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集成电路芯片片封装
钟晋超
0624103;二、集成电路封装的目的及作用
在于保护不受或少受外界环境影响,并为电路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。
A、芯片封装实现的功能
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
B、半导体集成电路封装的历程
IC封装历史始于30多年前。当时采用金属和陶瓷两大类封壳,凭其结实、可靠、散热好、功耗大、能承受严酷环境条件等优点,广泛满足从消费类电子产品到空间电子产品的需求。;但它们有诸多制约因素,即重量、成本、封装密度及引脚数。最早的金属壳是TO型,俗称“礼帽型”;陶瓷壳则是扁平长方形。到60年代末,四边有引线较大的封条引线。随着硅技术的发展,芯片尺寸愈来愈大,相应地封装出现了。但大封壳占用PCB面积多,于是开发出引线陶瓷芯片载体(LCCC)。1976年~1977年间,它的变体即塑料有引线载体(PLCC)面世,且生存了约10年,其引脚数有16个~132个。
20世纪80年代中期开发出的四方型扁平封装(QFP)接替了PLCC。但这种结构仍占用太多的PCB面积,不适应进一步小型化的要求。因此,人们开始注意缩小芯片尺寸,相应的封装也要尽量小。1968年~1969年,菲利浦公司就开发出小外形封装(大约在20世纪60年代中期,仙童公司开发出塑料双列直插式封装(PDIP),有8SOP)。以后逐渐派生出J型引脚小外型封装(SOJ)、薄小外形封装(TSOP)、甚小外形封装(VSOP)、缩小型SOP(SSOP)、薄的缩小型SOP(TSSOP)及小外形晶体管(SOT)、小外型集成电路(SOIC)等。这样,IC的塑封壳有两大类:方型扁平型和小型外壳型。前者适;用于多引脚电路,后者适用于少引脚电路。
随着半导体工业的飞速发展,芯片的功能愈来愈强,需要的外引脚数也不断增加,即使把引线间距再缩小,其局限性也日渐突出,于是诞生了阵列式封装。
阵列式封装最早是针栅阵列(PGA),引脚为针式。将引脚形状变通为球形凸点,;球改为柱式就是柱栅阵列(CGA)。后来更有载带BGA(TBGA)、金属封装BGA(MBGA)、陶BGA(CBGA)、倒装焊BGA(FCBGA)、塑料BGA(PBGA)、增强型塑封BGA(EPBGA)、芯片尺寸BGA(D2BGA)、小型BGA(MiniBGA)、微小BGA(MicroBGA)及可控塌陷BGA(C2BGA)等。BGA成为当今最活跃的封装形式。
1992年日本富士通首先提出了芯片尺寸封装(CSP)概念。很快引起国际上的关注,它必将成为IC封装的一个重要热点。
另一种封装形式是贝尔实验室大约在1962年提出,;由IBM付诸实现的带式载体封装(TCP)。
尽管已有这么多封装可供选择,但新的封装还会不断出现。另一方面,有不少封装设计师及工程师正在努力以去掉封装。当然,这绝非易事,封装将至少还得陪伴我们20年,直到真正实现芯片只在一个互连层上集成。
封装的发展进程:
1、结构方面:TO→DIP→LCC→QFP→BGA→CSP;
2、材料方面:金属→陶瓷→塑料;
3、引脚形状:长引线直插→短引线或无引线贴装→球状凸点;
4、装配方式:通孔封装→表面安装→直接安装
;我国半导体封装名称及字母代码;封装代号;各类封装代码示例;集成电路晶片封装图示;常见封装器件;;WaferMount晶片装裱
功能:将原材料晶片装裱上一层蓝膜,以后到定位和保护的作用
操作流程:
1、确认随工单和WAFER信息(如产品型号,芯片数目和厚度.....)
2、操作员根据工单上的DIEMASK确认装裱方向,并在蓝膜上注明方向
3、技术员确认方向并在蓝膜上签名
4、完成一个批次后填写信息到蓝膜和生产记录本上
5、送到切割工序;WaferSaw晶片切割
功能:将一个晶片切割成一个个单独的单元格晶片
以便能在后面的焊接工序能顺利地将晶片焊接到框架上
操作流程:
1.技术员根据LotSize分配到不同的机器
2确认随工单和蓝膜上的信息
3检查参数设置,开始Saw
4每一片切割的前5刀要停机检查
5每个批
次切割的第一片要做正面和背面检查,并切割六到划痕
宽度
6填写生产记录本
7送到2nd工序;;
烤DieAttachiteahDAc焊片EpoxyCure银浆烘
DA功能:将切割以后的芯片用银浆粘接到框架上
OVENENV功能:银浆在高温下才能固化
操作流程:
1.技术员安排机器和操作员
2.操作员确认信息
3.操作员随工要求领取银浆和框架
4.技术员调机器,操作员准备送
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