微电子封装结构--塑料封装.ppt

叠层裸芯片封装所涉及的关键技术 圆片减薄技术 可用机械研磨、化学刻蚀或常压等离子腐蚀ADP(Atmosphere Downstream Plasma)减薄。75-50μm的减薄正在研发中 低弧度键合， 反向引线键合优化工艺 悬梁上的引线键合技术 圆片凸点制作技术 键合引线无摆动(NOSWEEP)模塑技术 * * * * 三、塑料封装的问题 非气密封装 模塑料会吸收潮气，表面组装元件焊接加热时封装会出现爆裂 管芯金属化腐蚀 需要干燥包装；焊前高温烘烤去湿。增加成本。 静电敏感 元件电学过应力失效 参数漂移，可靠性下降 防静电包装 环氧树脂——优点：抗潮湿性能好。粘结强度、机械强度、绝缘性能、抗化学药品等性能均优良，并有固化收缩率小，容易固化等特点。缺点：耐热性能稍差，以150℃为限，目前使用最普遍的塑封材料 硅酮树脂优点：耐热性能好（175~300℃）绝缘性能优越。缺点：抗潮性能差：粘结力、机械强度和抗化学药品的性能不如环氧。硅酮树脂适用于功率器件的封装 改型环氧树脂优点：进一步改善环氧树脂额性能，具有高强度的粘接性和优良的电绝缘性能，抗潮性能好 * * 目的： 1、了解集成电路封装的结构特点，特别是在连接部分与结构件的焊接结构的区别； 2、集成电路封装由于以器件的最终电气性能的发挥为目标，因此在设计上对强度等的要求为从属地位； 3、如何在电结构设计的基础上，以各种方式完成连接的任务； 4、各种类型的封装的出发点，考虑的要点； 5、各种常用封装的基本结构和工艺过程。 * 第一章所阐述的是集成电路的核心-芯片的制造工艺过程，而本章所要讲述的是集成电路器件的结构。 微电子器件或集成电路的结构其基本特点是以获得预定的、或者发挥出芯片的设计目标为首要目的。因此讲述时首先要强调的是其电气性能特点，然后是从可靠性的角度提出对连接的要求。 * 塑料封装指封装最后的包封材料是塑料。 * 引线框架(Leadframe): 　　引线框架作为IC的芯片载体，是一种借助于键合金丝实现芯片内部电路引出端与外引线的电气连接，形成电气回路的关键结构件，它起到了和外部导线连接的桥梁作用，绝大部分的半导体集成块中都需要使用引线框架，是电子信息产业中重要的基础材料。产品类型有TO、DIP、ZIP、SIP、SOP、SSOP、QFP（QFJ）、SOD、SOT等。主要用模具冲压法和化学刻蚀法进行生产。 42合金：42Ni-58Fe；50合金：50Ni-50Fe。可伐 ：铁钴镍合金 * * 1mil=25.4μm * 散热板?heat slug * 随着表面安装技术的发展，器件引线间距在不断下降，传统的2.54mm和1.27mm间距的器件逐渐被0.5MM 的细间距器件所代替。这种趋势持续至今，随之又出现有0.4mm，0.3mm乃至更细间距的表面安装器件。随着超细间距领域的发展，表面安装技术受到了诸如器件间距、引线框架制造精度、设备、材料等各种因素的限制。在芯片（die）级，为增强器件的功能和性能不得不增加I/O数和芯片尺寸，对于如此之高的I/O数，如果采用传统形式的标准间距的封装，则器件尺寸是比会相当大，而如果采用较小尺寸的封装形式，则又会引起引线间距的急剧减小。大尺寸封装会使期间在PCB上占用的面积增大，而且互连的通道会更长，难免会降低预期的使用性能。况且这些较大尺寸封装的制造并不容易，组装到pcb上的过程也并非如料想中的简单，对生产产量也会有一定的影响，从而也就增加了整个过程的组装费用。而对于满足了较多I/O数，但间距更小的封装，在制造和组装方面也存在挑战。因此，电子组装这不得不从封装尺寸、引线间距、可制造性等多方面来考虑，力求寻求更好的封装解决方法。 面阵列封装就是一种可以解决上述问题的封装形式，他可以在不牺牲器件可靠性能的前提下提高器件的功能和性能。QFP器件的I/O引出端采用向周边走线的形式，而面阵列封装的I/O引出端则在器件地步呈矩阵分布，I/O数的增大和封装体积的减小特别明显。 BGA的特点 1）失效率低。使用BGA，可将窄节距QFP的焊点是小减小两个数量级，且无需对安装工艺作大的改动。 2）BGA焊点节距一般为1.27mm和0.8mm，可以利用现有的SMT工艺设备。 3）提高了封装密度，改进了器件引脚和本体的尺寸比率。 4）由于引脚是焊球，可明显改善共面性，大大地减少了共面失效。 5）BGA引脚牢固，不像QFP那样存在引脚容易变形的问题。 6)BGA引脚短，使信号路径短，减小了引脚电感和电容，改善了电性能。 7）焊球融化时的表面张力具有明显的自对准效应，从而可大为减少安装、焊接的失效率。 8）BGA更有利于散热 9）BGA也适合MCM的封装，有利于实现其高密度，高性能 * Solder mask阻焊层eutectic共晶/ju:tektik/ Rigi