微电子封装技术及发展探析

微电子封装技术及发展探析

摘要近年来，随着科学技术的不断进步与发展，集成电路的广泛使用使得我国工业的飞跃发展成为现实和可能，受此影响，集成电路产业也成为可我国国民经济长期可持续发展的关键。在集成电路产业之中，微电子封装技术的高低将直接决定整个集成电路的电性能、机械性能、光性能和热性能的优劣，在这样的情况下，对微电子封装技术及其发展进行分析和探讨就变得十分有必要了。基于此，本文从微电子封装技术的发展历程、现状出发，就现阶段我国微电子封装技术的特点及其未来的发展趋势进行了探析。

关键词微电子；封装技术；发展探析

在电子信息技术不断发展的当下，微型化、多功能化、高性能化逐步成为电子产品未来发展的基本要求，而为了更好地实现上述目的、确保电子产品能够正常使用，就离不开微电子封装技术对其提供相应的支持。目前，我国常用的微电子封装技术主要有倒装芯片技术、芯片规模封装等，不同的封装技术有不同的应用范围，只有在明确不同封装技术的特点的基础上，才能保证对大限度地发挥不同封装技术的优势和作用。下面，本文将就微电子封装技术及其发展进行详细阐述。

1 微电子封装技术常见分类及特点

1.1 BGA封装技术

BGA封装技术诞生于20世纪90年代，其中文全称为焊球阵列封装技术，由于已经有了较长的发展历程，因而在目前的应用实践中有着较高的技术成熟度，通过球柱形焊点阵列进行I/O端与基板的封装是其主要的封装原理。相较于其他常见微电子封装技术，BGA封装技术的主要优势在于阵列密度高、组装成品率高。在塑料焊球阵列、陶瓷焊球阵列、金属焊球阵列等多种BGA封装技术中，装芯片焊球阵列封装将是未来BGA技术的主要发展方向[1]。

1.2 3D封装技术

3D封装技术是伴随着移动互联网的发展而逐渐兴起的，目前主要应用于手持设备的高密度立体式组装之中，是同时满足多个芯片组立体式封装需求的有效途径。在现阶段市面上常见的各种封装技术中，3D封装技术具备的主要技术优势在于功能性丰富、封装密度高、电性能热性能突出。

1.3 表面封装技术

钎焊技术是目前使用最广的一种微电子表面封装技术，根据具体的衔接需要，将需要衔接的物体表面的电子元件与指定的焊盘进行钎焊，使原件与焊盘之间产生电路功能是钎焊技术的主要封装原理。此种焊接方式下，原件与焊盘的连

接是极为可靠的；与此同时，软钎焊技术所使用的钎焊，其内包含的钎剂对于金属表面杂质的去除效果极佳，这对于焊接过程中钎料润滑度的增加是十分有利的，因而，相较于其他微电子封装技术，钎焊技术的封装速度明显更快。

2 微电子封装技术发展建议

2.1 进一步强化对裸芯片及FC的研究

随着科学技术的不断发展以及环保理念的深入人心，在未来，无封装将是微电子封装技术的主要方向，在这样的大背景下，进一步加强对裸芯片及FC的研究就变得十分必要了[2]。作为十年内微电子封装技术的一个重要工业标准，裸芯片以及FC是帮助微电子封装技术实现由有封装、少封装到无封装的转变的前提和关键所在。

现阶段，我国掌握的微电子封装技术基本能够完成裸芯片和FC在多层基板上的直接复制，该种方法下制作的芯片，不仅有着基板在面积小的优点，同时制作成本也较低。但同时也要注意到，受到部分科学技术的限制，按照上述方法所制作的裸芯片以及FC仍存在较多不足，如性能测试难度大、易老化等，导致其难以达到真正意义上的KGD芯片标准[3]。因而，在未来的发展之中，我们应当进一步强化对裸芯片及FC的研究，积极运用各种新技术、设备弥补现有芯片的不足，以促使其早日成为真正意义上的KGD芯片。

2.2 加大对FC工艺技术及相关材料的研发力度

加大对FC工艺技术及相关材料的研发力度，是确保微电子封装技术在未来激烈的竞争中获取发展优势的关键。就现阶段的科技领域来看，FC工艺技术主要包括FCB互联焊接技术、芯片凸点形成技术等，其中，FCB互联焊接技术是目前应用最广的一种的FC工艺技术，其操作方法较为复杂，在进行焊接的过程中，首先要在基层金属焊接区域涂抹Au钉头凸点，然后再利用加热原理使胶状物凝固，以保证凸点与基板金属焊接区域紧密粘贴；而芯片凸点技术对于物体的焊接则主要是以原有的芯片为基础的，即通过对焊接区域进行重新布局的方式形成新的凸点，然后通过凸点来完成焊接、保证焊接的紧密度[4]。

通过分析可以发现，上述两种焊接方法对于工艺技术和相关材料均有着较高的要求，在这样的背景下，为保证FC工艺技在焊接中的优势能够得到充分展现，那么就需要大对FC工艺技术及相关材料的研发力度，以保证相关技术在实际的应用过程中没有阻碍。

2.3 加快微电子封装由二维向三维立体封装的转变

在3D技术不断普及的当下，由二维向三维立体封装的转变成为微电子封装未来发展的主要方向之一。在这一过程中，微电子封装技术面临着巨大的极大革新，为此，相关人员应当有意识的加强对于三维立体封装技术的研究，以帮助封装技术实现二维向三维的平稳转变与过渡，保证转变之后的封装技术能进一步提

升封装产品的密度、性能[5]。

3 结束语

综上所述，发展至今，微电子封装技术在我国取得了极大的成就，BGA封装、3D封装、表面封装等微电子封装技术的应用极大的带动了我国工业的发展与进步。但与此同时，也要意识到其存在的问题和不足，面对越来越高的焊接密度要求和越来越大的焊接难度，微電子封装技术有待进一步发展和转型。鉴于此，在未来的发展过程之中，相关人员应当进一步强化对裸芯片、FC的研究以及对FC工艺技术及相关材料的研发力度，并努力推进微电子封装由二维向三维立体封装的转变，只有这样，才能确保微电子封装技术能够始终适应时代的发展需要。

参考文献

[1] 罗也夫.关于微电子封装技术的发展与展望研究[J].大科技，2017，（2）：275.

[2] 雷勇颋.微电子封装技术的优势与应用[J].技术与市场，2016，（11）：99.

[3] 沈国民.新型微电子封装技术的特点[J].商品与质量，2016，（24）：347-347.

[4] 刘昌明.微电子封装与组装中的微连接技术的研究[J].数字通信世界，2016，（8）：245-245.

[5] 关晓丹，梁万雷.微电子封装技术及发展趋势综述[J].北华航天工业学院学报，2013，（1）：34-37.