集成电路芯片封装技术第二章封装工艺流程
(完整)半导体集成电路芯片封装技术复习资料_
半导体集成电路封装技术复习大纲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。
第二章 封装工艺流程
各种连线技术依IC集成度区分的应用范围
3.1 打线键合技术
打线键合（焊接）技术 打线键合（焊接）技术为集成电路芯片与封装结构之间的电路连线最常被使用的方 法。其方法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键合点 （Pad）上而形成电路连接。 超声波键合（Ultrasonic Bonding U/ S Bonding ） 打线键合技术 热压键合（ Thermocompression Bonding T/C ） 热超声波焊接（Thermosonic Bonding T/S Bonding）
焊接粘结法
2.3 导电胶粘贴法
导电胶是大家熟悉的填充银的高分子材料聚合物，是具有良好导热导电性能的环氧 树脂。导电胶粘贴法不要求芯片背面和基板具有金属化层，芯片粘贴后，用导电胶 固化要求的温度时间进行固化，可在洁净的烘箱中完成固化，操作起来简便易行。 因此成为塑料封装常用的芯片粘贴法。以下有三种导电胶 三种导电胶的配方可以提供所需的电 三种导电胶 互连： （1）各向同性材料（ ICA，isotropic conductive adhesive ），它能沿所 有方向导电，代替热敏元件上的焊料，也能用于需要接地的元器件 （2）导电硅橡胶，它能有助于保护器件免受环境的危害，如水、汽，而且 可屏蔽电磁和射频干扰（EMI/RFI） （3）各向异性导电聚合物（ACA，anisotropic conductive adhesive ）， 它只允许电流沿某一方向流动，提供倒装芯片元器件的电连接和消除应变 以上三种类型导电胶都有两个共同点 两个共同点：在接合表面形成化学结合和导电功能。 两个共同点 导电胶填充料是银颗粒或者是银薄片，填充量一般在75%～80%之间，粘贴剂都是导电的。 但是，作为芯片的粘贴剂，添加如此高含量的填充料，其目的是改善粘贴剂的导热性，即 为了散热。因为在塑料封装中，电路运行过程产生的绝大部分热量将通过芯片粘贴剂和框 架散发出去。
封装工艺流程
导电胶粘贴法的缺点是热稳定性不好，高温下会引 起粘接可靠度下降，因此不适合于高可靠度封装。
第二章 封装工艺流程
玻璃胶粘贴法
与导电胶类似，玻璃胶也属于厚膜导体材料（ 后面我们将介绍）。不过起粘接作用的是低温玻璃 粉。它是起导电作用的金属粉（Ag、Ag-Pd、Au、Cu 等）与低温玻璃粉和有机溶剂混合，制成膏状。
第二章 封装工艺流程
2.4.2 载带自动键合技术
TAB技术的关键材料
基带材料：要求耐高温，与金属箔粘贴性好，热匹配性 好，抗化学腐蚀性强，机械强度高，吸水率低。例如，聚酰亚胺
（PI）、聚乙烯对本二甲酸脂（PET）和苯并环丁烯（BCB）
TAB金属材料：要求导电性能好，强度高，延展性、表 面平滑性良好，与各种基带粘贴牢固，不易剥离，易于用光 刻法制作出精细复杂的图形，易电镀Au、Ni、Pb/Sn焊接材 料，例如，Al、Cu。 芯片凸点金属材料：一般包括金属Au、Cu、Au/Sn、 Pd/Sn。
硅片背面减技术主要有： 磨削、研磨、化学抛光 干式抛光、电化学腐蚀、湿法腐蚀 等离子增强化学腐蚀、常压等离子腐蚀等
减薄厚硅片粘在一个带有金属环或塑料框架的薄膜 （常称为蓝膜）上，送到划片机进行划片。现在划片机都 是自动的，机器上配备激光或金钢石的划片刀具。切割分 部分划片（不划到底，留有残留厚度）和完全分割划片。 对于部分划片，用顶针顶力使芯片完全分离。划片时，边 缘或多或少会存在微裂纹和凹槽这取决于刀具的刃度。这 样会严重影响芯片的碎裂强度。
第二章 封装工艺流程
2.1.2 封装工艺流程概况 流程一般可以分成两个部分：在用塑料封装之前的工 序称为前段工序，在成型之后的操作称为后段工序。成型 工序是在净化环境中进行的，由于转移成型操作中机械水 压机和预成型品中的粉尘达到1000级以上（空气中0.3μm 粉尘达1000个/m3以上）。 现在大部分使用的封装材料都是高分子聚合物，即所 谓的塑料封装。上图所示的塑料成型技术有许多种，包括 转移成型技术、喷射成型技术、预成型技术，其中转移成 型技术使用最为普遍。
集成电路封装技术封装工艺流程介绍
集成电路封装技术封装工艺流程介绍集成电路封装技术是指将芯片封装在塑料或陶瓷封装体内，以保护芯片不受外界环境的影响，并且方便与外部电路连接的一种技术。
封装工艺流程是集成电路封装技术的核心内容之一，其质量和工艺水平直接影响着集成电路产品的性能和可靠性。
下面将对集成电路封装技术封装工艺流程进行介绍。
1. 芯片测试首先，芯片在封装之前需要进行测试，以确保其性能符合要求。
常见的测试包括电性能测试、温度测试、湿度测试等。
只有通过测试的芯片才能进行封装。
2. 芯片准备在封装之前，需要对芯片进行准备工作，包括将芯片固定在封装底座上，并进行金线连接。
金线连接是将芯片的引脚与封装底座上的引脚连接起来，以实现与外部电路的连接。
3. 封装材料准备封装材料通常为塑料或陶瓷，其选择取决于芯片的性能要求和封装的环境条件。
在封装之前，需要将封装材料进行预处理，以确保其表面光滑、清洁，并且具有良好的粘附性。
4. 封装封装是整个封装工艺流程的核心环节。
在封装过程中，首先将芯片放置在封装底座上，然后将封装材料覆盖在芯片上，并通过加热和压力的方式将封装材料与封装底座紧密结合。
在封装过程中，需要控制封装温度、压力和时间，以确保封装材料与芯片、封装底座之间的结合质量。
5. 封装测试封装完成后，需要对封装产品进行测试，以确保其性能和可靠性符合要求。
常见的封装测试包括外观检查、尺寸测量、焊接质量检查、封装材料密封性测试等。
6. 封装成品通过封装测试合格的产品即为封装成品，可以进行包装、贴标签、入库等后续工作。
封装成品可以直接用于电子产品的生产和应用。
总的来说，集成电路封装技术封装工艺流程是一个复杂的过程，需要精密的设备和严格的工艺控制。
只有通过合理的工艺流程和严格的质量控制，才能生产出性能优良、可靠性高的集成电路产品。
随着科技的不断进步，集成电路封装技术也在不断创新和发展，以满足不断变化的市场需求。
相信随着技术的不断进步，集成电路封装技术将会迎来更加美好的发展前景。
封装工艺流程
软质焊料
2.3.3 导第电二胶章粘贴法封装工艺流程
导电胶是银粉与高分子聚合物（环氧树脂） 的混合物。银粉起导电作用，而环氧树脂起 粘接作用导。电胶有三种配方：
（1）各向同性材料，能沿所有方向导电。 （2）导电硅橡胶，能起到使器件与环境隔 绝，防止水、汽对芯片的影响，同时还可 以屏蔽电磁干扰。 （3）各向异性导电聚合物，电流只能在一 个方向流动。在倒装芯片封装中应用较多。 无应力影响。
（3）TAB技术中使用铜线而不使用铝线，从而改善器 件的热耗散性能。
（4）在芯片最终封装前可进行预测试和通电老化。这 样可剔除坏芯片，不使它流入下一道工序，从而节省了 成本，提高了可靠性。
（5）TAB工艺中引线的键合平面低，使器件薄化。
2.4.2 载第带二自动章键合封技术装工艺流程
TAB技术的关键材料
第二章 封装工艺流程
2.2.2减薄工艺
先划片DB后G(d减icin薄g b和efo减re g薄rin划din片g) 在两背种面方磨削法之前，将硅片的
正面切割出一定深度的切口，然后再进行磨削。
DBT(dicing by thinning) 在减薄之前先用机械的或化学 的方法切割出一定深度的切口，然后用磨削方法减薄到一 定厚度后，采用常压等离子腐蚀技术去除掉剩余加工量。。
集成电路封装技术
2.1.1 为第什二么要章学习封封装装工工艺流艺程流程
熟悉封装工艺流程是认识封装技术的前提，是进行封 装设计、制造和优化的基础。
芯片封装和芯片制造不在同一工厂完成 它们可能在同一工厂不同的生产区、或不同的
地区，甚至在不同的国家。许多工厂将生产好 的芯片送到几千公里以外的地方去做封装。芯 片一般在做成集成电路的硅片上进行测试。在 测试中，先将有缺陷的芯片打上记号（打一个 黑色墨点），然后在自动拾片机上分辨出合格 的芯片。
集成电路封装与测试(一)
三人获得了1956年 诺贝尔物理学奖
William B. Shockley
John Bardeen
Walter H. Brattain
1958年9月10日美国的基尔比发明了集成电 路集成电路是美国物理学家基尔比(Jack Kilby)和诺伊斯两人各自独立发明的，都拥有 发明的专利权。 1958年9月10日，基尔比的第一个安置在半 导体锗片上的电路取得了成 功，被称为“相 移振荡器”。 1957年，诺伊斯(Robort Noyce)成立了仙童 半导体公司，成为硅谷的第一家专门研制硅 晶体管的公司。 1959年2月，基尔比申请了专利。不久，得 克萨斯仪器公司宣布，他们已生产出一种比 火柴头还小的半导体固体 电路。诺伊斯虽然 此前已制造出半导体硅片集成电路，但直到 1959年7月才申请专利，比基尔比晚了半年。 法庭后来裁决，集成电路的发明专利属于基 尔比，而 有关集成电路的内部连接技术专利 权属于诺伊斯。两人都因此成为微电子学的 创始人，获得美国的“巴伦坦奖章”。
双边 引脚
SOP (小型化封装 小型化封装) 小型化封装
单边 引脚
SIP 单列引脚式封装） （单列引脚式封装） ZIP 交叉引脚式封装） （交叉引脚式封装）
四边 引脚
QFP PLCC (四侧引脚扁平封装 （无引线塑料封装载体 ） 四侧引脚扁平封装) 四侧引脚扁平封装
双边 引脚
DIP （双列式封装） 双列式封装）
4.2 技术发展趋势
芯片封装工艺： △ 芯片封装工艺： 从逐个管芯封装到出现了圆片级封装， 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。 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 再逐个封装成器件， 就成器件。 就成器件。 芯片与封装的互连：从引线键合（ △ 芯片与封装的互连：从引线键合（WB）向倒装焊 ） （FC）转变。 ）转变。 微电子封装和PCB板之间的互连： 板之间的互连： △ 微电子封装和 板之间的互连 已由通孔插装(PTH)为主转为表面贴装（SMT）为主。 为主转为表面贴装（ 已由通孔插装 为主转为表面贴装 ）为主。
芯片封装工艺流程
共晶粘贴的应用
共晶
共晶是指在相对较低的温度下共晶焊料发生共晶物熔 合的现象，共晶合金直接从固态变到液态，而不经过 塑性阶段，是一个液态同时生成两个固态的平衡反应 。其熔化温度称共晶温度。共晶是在低于任一种组成 物金属熔点的温度下所有成分的融合。在大多数例子 中，共晶合金中组成物金属的熔点与它在纯金属状态 下的熔点相差100℃。
第二章 集成电路封装工艺流程
（考试重点章节）
芯片的粘贴技术
芯片贴装（Die Bonding 或Die Mount）也称为芯 片粘贴，是将IC芯片固定于封装基板或引脚架芯片的 承载座上的工艺过程。已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相匹配。 若焊盘尺寸太大，则会导致引线跨度太大，在转移成 型过程中会由于流动产生的应力而造成引线弯曲及芯 片位移等现象。
电镀法
电流密度对电镀的影响
电镀AuSn结构（下图为直接电镀）
共晶粘贴法（蒸发法）
AuSn蒸发-蒸发工艺中，在一个高真空的腔室内，坩 埚内容纳的淀积材料暴露在电子束下被蒸发。所蒸发 的金属于是就淀积在一个悬空于坩埚上方的衬底上。 由于蒸发工艺并不是高度方向性的，淀积同样也会发 生在腔室的壁上。通过在电子束下持续旋转多个坩埚 ，不同材料的层能够在同一轮工艺中被淀积。
焊接粘贴法
焊接粘贴法是另一种利用合金反应进行芯片粘贴的方法，其优点是热 传导性好。工艺是将芯片背面淀积一定厚度的Au或Ni，同时在焊盘上 淀积Au-Pd-Ag和Cu的金属层。这样就可以使用Pb-Sn合金制作的合金 焊料很好地焊接芯片在焊盘上。焊接温度取决于Pb-Sn合金的具体成分 。
焊接粘贴法与前述的共晶粘贴法均利用合金反应形成贴装。因为粘贴 的媒介是金属材料，所具有良好热传导性质使其适合高功率元器件的 封装。焊接粘贴法所使用的材料可区分为硬质焊料与软质焊料两大类 ，硬质的金-硅、金-锡、金-锗等焊料塑变应力值高，具有良好的抗疲 劳（Fatigue）与抗潜变（Creep）特性，但使用硬质焊料的接合难以 缓和热膨胀系数差异所引发的应力破坏。使用软质的铅-锡、铅-银-铟 焊料则可以改变这一缺点，但使用软质焊料时必须先在IC芯片背面先 镀上类似制作焊锡凸块时的多层金属薄膜以利焊料的润湿。焊接粘贴 法的工艺应在热氮气或能防止氧化的气氛中进行，以防止焊料的氧化 及孔洞的形成。
封装工艺流程PPT122页
第二章 封装工艺流程
• 2.3 芯片贴装 芯片贴装，也称芯片粘贴，是将芯片固定于封装基板或引
脚架芯片的承载座上的工艺过程。
贴装方式
• 共晶粘贴法 • 焊接粘贴法 • 导电胶粘贴法 • 玻璃胶粘贴法
第二章 封装工艺流程
• 2.3.1共晶粘贴法 共晶反应 指在一定的温度下，一定成分的液体同时结晶出两种一定
凸块式芯片TAB，先将金属凸块长成于IC芯片的铝键合点 上，再与载带的内引脚键合。预先长成的凸块除了提供引脚 所需要的金属化条件外，可避免引脚与IC芯片间可能发生短 路，但制作长有凸块的芯片是TAN工艺最大的困难。
第二章 封装工艺流程
• 2.4.2 载带自动键合技术
芯片凸点制作技术 凸点因形状不同可分为两种
第二章 封装工艺流程
• 2.4.1 打线键合技术
打线键合技术
超声波键合（Ultrasonic Bonding ,U/S bonding）
热压键合（Thermocompression Bonding T/C bonding） 热超声波键合（Thermosonic BoBiblioteka ding,T/S bonding）
第二章 封装工艺流程
• 2.4 芯片互连 芯片互连是将芯片焊区与电子封装外壳的I/O引线或基
板上的金属焊区相连接。 芯片互连常见的方法：
打线键合（WB wire bonding）
倒装芯片键合(FCB flip chip bonding，C4)
载带自动键合（TAB tape automate bonding）
• 2.4.1 打线键合技术介绍 （2）热压键合
第二章 封装工艺流程
• （3）热超声波键合
热超声波键合是热压键合与超声波键合的混合技术。在工 艺过程中，先在金属线末端成球，再使用超声波脉冲进行金 属线与金属接垫之间的接合。
第2章-IC封装
第二章集成电路芯片封装工艺流程传统封装与装配硅片测试和拣选引线键合分片塑料封装最终封装与测试贴片芯片封装技术工艺流程图硅片减薄硅片切割芯片贴装芯片互连打码上焊锡切筋成形去毛刺成型技术2.1 硅片减薄硅片尺寸较大，（6寸、8寸、12寸）；硅片上电路层有效厚度300μm,加厚为700~900µm，因此，封装之前，要对硅片进行减薄。
减薄技术：研磨、化学机械抛光（CMP）、干式抛光、电化学腐蚀、等离子化学腐蚀等。
硅片减薄转动和摆动秆转动卡盘上的硅片向下施加力Figure 20.42.2 芯片切割（分片）减薄后的芯片贴在一个带有金属环的薄膜（蓝膜）上，送到划片机进行划片。
方式：手动操作（老式划片机）；自动划片机（配备脉冲激光束或金刚石划片刀）。
划片工艺：采用DBG 、DBT技术。
分片硅片台锯刃Figure 20.52.3 芯片粘贴共晶粘贴法（Au-Si合金）焊接粘贴法（Pb-Sn合金焊接）环氧树脂粘结（重点）玻璃胶粘贴法贴装方式4种：装架芯片引线引线框架塑料DIPFigure 20.62.3.1 共晶粘贴法金—硅共晶（Au-Si）粘贴，在陶瓷封装中广泛应用。
利用金—硅合金，在高温时共晶熔合反应使IC芯片粘贴固定。
工艺方法—看下页图缺点：工艺温度高，生产效率低，不适应高速自动化生产。
只应用于大功率元件。
芯片粘结－Au-Si共晶贴片Silicon Gold film 金/硅共晶合金Al2O3 Figure 20.82.3.2 焊接粘贴法另一种利用合金反应进行芯片粘贴的方法。
优点：热传导性好，适合高功率器件的封装。
2.3.3 导电胶粘贴法也称环氧树脂粘结；优点：操作简单、成本低、大量用于塑料封装；缺点：热稳定性较差、易在高温下劣化、可靠性差。
芯片粘结－环氧树脂粘贴芯片环氧树脂引线框架Figure 20.7导电胶粘贴法工艺过程和导电胶材料涂布粘贴剂放芯片到粘贴剂上固化处理。
固化条件：150℃，1h 或（186℃，0.5h）三种导电胶材料配方：①各向同性②导电硅橡胶③各向异性导电聚合物导电胶功能：（形成化学结合、具有导电功能）2.3.4 玻璃胶粘贴法为低成本芯片粘贴材料，适用于低成本的陶瓷封装。
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.硅片的背面减薄技术主要有磨削，研磨，化学机械抛光，干式抛光，电化学腐蚀，湿法腐蚀，等离子增强化学腐蚀，常压等离子腐蚀等4.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。
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(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.硅片的背面减薄技术主要有磨削，研磨，化学机械抛光，干式抛光，电化学腐蚀，湿法腐蚀，等离子增强化学腐蚀，常压等离子腐蚀等4.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。
5.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。
封装工艺流程
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封装工艺流程
第二章 封装工艺流程
（2）影响打线键合可靠度因素
封胶和粘贴材料 与线材的反应
金属间化合物的形成
可靠度因素
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可靠度常用拉力试验 和键合点的剪切试验 测试检查
封装工艺流程
第二章 封装工艺流程
2.4.2 载带自动键合技术
载带自动健合技术是在类似于135胶片的柔性载带粘结金属薄片， （像电影胶片一样卷在一带卷上，载带宽度8-70mm。 在其特定的位置上开出一个窗口。窗口为蚀刻出一定的印刷线路图 形的金属箔片（0.035mm厚）。
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封装工艺流程
第二章 封装工艺流程
2.2.2减薄工艺
先划片后减薄和减薄划片两种方法
DBG(dicing before grinding) 在背面磨削之前，将硅片 的正面切割出一定深度的切口，然后再进行磨削。
DBT(dicing by thinning) 在减薄之前先用机械的或化学 的方法切割出一定深度的切口，然后用磨削方法减薄到一 定厚度后，采用常压等离子腐蚀技术去除掉剩余加工量。。
一般工艺方法
陶瓷基板芯片座上镀金膜-将芯片放置在芯片座上-热氮气 氛中（防氧化）加热并使粘贴表面产生摩擦（去除粘贴表 面氧化层）-约425℃时出现金-硅反应液面，液面移动时， 硅逐渐扩散至金中而形成紧密结合。
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封装工艺流程
第二章 封装工艺流程
2.3.1共晶粘贴法 预型片法，此方法适用于较大面积的芯片粘贴。优点是
TAB的关键技术--芯片凸点制作技术
IC芯片制作完成后其表面均镀有钝化保护层，厚度高于 电路的键合点，因此必须在IC芯片的键合点上或TAB载带的 内引线前端先长成键合凸块才能进行后续的键合，通常TAB 载带技术也据此区分为凸块化载带与凸块化芯片TAB两大类。
2.2芯片贴装
《集成电路封装与测试》课程
项目二：封装工艺流程
2.2 芯片贴装
封装工艺流程
知识目标
2.2 芯片贴装
芯片贴装又称芯片粘贴, 简称装片、 黏晶, 就是把芯片装配到管壳底座或引线框架上 。 芯片贴装如图 2-5 所示。芯片贴装的目的是将一颗颗分离的晶粒放置在引线框架上并用银 胶 (环氧树脂) 黏结固定。
图 2-5 芯片贴装
2.2.1 共晶粘贴法
共晶粘贴法指利用金--硅低共熔合金在 363℃ 时产生共晶反应的特性进行晶粒粘贴的方法。在 使用金--硅 (一般是 69% Au--31% Si) 低共熔合金时, 首先将焊料切成小块, 放到引线框架的芯片焊盘 上, 然后将晶粒放在焊料上, 将焊料加热到熔点以上 ( > 300℃ )。 但是, 由于晶粒、引线框架之间的热 膨胀系数严重失配, 合金焊料贴装可能会造成芯片开裂的现象。
2.2.4 焊接粘贴法
焊接粘贴法为另一种利用合金反应进行晶粒黏结的方法, 其主要的优点是能形成热传导性优良的 黏结。 焊接粘贴法也必须在热氮气保护的环境中进行, 以防止锡氧化及孔洞的形成。常见的焊料有 金--硅、金--锡、金--锗等硬质合金与铅--锡、铅--银--钢等软质合金, 使用硬质焊料可以获得具有 良好抗疲劳与抗蠕变特性的黏结, 但它存在由热膨胀系数差引起的应力破坏问题。 使用软质焊料可 以弥补这一缺点, 使用前需在晶粒背面先镀上多层金属薄膜。
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第二章
封装材料成型技术 [3] 预成型技术（Pre-Molding）
预成型工艺是将封装材料预先做成封装芯片外形对应的 形状，如陶瓷封装，先做好上下陶瓷封盖后，在两封盖间 高温下采用硼硅酸玻璃等材料进行密封接合。
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封装工艺流程—去飞边毛刺
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封装工艺流程—芯片互连
第二章
• WB中，引线过长引起短路，压焊过重引起引线损 伤、芯片断裂，压焊过轻或芯片表面膨胀会导致虚 焊等。
• TAB和FCB中，芯片凸点高度不一致，点阵凸点与 基板的应力不匹配也会引起基板变形、焊点失效。
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封装材料成型技术
第二章
• 即：将芯片与引线框架包装起来。 • 金属封装、塑料封装、陶瓷封装等； • 塑料封装最常用方式，占90%的市场。 • 塑料封装的成型技术包括： ① 转移成型技术 （主要方法） ② 喷射成型技术 ③ 预成型技术
成型” 组合工艺。传统热流道注塑成型中，熔体腔室中保 持一定的温度，在外加压力作用下塑封料进入芯片模具型 腔内，获得一定形状的芯片外形。
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封装材料转移成型过程
第二章
1、芯片及完成互连的框架置于模具中；
2、将塑封料预加热后放入转移成型机转移罐中；
3、在一定温度和转移成型活塞压力作用下，塑封
第二章
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封装工艺流程概述
第二章
芯片封装始于IC晶圆完成之后，包括IC晶圆 的粘片固化、互连、成型固化、切筋成形、引 线电镀、打码等主要过程。
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封装工艺流程
第二章
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封装工艺流程概述
第二章
IC芯片获得通常需经过两个过程： IC制造和芯片封装
其中，IC制造属于集成电路制造工艺 领域，通常两过程在不同的企业或地 区进行：分工协作国际化增强。
料注射进入浇道，通过浇口进入模具型腔；
4、塑封料在模具内降温固化，保压后顶出模具进
一步固化。
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封装材料成型技术
第二章
[2] 喷射成型技术（Inject Molding）
喷射成型工艺是将混有引发剂和促 进剂的两种聚酯分别从喷枪两侧喷出， 同时将塑封料树脂由喷枪中心喷出，使 其与引发剂和促进剂均匀混合，沉积到 模具型腔内，当沉积到一定厚度时，用 辊轮压实，使纤维浸透树脂，排除气泡， 固化后成型。
芯片贴装方式主要有四种：共晶粘贴法、焊接 粘贴法、导电胶粘贴法和玻璃胶粘贴法。
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封装工艺流程—芯片贴装方法
第二章
共晶粘 贴法
焊接粘 结法
导电胶 粘结法
玻璃胶 粘结法
粘结方式
技术要点
技术优缺点
金属共晶化 预型片和芯片背面 高温工艺、CTE失配
合物：扩散
镀膜
严重，芯片易开裂
锡铅焊料 背面镀金或镍，焊 导热好，工艺复杂，
但随着芯片的复杂化和微型化，整体操作环境要求均得 到了提高。
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封装工艺流程—芯片切割
第二章
当前，晶圆片尺寸不断 加大，8英寸和12英寸晶 圆使用越来越广泛，为了 保证硅圆片质量，圆片厚 度相应增加，给芯片切割 带来了难度。
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封装工艺流程—芯片切割
第二章
以薄型小外形尺寸封装（TSOP）为例，晶圆 片电路层厚度为300um，晶圆片厚度为900um, 电路层制作完成后，需要对硅片进行背面减薄。
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封装材料成型技术
第二章
塑料等高分子聚合物是当前使用较多的封装成型材料， 塑料材料通常分为热固性聚合物和热塑性聚合物两种。
热固性和热塑性聚合物的区别？
热塑性聚合物：聚合物分子间以物理力聚合而成，加热 时可熔融，并能溶于适当溶剂中。热塑性聚合物受热时可 塑化，冷却时则固化成型，并且可反复进行。
芯片测试常在IC制造工艺线上进行 ，并将有缺陷产品进行标记，以便芯 片封装阶段自动剔除不合格芯片。
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封装流程分段
第二章
芯片封装的流程又通常分两个阶段： 1）封装材料成型之前的工艺步骤称为前段操作 2）材料成型之后的工艺步骤称为后段操作 其中，前段操作所需的环境洁净度要求高于后段操作，
合金反应
盘淀积金属层
焊料易氧化
环氧树脂（ 填充银） 化学结合
芯片不需预处理 粘结后固化处理
或热压结合
热稳定性不好，吸潮 形成空洞、开裂
绝缘玻璃胶 上胶加热至玻璃熔 成本低、去除有机成
பைடு நூலகம்
物理结合
融温度
分和溶剂需完全
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实例：共晶芯片粘贴法
第二章
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封装工艺流程—芯片互连
热固性聚合物：低温时聚合物是塑性或流动的，当加热 到一定温度时，聚合物分子发生交联反应，形成刚性固体， 并不能反复加热使之塑性流动，不可回收利用。
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封装材料成型技术
第二章
当前使用的封装材料多为高分子聚合材料，以塑 料封装为例，成型技术主要包括以下几种：
[1] 转移成型技术（Transfer Molding） 热固性塑料转移成型工艺是将“热流道注塑”和“压力
第二章
第二章 封装工艺流程
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前课回顾
第二章
1.微电子封装技术发展的驱动力有哪些方面？
IC发展+电子整机发展+市场驱动=微电子技术产业
2.微电子封装技术发展对封装的要求体现在哪里？
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主要内容
➢ 封装工艺流程概述 ➢ 芯片切割 ➢ 芯片贴装 ➢ 芯片互连 ➢ 成型技术 ➢ 去飞边毛刺 ➢ 上焊锡 ➢ 切筋成型与打码
问题：
一定厚度衬底材料的作用？ 常用的硅片减薄技术有哪几种？ 硅片的划片（芯片切割）的操作步骤？ 何谓”先划片后减薄”技术和“减薄划片”技术？
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封装工艺流程—芯片贴装
第二章
芯片贴装（Die Mount）又称芯片粘贴，是将 IC芯片固定于封装基板或引脚架承载座上的工艺 过程。 芯片应贴装到引脚架的中间焊盘上，焊盘 尺寸要与芯片大小相匹配，大小不匹配会产生什 么现象？
第二章 是微系统封装的 基础技术和专有技术
芯片互连是指将芯片焊区与电子封装外壳的 I/O引线或基板上的金属布线焊区相连接，实现芯 片功能的制造技术。
芯片互连的常见方法包括引线键合（又称打线 键合）技术（WB）、载带自动键合技术（TAB） 和倒装芯片键合技术（FCB）三种。其中，FCB又 称为C4—可控塌陷芯片互连技术。