大概有三次重大的革新:第一次是在上世纪80年代从引脚插入式封装到表面贴片封装,极大地提高了印刷电路板上的组装密度;第二次是在上世纪90 年代球型矩正封装的出现,它不但满足了市场高引脚的需求,而且大大地改善了半导体器件的性能;晶片级封装、系统封装、芯片级封装是现在第三次革新的产物,其目的就是将封装减到最小。每一种封装都有其独特的地方,即其优点和不足之处,而所用的封装材料,封装设备,封装技术 根据其需要而有所不同。驱动半导体封装形式不断发展的动力是其价格和性能。电子产品是由半导体器件(集成电路和分立器件)、印刷线路板、导线、整机框架、外壳及显示等部分组成,其中集成电路是用来处理和控制信号,分立器件通常是信号放大,印刷线路板和导线是用来连接信号,整机框架外壳是起支撑和保护作用,显示部分是作为与人沟通的接口。所以说半导体器件是电子产品的主要和重要组成部分,在电子工业有“ 工业之米”的美称。 半导体组装技术(Assembly technology)的提高主要体现在它的封装型式(Package)不断发展。通常所指的组装(Assembly)可定义为:利用膜技术及微细连接技术将半导体芯片(chip)和框架(Lead-Frame)或基板(Substrate)或塑料薄片(Film)或印刷线路板中的导体部分连接以便引出接线引脚,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技术。它具有电路连接,物理支撑和保护,外场屏蔽,应力缓冲,散热,尺寸过度和标准化的作用。从三极管时代的插入式封装以及20世纪80年代的表面贴装式封装,发展到现在的模块封装,系统封装等等,前人已经研究出很多封装形式,每一种新封装形式都有可能要用到新材料,新工艺或新设备。封装的作用包括:1.物理保护。2.电器连接。3.标准规格化。 封装的分类: 1.根据材料分类,根据所用的材料来划分半导体器件封装形式有金属封装、陶瓷封装、金属-陶瓷封装和塑料封装。 2. 根据密封性分类,按封装密封性方式可分为气密性封装和树脂封装两类。 3. 根据外形、尺寸、结构分类,按封装的外形、尺寸、结构分类可分为引脚插入型、表面贴装型和高级封装。 SiP(system in a package,封装内系统,或称系统封装)是指将不同种类的元件,通过不同技术,混载于同一封装之内,由此构成系统集成封装形式。该定义是经过不断演变,逐渐形成的,开始是在单芯片封装中加入无源元件,再到单个封装中加入多个芯片、叠层芯片以及无源器件,最后封装构成一个体系,即SiP。该定义还包括,SiP应以功能块亚系统形式做成制品,即应具备亚系统的所有组成部分和功能。 微电子封装对集成电路(IC)产品的体积、性能、可靠性质量、成本等都有重要影响,IC 成本的40%是用于封装的,而IC失效率中超过25%的失效因素源自封装。实际上,封装已成为研发高性能电子系统的关键环节及制约因素,全球领先的整合器件制造商IDM在高密度、高可靠封装技术方面秣马厉兵,封装被列入重点研发计划正处于如火如茶之中。另外,支持发展速度的硅IC应用所需的无源元件的用量也越来越大,其典

集成电路封装知识

集成电路封装知识 典子封装是一个富于挑战、引人入胜的领域。它是集成电路芯片生产完成后不可缺少的一道工序,是器件到系统的桥梁。封装这一生产环节对微电子产品的质量和竞争力都有极大的影响。按目前国际上流行的看法认为,在微电子器件的总体成本中,设计占了三分之一,芯片生产占了三分之一,而封装和测试也占了三分之一,真可谓三分天下有其一。封装研究在全球范围的发展是如此迅猛,而它所面临的挑战和机遇也是自电子产品问世以来所从未遇到过的;封装所涉及的问题之多之广,也是其它许多领域中少见的,它需要从材料到工艺、从无机到聚合物、从大型生产设备到计算力学等等许许多多似乎毫不关连的专家的协同努力,是一门综合性非常强的新型高科技学科。 集成电路封装知识 典子封装是一个富于挑战、引人入胜的领域。它是集成电路芯片生产完成后不可缺少的一道工序,是器件到系统的桥梁。封装这一生产环节对微电子产品的质量和竞争力都有极大的影响。按目前国际上流行的看法认为,在微电子器件的总体成本中,设计占了三分之一,芯片生产占了三分之一,而封装和测试也占了三分之一,真可谓三分天下有其一。封装研究在全球范围的发展是如此迅猛,而它所面临的挑战和机遇也是自电子产品问世以来所从未遇到过的;封装所涉及的问题之多之广,也是其它许多领域中少见的,它需要从材料到工艺、从无机到聚合物、从大型生产设备到计算力学等等许许多多似乎毫不关连的专家的协同努力,是一门综合性非常强的新型高科技学科。 什么是电子封装(electronic packaging)? 封装最初的定义是:保护电路芯片免受周围环境的影响(包括物理、化学的影响)。所以,在最初的微电子封装中,是用金属罐(metal can) 作为外壳,用与外界完全隔离的、气密的方法,来保护脆弱的电子元件。但是,随着集成电路技术的发展,尤其是芯片钝化层技术的不断改进,封装的功能也在慢慢异化。通常认为,封装主要有四大功能,即功率分配、信号分配、散热及包装保护,它的作用是从集成电路器件到系统之间的连接,包括电学连接和物理连接。目前,集成电路芯片的I/O线越来越多,它们的电源供应和信号传送都是要通过封装来实现与系统的连接;芯片的速度越来越快,功率也越来越大,使得芯片的散热问题日趋严重;由于芯片钝化层质量的提高,封装用以保护电路功能的作用其重要性正在下降。电子封装的类型也很复杂。从使用的包装材料来分,我们可以 将封装划分为金属封装、陶瓷封装和塑料封装;从成型工艺来分,我们又可以将封装划分为预成型封装(p re-mold)和后成型封装(post-mold);至于从封装外型来讲,则有SIP(single in-line pack age)、DIP(dual in-line package)、PLCC(plastic-leaded chip carrier)、PQFP(p lastic quad flat pack)、SOP(small-outline package)、TSOP(thin small-outline package)、PPGA(plastic pin grid array)、PBGA(plastic ball grid array)、CS

集成电路芯片封装技术试卷

《微电子封装技术》试卷 一、填空题(每空2分,共40分) 1.狭义的集成电路芯片封装是指利用精细加工技术及,将芯片及其它要素在框架或基板上,经过布置、粘贴及固定等形成整体立体结构的工艺。 2.通常情况下,厚膜浆料的制备开始于粉末状的物质,为了确保厚膜浆料达到规定的要求,可用颗粒、固体粉末百分比含量、三个参数来表征厚膜浆料。 3.利用厚膜技术可以制作厚膜电阻,其工艺为将玻璃颗粒与颗粒相混合,然后在足够的温度/时间下进行烧结以使两者烧结在一起。 4.芯片封装常用的材料包括金属、陶瓷、玻璃、高分子等,其中封装能提供最好的封装气密性。 5.塑料封装的成型技术包括喷射成型技术、、预成型技术。 6.常见的电路板包括硬式印制电路板、、金属夹层电路板、射出成型电路板四种类型。 7. 在元器件与电路板完成焊接后,电路板表面会存在一些污染,包括非极性/非离子污染、、离子污染、不溶解/粒状污染4大类。 8. 陶瓷封装最常用的材料是氧化铝,用于陶瓷封装的无机浆料一般在其中添加玻璃粉,其目的是调整氧化铝的介电系数、,降低烧结温度。 9. 转移铸膜为塑料封装最常使用的密封工艺技术,在实施此工艺过程中最常发生的封装缺陷是现象。 10. 芯片完成封装后要进行检测,一般情况下要进行质量和两方面的检测。 11. BGA封装的最大优点是可最大限度地节约基板上的空间,BGA可分为四种类型:塑料球栅阵列、、陶瓷圆柱栅格阵列、载带球栅阵列。 12. 为了获得最佳的共晶贴装,通常在IC芯片背面镀上一层金的薄膜或在基板的芯片承载架上先植入。 13. 常见的芯片互连技术包括载带自动键合、、倒装芯片键合三种。 14. 用于制造薄膜的技术包括蒸发、溅射、电镀、。 15. 厚膜制造工艺包括丝网印刷、干燥、烧结,厚膜浆料的组分包括可挥发性组分和不挥发性组分,其中实施厚膜浆料干燥工艺的目的是去除浆料中的绝大部分。 16. 根据封装元器件的引脚分布形态,可将封装元器件分为单边引脚、双边引脚、与底部引脚四种。 17. 载带自动键合与倒装芯片键合共同的关键技术是芯片的制作工艺,这些工艺包括蒸发/溅射、电镀、置球、化学镀、激光法、移植法、叠层制作法等。 18. 厚膜浆料必须具备的两个特性,一是用于丝网印刷的浆料为具有非牛顿流变能力的粘性流体;二是由两种不同的多组分相组成,即和载体相。 19. 烧结为陶瓷基板成型的关键步骤,在烧结过程中,最常发生的现象为生胚片的现

集成电路芯片封装技术复习题

¥ 一、填空题 1、将芯片及其他要素在框架或基板上布置,粘贴固定以及连接,引出接线端子并且通过可塑性绝缘介质灌封固定的过程为狭义封装 ;在次基础之上,将封装体与装配成完整的系统或者设备,这个过程称之为广义封装。 2、芯片封装所实现的功能有传递电能;传递电路信号;提供散热途径;结构保护与支持。 3、芯片封装工艺的流程为硅片减薄与切割、芯片贴装、芯片互连、成型技术、去飞边毛刺、切筋成形、上焊锡、打码。 4、芯片贴装的主要方法有共晶粘贴法、焊接粘贴法、导电胶粘贴发、玻璃胶粘贴法。 5、金属凸点制作工艺中,多金属分层为黏着层、扩散阻挡层、表层金保护层。 6、成型技术有多种,包括了转移成型技术、喷射成型技术、预成型技术、其中最主要的是转移成型技术。 ' 7、在焊接材料中,形成焊点完成电路电气连接的物质叫做焊料;用于去除焊盘表面氧化物,提高可焊性的物质叫做助焊剂;在SMT中常用的可印刷焊接材料叫做锡膏。 8、气密性封装主要包括了金属气密性封装、陶瓷气密性封装、玻璃气密性封装。 9、薄膜工艺主要有溅射工艺、蒸发工艺、电镀工艺、

光刻工艺。 10、集成电路封装的层次分为四级分别为模块元件(Module)、电路卡工艺(Card)、主电路板(Board)、完整电子产品。 11、在芯片的减薄过程中,主要方法有磨削、研磨、干式抛光、化学机械平坦工艺、电化学腐蚀、湿法腐蚀、等离子增强化学腐蚀等。 12、芯片的互连技术可以分为打线键合技术、载带自动键合技术、倒装芯片键合技术。 ^ 13、DBG切割方法进行芯片处理时,首先进行在硅片正面切割一定深度切口再进行背面磨削。 14、膜技术包括了薄膜技术和厚膜技术,制作较厚薄膜时常采用丝网印刷和浆料干燥烧结的方法。 15、芯片的表面组装过程中,焊料的涂覆方法有点涂、 丝网印刷、钢模板印刷三种。 16、涂封技术一般包括了顺形涂封和封胶涂封。 二、名词解释 1、芯片的引线键合技术(3种) ] 是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而形成电路互连,包括超声波键合、热压键合、热超声波键合。 2、陶瓷封装

环境与静电对集成电路封装过程的影响

环境与静电对集成电路封装过程的影响 上网时间 : 2003年09月24日 摘要:本文主要叙述了半导体集成电路在封装过程中,环境因素和静电因素对IC封装方面的影响,同时对封装工艺中提高封装成品率也作了一点探讨。 关键词:环境因素;静电防护;封装 中图分类号:TN305.94 文献标识码:A 1引言 现代发达国家经济发展的重要支柱之一--集成电路(以下称IC)产业发展十分迅速。自从1958年世界上第一块IC问世以来,特别是近20年来,几乎每隔2-3年就有一代产品问世,至目前,产品以由初期的小规模IC发展到当今的超大规模IC。IC设计、IC制造、IC封装和IC测试已成为微电子产业中相互独立又互相关联的四大产业。微电子已成为当今世界各项尖端技术和新兴产业发展的前导和基础。有了微电子技术的超前发展,便能够更有效地推动其它前沿技术的进步。随着IC的集成度和复杂性越来越高,污染控制、环境保护和静电防护技术就越盲膨响或制约微电子技术的发展。同时,随着我国国民经济的持续稳定增长和生产技术的不断创新发展,生产工艺对生产环境的要求越来越高。大规模和超大规模Ic生产中的前后道各工序对生产环境提出了更高要求,不仅仅要保持一定的温、湿度、洁净度,还需要对静电防护引起足够的重视。 2 环境因素对IC封装的影响 在半导体IC生产中,封装形式由早期的金属封装或陶瓷封装逐渐向塑料封装方向发展。塑料封装业随着IC业快速发展而同步发展。据中国半导体信息网对我国国内28家重点IC制造业的IC总产量统计,2001年为44.12亿块,其中95%以上的IC产品都采用塑料封装形式。 众所周知,封装业属于整个IC生产中的后道生产过程,在该过程中,对于塑封IC、混合IC或单片IC,主要有晶圆减薄(磨片)、晶圆切割(划片)、上芯(粘片)、压焊(键合)、封装(包封)、前固化、电镀、打印、后固化、切筋、装管、封后测试等等工序。各工序对不同的工艺环境都有不同的要求。工艺环境因素主要包括空气洁净度、高纯水、压缩空气、C02气、N:气、温度、湿度等等。 对于减薄、划片、上芯、前固化、压焊、包封等工序原则上要求必须在超净厂房内设立,因在以上各工序中,IC内核--芯粒始终裸露在外,直到包封工序后,芯粒才被环氧树脂包裹起来。这样,包封以后不仅能对IC芯粒起着机械保护和引线向外电学连接的功能,而且对整个芯片的各种参数、性能及质量都起着根本的保持作用。在以上各工序中,哪个环节或因素不合要求都将造成芯粒的报废,所以说,

集成电路封装知识(3)

集成电路封装知识(3) 在目前的封装工艺中,越来越多的制造商选择使用激光打码技术,尤其是在高性能产品中。 器件装配的方式有二种,一种是所谓的波峰焊(wave soldering),另一种是所谓的回流焊(reflow soldering)。波峰焊主要用在插孔式PTH封装类型器件的装配,而表面贴装式SMT及混合型器件装配则大多使用回流焊。波峰焊是早期发展起来的一种PCB板上元器件装配工艺,现在已经较少使用。波峰焊的工艺过程包括上助焊剂、预热及将PCB板在一个焊料峰(solder wave)上通过,依靠表面张力和毛细管现象的共同作用将焊料带到PCB板和器件引脚上,形成焊接点。在波峰焊工艺中,熔融的焊料被一股股喷射出来,形成焊料峰,故有此名。目前,元器件装配最普遍的方法是回流焊工艺(reflow soldering),因为它适合表面贴装的元器件,同时,也可以用于插孔式器件与表面贴装器件混合电路的装配。由于现在的元器件装配大部分是混合式装配,所以,回流焊工艺的应用更为广泛。回流工艺看似简单,其实包含了多个工艺阶段:将焊膏(solder paste)中的溶剂蒸发掉;激活助焊剂(flux),并使助焊作用得以发挥;小心地将要装配的元器件和PCB板进行预热;让焊料熔化并润湿所有的焊接点;以可控的降温速率将整个装配系统冷却到一定的温度。回流工艺中,器件和PCB板要经受高达210℃到230℃的高温,同时,助焊剂等化学物质对器件都有腐蚀性,所以,装配工艺条件处置不当,也会造成一系列的可靠性问题。 封装质量必须是封装设计和制造中压倒一切的考虑因素。质量低劣的封装可危害集成电路器件性能的其它优点,如速度、价格低廉、尺寸小等等。封装的质量低劣是由于从价格上考虑比从达到高封装质量更多而造成的。事实上,塑料封装的质量与器件的性能和可靠性有很大的关系,但封装性能更多取决于封装设计和材料选择而不是封装生产,可靠性问题却与封装生产密切相关。 在完成封装模块的打码(marking)工序后,所有的器件都要100%进行测试,在完成模块在PCB 板上的装配之后,还要进行整块板的功能测试。这些测试包括一般的目检、老化试验(burn-in)和最终的产品测试(final testing)。老化试验是对封装好的电路进行可靠性测试(reliability test),它的主要目的是为了检出早期失效的器件,称为infant mortality。在该时期失效的器件一般是在硅制造工艺中引起的缺陷(即,它属于坏芯片,但在片上测试时并未发现)。在老化试验中,电路插在电路板上,加上偏压,并放置在高温炉中。老化试验的温度、电压负载和时间都因器件的不同而不同,同一种器件,不同的供应商也可能使用不同的条件。但比较通用的条件是在125℃到150 ℃温度下,通电电压在6.2到7.0伏(一般高出器件工作电压20%到40%)通电测试24到48小时。

《集成电路芯片封装技术》考试题

得分评分人《集成电路封装与测试技术》考试试卷 一、填空题(每空格1分共18分) 1、封装工艺属于集成电路制造工艺的工序。 2、按照器件与电路板互连方式,封装可分为引脚插入型(PTH)和两大类。 3、芯片封装所使用的材料有许多,其中金属主要为材料。 4、技术的出现解决了芯片小而封装大的矛盾。 5、在芯片贴装工艺中要求:己切割下来的芯片要贴装到引脚架的中间焊盘上,焊盘的尺寸要与芯片大小要。 6、在倒装焊接后的芯片下填充,由于毛细管虹吸作用,填料被吸入,并向芯片-基板的中心流动。一个12,7mm见方的芯片,分钟可完全充满缝隙,用料大约0,031mL。 7、用溶剂来去飞边毛刺通常只适用于的毛刺。 8、如果厚膜浆料的有效物质是一种绝缘材料,则烧结后的膜是一种介电体,通常可用于制作。 9、能级之间电位差越大,噪声越。 10、薄膜电路的顶层材料一般是。 11、薄膜混合电路中优选作为导体材料。 12、薄膜工艺比厚膜工艺成本。 13、导电胶是与高分子聚合物(环氧树脂)的混合物。 14、绿色和平组织的使命是:。 15、当锡铅合金中铅含量达到某一值时,铅含量的增加或锡含量的增加均会使焊料合金熔点。 16、印制电路板为当今电子封装最普遍使用的组装基板,它通常被归类于层次的电子封装技术 17、印制电路板通常以而制成。 18、IC芯片完成与印制电路板的模块封装后,除了焊接点、指状结合点、开关等位置外,为了使成品表面不会受到外来环境因素,通常要在表面进行处理。 二、选择题(每题2分共22分) 1、TAB技术中使用()线而不使用线,从而改善器件的热耗散性能。 A、铝 B、铜 C、金 D、银 2、陶瓷封装基板的主要成分有() A、金属 B、陶瓷 C、玻璃 D、高分子塑料 3、“塑料封装与陶瓷封装技术均可以制成双边排列(DIP)封装,前者适合于高可 靠性的元器件制作,后者适合于低成本元器件大量生产”,这句话说法是()。 A、正确 B、错误 4、在芯片切割工序中,()方法不仅能去除硅片背面研磨损伤,而且能 除去芯片引起的微裂和凹槽,大大增强了芯片的抗碎裂能力。 A、DBT法 B、DBG法 5、玻璃胶粘贴法比导电胶的贴贴法的粘贴温度要()。 A、低 B、高 6、打线键合适用引脚数为() A、3-257 B、12-600 C、6-16000 7、最为常用的封装方式是() A、塑料封装 B、金属封装 C、陶瓷封装 8、插孔式PTH(plated through-hole 镀金属通孔)封装型元器件通常采用 ()方法进行装配。 A、波峰焊 B、回流焊 9、相同成分和电压应力下,长电阻较之短电阻电位漂移要() A、小 B、大 10、金属的电阻噪比半导体材料电子噪声()。 A、高 B、低 11、()技术适合于高密度和高频率环境 A、厚膜技术 B、薄膜技术

常用集成电路封装类型及介绍

一、封装类型 BGA Ball Grid Array EBGA 680L LBGA 160L PBGA 217L Plastic Ball Grid Array SBGA 192L TSBGA 680L CLCC CNR CPGA Ceramic Pin Grid Array DIP Dual Inline Package DIP-tab FBGA FDIP FTO220 Flat Pack

HSOP28 ITO220 ITO3p JLCC LCC LDCC LGA LQFP PCDIP PGA Plastic Pin Grid Array PLCC PQFP PSDIP LQFP 100L METAL QUAD 100L

PQFP 100L QFP Quad Flat Package SOT220 SOT223 SOT223 SOT23 SOT23/SOT323 SOT25/SOT353 SOT26/SOT363 SOT343 SOT523 SOT89 SOT89 LAMINATE TCSP 20L Chip ScalePackage TO252 TO263/TO268 Socket 603 Foster SO DIMM Small Outline

Dual In-line Memory Module SOCKET 370 For intel 370 pin PGA Pentium III & Celeron CPU SOCKET 423 For intel 423 pin PGA Pentium 4 CPU SOCKET 462/SOCKET A For PGA AMD Athlon & Duron CPU SOCKET 7 For intel Pentium & MMX Pentium CPU QFP Quad Flat Package TQFP 100L SBGA SC-70 5L SDIP SIP Single Inline Package SO Small Outline Package SOJ 32L SOJ SOP EIAJ TYPE II 14L SOT220

集成电路芯片封装技术

题型填空20题40分简答7题35分论述2题25分 第一章集成电路芯片封装技术 1.集成电路的工艺流程:设计-单晶材料-芯片制造-封装-检测 2..集成电路芯片狭义封装是指利用(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,构成整体结构的工艺。 3.芯片封装所实现的功能:①传递电能,②传递电路信号,③提供散热途径,④结构保护与支持。 4.在选择具体的封装形式时主要考虑四种主要设计参数:性能,尺寸,重量,可靠性和成本目标。 5.集成电路封装的层次分为四级分别为模块元件(Module)、电路卡工艺(Card)、主电路板(Board)、完整电子产品。 封装工程的技术的技术层次?第一层次,又称为芯片层次的封装,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,并可与下一层次的组装进行连接的模块元件。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子卡的工艺。第三层次,将数个第二层次完成的封装组成的电路卡组合成在一个主电路版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。 6.封装的分类,按照封装中组合集成电路芯片的数目,芯片封装可分为:单芯片封装与多芯片封装两大类,按照密封的材料区分,可分为高分子材料和陶瓷为主的种类,按照器件与电路板互连方式,封装可区分为引脚插入型和表面贴装型两大类。依据引脚分布形态区分,封装元器件有单边引脚,双边引脚,四边引脚,底部引脚四种。 7.芯片封装所使用的材料有金属陶瓷玻璃高分子材料 8.集成电路的发展方向主要表现在以下几个方面?1芯片尺寸变得越来越大2工作频率越来越高3发热量日趋增大4引脚越来越多 对封装的要求,1小型化2适应高发热3集成度提高,同时适应大芯片要求4高密度化5适应多引脚6适应高温环境7适应高可靠性(在书12-13页,论述题要适当扩充) 第二章封装工艺流程 1.封装工艺流程一般可以分为两个部分,成型技术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,前后段操作的区分标准在于对环境洁净度的要求不同 2.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,芯片互联成型技术去飞边毛刺切筋成型上焊锡打码等工序 3.先划片后减薄:在背面磨削之前将硅片正面切割出一定深度的切口,然后再进行背面磨削。 4.减薄划片:在减薄之前,先用机械或化学的方式切割处切口,然后用磨削方法减薄到一定厚度之后采用ADPE腐蚀技术去除掉剩余加工量实现裸芯片的自动分离。 5.芯片贴装的方式四种:共晶粘贴法,焊接粘贴法,导电胶粘贴法,和玻璃胶粘贴法。 6. 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

集成电路芯片封装技术复习题

一、填空题 1、将芯片及其他要素在框架或基板上布置,粘贴固定以及连接,引出接线端子并且通过可塑性绝缘介质灌封固定的过程为狭义封装 ;在次基础之上,将封装体与装配成完整的系统或者设备,这个过程称之为广义封装。 2、芯片封装所实现的功能有传递电能;传递电路信号;提供散热途径;结构保护与支持。 3、芯片封装工艺的流程为硅片减薄与切割、芯片贴装、芯片互连、成型技术、去飞边毛刺、切筋成形、上焊锡、打码。 4、芯片贴装的主要方法有共晶粘贴法、焊接粘贴法、导电胶粘贴发、玻璃胶粘贴法。 5、金属凸点制作工艺中,多金属分层为黏着层、扩散阻挡层、表层金保护层。 6、成型技术有多种,包括了转移成型技术、喷射成型技术、预成型技术、其中最主要的是转移成型技术。 7、在焊接材料中,形成焊点完成电路电气连接的物质叫做焊料;用于去除焊盘表面氧化物,提高可焊性的物质叫做助焊剂;在SMT中常用的可印刷焊接材料叫做锡膏。 8、气密性封装主要包括了金属气密性封装、陶瓷气密性封装、玻璃气密性封装。 9、薄膜工艺主要有溅射工艺、蒸发工艺、电镀工艺、 光刻工艺。

10、集成电路封装的层次分为四级分别为模块元件(Module)、电路卡工艺(Card)、主电路板(Board)、完整电子产品。 11、在芯片的减薄过程中,主要方法有磨削、研磨、干式抛光、化学机械平坦工艺、电化学腐蚀、湿法腐蚀、等离子增强化学腐蚀等。 12、芯片的互连技术可以分为打线键合技术、载带自动键合技术、倒装芯片键合技术。 13、DBG切割方法进行芯片处理时,首先进行在硅片正面切割一定深度切口再进行背面磨削。 14、膜技术包括了薄膜技术和厚膜技术,制作较厚薄膜时常采用丝网印刷和浆料干燥烧结的方法。 15、芯片的表面组装过程中,焊料的涂覆方法有点涂、 丝网印刷、钢模板印刷三种。 16、涂封技术一般包括了顺形涂封和封胶涂封。 二、名词解释 1、芯片的引线键合技术(3种) 是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而形成电路互连,包括超声波键合、热压键合、热超声波键合。 2、陶瓷封装 陶瓷封装能提供高可靠度与密封性是利用玻璃与陶瓷及Kovar 或Alloy42合金引脚架材料间能形成紧密接合的特性。

集成电路芯片封装技术

引线键合应用范围: 低成本、高可靠、高产量等特点使得它成为芯片互连的主要工艺方法,用于下列封装:: 1、陶瓷和塑料BGA、单芯片或者多芯片 2、陶瓷和塑料(CerQuads and PQFPs) 3、芯片尺寸封装(CSPs) 4、板上芯片(COB) 硅片的磨削与研磨:硅片的磨削与研磨是利用研磨膏以及水等介质,在研磨轮的作用下进行的一种减薄工艺,在这种工艺中硅片的减薄是一种物理的过程。 硅片的应力消除:为了堆叠裸片,芯片的最终厚度必须要减少到了30μm甚至以下。用于3D互连的铜制层需要进行无金属污染的自由接触处理。应力消除加工方法,主要有以下4种。 硅片的抛光与等离子体腐蚀:研磨减薄工艺中,硅片的表面会在应力作用下产生细微的破坏,这些不完全平整的地方会大大降低硅片的机械强度,故在进行减薄以后一般需要提高硅片的抗折强度,降低外力对硅片的破坏作用。在这个过程中,一般会用到干式抛光或者等离子腐蚀。 干式抛光是指不使用水和研磨膏等介质,只使用干式抛光磨轮进行干式抛光的去除应力加工工艺。等离子腐蚀方法是指使用氟类气体的等离子对工件进行腐蚀加工的去除应 力加工工艺。 T AIKO工艺:在实际的工程应用中,TAIKO工艺也是用 于增加硅片研磨后抗应力作用机械强度的一种方法。在此 工艺中对晶片进行研削时,将保留晶片外围的边缘部分(约 3mm左右),只对圆内进行研削薄型化,通过导入这项技 术,可实现降低薄型晶片的搬运风险和减少翘曲的作用, 如图所示。 激光开槽加工:在高速电子元器件上逐步被采用的低介电常数(Low-k)膜及铜质材料,由于难以使用普通的金刚石磨轮刀片进行切割加工,所以有时无法达到电子元件厂家所要求的加工标准。为此,迪思科公司的工程师开发了可解决这种问题的加工应用技术。减少应力对硅片的破坏作用 先在切割道内切开2条细槽(开槽),然后再使用磨轮刀片在2条细槽的中间区域实施全切割加工。通过采用该项加工工艺,能够提高生产效率,减少甚至解决因崩裂、分层(薄膜剥离)等不良因素造成的加工质量问题。 DFL7160将短脉冲激光聚焦到晶片表面后进行照射。激光脉冲被Low-k膜连续吸收,当吸收到一定程度的热能后,Low-k膜会瞬间汽化。由于相互作用的原理,被汽化的物质会消耗掉晶片的热能,所以可以进行热影响极少的加工。 GaAs化合物半导体的薄型晶片切割:GaAs晶片因为材料比较脆,在切割时容易发生破裂或缺损,所以难以提高通常磨轮刀片切割的进给速度。如果利用激光全切割技术,加工进给速度可以达到磨轮刀片切割进给速度的10倍以上,从而提高生产效率。(进给速度仅为一例。实际操作时,因加工晶片的不同会有所差异。)

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