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集成电路封装技术;目录 一、中国将成为世界半导体封装业的重要基地二、IC封装的作用和类型 三、IC封装的发展趋势四、IC封装的基本工艺 五、几种新颖封装BGA、CSP、WLP六、封装的选择和设计 七、微电子封装缩略词;一、中国将成为世界半导体封装业的重要基地之一;2. 中国是目前世界上半导体工业发展最快的国家之一。近几年的产值平均年增长率在30％以上，世界10％。;5;4. 中国是半导体器件的消费“大国”，生产 “小国”。 半导体器件生产发展的市场余地很大。 2000年中国消耗的半导体占世界半导体市 场份额的6.9%, 生产的半导体只占世界产值的 1.2%;2004年占3.7％； 2002年中国消耗的半导体占世界半导体市;5. 封装测试业已成为中国最大的半导体产业： 2003年：封装测试业产值占70％晶圆制造业产值占17％设计业产值占13％;6. 2002年全球排名前十位的半导体公司大都将在;7. 世界上一些著名封装厂也都来大陆建厂：日月光（上海） 矽品科技（SPIL）（苏州）飞索（苏州） Amkor（安考）（上海） 最近在成都将建三个大型封装测试厂 Intel、中芯国际，友尼森（Unisem）;8. 2004年大陆前十名产值的封装测试厂;9. 中国将进入世界半导体封装产业的第四或第二位;由上表可知：;二、集成电路（IC）封装的作用和类型 1．IC封装的定义：;2. 封装的分级 零级封装： 芯片上的互连；一级封装： 器件级封装； 二级封装： PCB (PWB)级封装； 三级封装： 分机柜内母板的组装；四级封装： 分机柜。 我们这里讨论的封装是指“一级封装”，即IC器件的封装。;印制板;3. 封装的基本功能： ① 信号分配： 电互连和线间电隔离 ② 电源分配： ③ 热耗散：使结温处于控制范围之内 ④ 防护：对器件的芯片和互连进行机械、电磁、化学等方面的防护;17;图2 封装的四种主要功能;4. IC封装的主要类型： ① IC的封装按照器件使用时的组装方式可分为：通孔插装式 PTH （Pin through hole） 表面安装式 SMT （Suface mount technology）目前表面安装式封装已占IC封装总量的 80%以上。;（6 ~ 7）%;历史的发展过程：最早是金属封装，然后是陶瓷封装， 最后是塑料封装。 性能分：金属和陶瓷封装是气密封装， 塑料封装是???气密或准气密封装； 金属或陶瓷封装可用于“严酷的环境条件”，如军用、宇航等，而塑封只能用于“不太严酷”的环境； 金属、陶瓷封装是“空封”，封装不与芯片表面接触，塑封是“实封”； 金属封装目前主要用于大功率的混合集成电路（HIC），部分军品及需空封器件。;③ 按引线形状 无引线：焊点、焊盘有引线：;L型（翼型）;图3 一级封装的类型;IC封装的生命周期;④ 目前世界上产量较多的几类封装 SOP 55～57% PDIP 14% QFP (PLCC) 12% BGA 4～5%;三、IC封装的发展趋势;2003;2. 技术发展趋势 △ 芯片封装工艺： 从逐个管芯封装到出现了圆片级封装，即先将圆片划片成小管芯。 再逐个封装成器件，到在圆片上完成封装划片后就成器件。 △ 芯片与封装的互连：从引线键合（WB）向倒装焊 （FC）转变。 △ 微电子封装和PCB板之间的互连： 已由通孔插装(PTH)为主转为表面安装（SMT）为主。;封装密度正愈来愈高 封装密度的提高体现在下列三方面： 硅片的封装效率= 硅芯片面积/封装所占印制板面积 = Sd/Sp不断提高（见表1）；封装的高度不断降低（见表2）； 引线节距不断缩小（见表3）； 引线布置从封装的两侧发展到封装的四周，到封装的底面。这样使单位封装体积的硅密度和引线密度都大大提高。 国际上IC封装的发展趋势如表4所示。;图6 单芯片封装向多芯片封装的演变;表1．硅片封装效率的提高;表2．封装厚度的变化;图7 引线节距的发展趋势;图8 封装厚度比较;各类封装在封装总量中所占的比例和IC封装引出端的分布如表4、表5所示。;⑤ 抗辐射性能好，本身放射性少：适合于于封VLSI存储器 ⑥ 塑料壳体抗化学腐蚀能力强，绝缘性能好。缺点：① 热性能差：导热差，热失配大；;主要材料：;管芯键合、粘片（DB） 金基或锡基焊料烧接 金硅、银硅直接共晶粘接（400～410℃） 掺银或不掺银有机粘接剂 掺银玻璃浆料;4. 引线键合（WB） 93%以上是用Au丝球形－楔形键合金丝键合（球焊－楔焊）过程示意图 焊点形状： 芯片上采用“球焊” 底座引线上采用“楔形焊” Au-Al间接触面↑、可靠性↑ 焊接温度↓引线方向向上;（a） 球焊;引线键合后形貌图 （非平面、窄节距、大跨度）;五、几类新颖封装（BGA、CSP、WLP）;59;图14 各类BGA的横截面结构示意