集成电路封装工艺

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集成电路电子芯片封装工艺

集成电路电子芯片封装工艺

集成电路电子芯片封装工艺摘要:集成电路电子芯片封装,不同的处理设备就有不同的处理芯片,芯片是电子设备的核心,其设计、制造、封装、测试等过程对芯片有很大影响。

本文从芯片的封装工艺,以及这些封装技术的特点入手,对集成电路电子芯片的发展形势和封装工艺作相关探讨。

关键词:集成电路芯片封装CSP工艺集成电路是电子产品的主要构件,对电子产品质量和性能有很大影响,集成电路的产业包括集成电路设计、晶圆制造、晶圆测试、封装制造及成品测试,产品应用、开发及信息服务等。

集成电路封装主要体现在计算机领域。

集成电路的封装是指安装半导体集成电路芯片时用的外壳,不仅可以固定、安放、密封、保护芯片,还可以链接外部电路沟通芯片。

芯片封装技术的发展,从DIP、QFP和PFP、PGA、BGA、CSP到MCM等,越来越先进,适用频率也越来越高,耐温性能更是越来越好。

引脚数量越来越多,引脚间距也越来越小,质量也是越来越轻,可靠性更是越来越高。

1.芯片封装技术概况自从1948年晶体管的发明以及1958年半导体集成电路的出现,半导体封装在结构上经历了TO-DlP-LCC-QFP-BGA的发展历程。

到了20世纪90年代,随着半导体工业的飞速发展,芯片的功能越来越强,需要的外引脚数也不断增加,封装体积也不断增大,在这种背景下,日本富士通公司提出了一种超薄型封装形式,其封装外壳的尺寸不超过裸芯片尺寸的1.2倍,它主要由IC裸芯片和布线垫片所组成,取名叫芯片级封装(CSP:Chip Scale Package)。

随着民用便携式电子装备以及军用整机系统在小型化和轻量化方面的要求越来越高,像CSP这样的小型封装的需求显得十分迫切。

芯片级封装(Chip Scale Package)或者叫芯片尺寸封装(Chip Size Package)实现了封装面积接近于芯片面积的程度。

它的概念是基于1992年日本富士通公司所提出的,即封装的尺寸不超过裸芯片尺寸的1.2倍的封装。

集成电路封装工艺.doc

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集成电路封装工艺摘要集成电路封装的目的,在于保护芯片不受或少受外界环境的影响,并为之提供一个发挥集成电路芯片功能的良好环境,以使之稳定,可靠,正常的完成电路功能.但是集成电路芯片封装只能限制而不能提高芯片的功能.关键词:电子封装封装类型封装技术器件失效Integrated Circuit Packaging ProcessAbstractThe purpose of IC package, is to protect the chip from the outside or less environmental impa ct, and provide a functional integrated circuit chip to play a good environment to make it stable an d reliable, the completion of the normal circuit functions. However, IC chip package and not only restricted to enhance the function of the chip.引言电子封装是一个富于挑战、引人入胜的领域。

它是集成电路芯片生产完成后不可缺少的一道工序,是器件到系统的桥梁。

封装这一生产环节对微电子产品的质量和竞争力都有极大的影响。

按目前国际上流行的看法认为,在微电子器件的总体成本中,设计占了三分之一,芯片生产占了三分之一,而封装和测试也占了三分之一,真可谓三分天下有其一。

封装研究在全球范围的发展是如此迅猛,而它所面临的挑战和机遇也是自电子产品问世以来所从未遇到过的;封装所涉及的问题之多之广,也是其它许多领域中少见的,它需要从材料到工艺、从无机到聚合物、从大型生产设备到计算力学等等许许多多似乎毫不关连的专家的协同努力,是一门综合性非常强的新型高科技学科。

1.电子封装什么是电子封装(electronic packaging)? 封装最初的定义是:保护电路芯片免受周围环境的影响(包括物理、化学的影响)。

集成电路封装工艺

集成电路封装工艺

根据材料性能,膜材料分四类 根据材料性能,膜材料分四类:
1.导体膜:主要用于形成电路图形,为电阻电容, 半导体元件和半导体芯片等部件提供电极电学连接 2.电阻膜:形成电路中的电阻, 电阻率:100-2000µΩ.cm 方块阻值:10-1000Ω/□ 3.介质膜:形成电容膜和实现绝缘和表面钝化 4.功能膜:特殊功能膜
打线键合技术
超声波键合: - 振幅20- 超声波键合:20-60kHz,振幅 -200µm超声波 振幅 超声波
铝线和金线是常见材料 优点:温度低,键合尺寸小, 优点:温度低,键合尺寸小,适合键合点间 距小,密度高的芯片连接 距小, 缺点: 缺点:必须沿金属线回绕方向排列
热压键合:预热300- 度 电子点火, 热压键合:预热 -400度,电子点火,
去飞边毛刺
塑料封装中,塑料树脂溢出、贴带毛边,引 线毛刺等统称为飞边毛刺 毛刺的厚度薄于10µm,对后面工序有影响
去飞边毛刺的工艺:介质去飞边毛刺
溶剂去飞边毛刺 水去飞边毛刺
上锡焊
该工序是在框架外引脚上做保护性镀层,以 加可焊性
方法:电镀
浸锡 电镀:清洗-电镀槽电镀-冲洗-吹干-烘干 浸锡:清洗-浸助焊剂-热浸焊-清洗-烘干
丝网印刷 基板清洗 丝网印刷:丝网孔板制备 干燥 烧成
刮板
浆料
玻璃胶贴装法:玻璃胶是低成本芯片粘贴材料 玻璃胶贴装法:
冷却降温注意速度 优点:无空隙,热稳定好, 优点:无空隙,热稳定好,低结合应力 缺点: 缺点:胶中有机成分和溶剂要去除 多用于陶瓷封装, 多用于陶瓷封装,玻璃胶在特殊处理的铜合金 引脚架上才能键合
芯片互连
芯片互连:将芯片焊区与电子封装外壳的 芯片互连: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区相连 常见的方法:打线键合WB(Wire Bonding) 常见的方法:打线键合 载带自动键合TAB(Tape Automated Bonding) 载带自动键合 倒装芯片键合FCB(Flip Chip Bonding) C4 倒装芯片键合 WB:4<n<257 n为I/O数 TAB:10<n<600 FCB:5<n<16000

集成电路的封装工艺与技术.pptx

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这样在相同体积下,内存条可以 装入C更SP多封的装芯更片薄,,从大而大增提大高单了条内容存量芯。 片在长时间运行后的可靠性,芯片速 度也随之得到大幅度的提高。CSP的存 取时间比BGA改善15%-20%。
THANKS
For your time and attention
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感谢您的观看。
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注塑、激光打字
EOL工艺流程
注塑 激光打字 高温固化 电镀、退火 成型、光检
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Байду номын сангаас
高温固化
固化的作用为在注塑后保护IC内部结构,消除内部应力。
固化温度:175+/-5°C;固化时间:8小时
EOL工艺流程
注塑 激光打字 高温固化 电镀、退火 成型、光检
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• 缺点:热膨胀系数和介电常数比硅高,且 热导率较低,限制其在高频、高功率封装 领域的应用
• SiC
• 优点:热导率很高,热膨胀系数较低,电 绝缘性能好,强度高。
• 缺点:介电常数太高,只能用于低频封装
• AlN
• 优点:电性能和热性能优良,可用于高功 率、大尺寸封装
• 缺点:制备工艺复杂,成本高昂
电镀、退火
EOL工艺流程
注塑 激光打字 高温固化 电镀、退火 成型、光检
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成型、光检
将一条片的引脚框架切割成单独的单元。
封装技术
• TSOP • BGA • CSP
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TSOP 封装技术
衡量芯片封装技术先进与否的重 要指标是芯片面积与封装面积之比, 这个比值越接近1越好。
光检
电镀退火
注塑

集成电路封装工艺(毕业学术论文设计)

集成电路封装工艺(毕业学术论文设计)

集成电路封装工艺(毕业学术论文设计)摘要本文对集成电路封装工艺进行了研究和设计,旨在提出一种能够满足高性能、小尺寸和低功耗要求的封装工艺方案。

首先,对集成电路封装的发展历程进行了简要回顾,并分析了目前常见的几种封装工艺类型。

然后,针对目标封装工艺的要求,提出了一种新型封装工艺方案,并详细介绍了该方案的工艺流程和关键步骤。

最后,通过实验和性能评估,验证了该封装工艺方案的可行性和效果。

1. 引言集成电路是现代电子技术的核心,随着技术的进步,集成电路的封装工艺也在不断发展和改进。

封装工艺的优劣直接影响到集成电路的性能、尺寸和功耗等方面,因此,设计一种高性能、小尺寸和低功耗的封装工艺方案成为当前的研究热点。

本文旨在提出一种新型封装工艺方案,以满足目标集成电路的需求。

具体来说,本文的研究目标包括以下几个方面: - 提高集成电路的性能指标,如工作频率、时序特性等; - 减小集成电路的尺寸,提高空间利用率; - 降低集成电路的功耗,延长电池寿命。

2. 集成电路封装工艺的发展历程封装工艺是将集成电路芯片与引线、封装材料等相结合,形成成品电路的过程。

在集成电路的发展过程中,封装工艺经历了多个阶段的演进。

在早期,集成电路的封装工艺主要采用插针式DIP(Dual In-line Package)封装,这种封装形式简单、容易实现,但存在尺寸大、布线难、散热困难等问题。

随着技术的进步,表面贴装封装(Surface Mount Technology,SMT)逐渐成为主流。

SMT封装工艺避免了插针式封装的缺点,大大提高了集成电路的密度和性能。

近年来,随着集成电路的尺寸不断缩小,新型封装工艺如无封装封装(Wafer Level Package,WLP)、芯片级封装(Chip Scale Package,CSP)、三维封装等逐渐崭露头角。

这些封装工艺以其小尺寸、高性能和低功耗的特点,成为了当前研究的热点。

3. 目标封装工艺方案设计根据上述研究目标,本文提出了一种基于芯片级封装和三维封装技术的新型封装工艺方案。

常见的集成电路工艺

常见的集成电路工艺

常见的集成电路工艺常见的集成电路工艺集成电路技术是现代电子技术和信息技术的重要支柱,是电子信息产业的基础和核心。

作为集成电路技术中的一个重要领域,集成电路工艺直接决定了集成电路的质量和性能。

在当前的电子行业中,常见的集成电路工艺主要有以下几种。

一、晶体管工艺晶体管工艺是最常见的一种集成电路工艺,用于生产流行的数字电路、微控制器和存储器等各种芯片。

这种工艺的主要特点是生产成本相对较低,性能稳定,被广泛应用于工业、民用和军事领域。

二、互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺是现代集成电路工艺的主流技术之一。

相比较于传统的晶体管工艺,CMOS工艺在功耗、集成度、速度和可靠性上都有显著提高。

此外,CMOS工艺也是大规模集成电路(VLSI)制造的主要工艺之一。

三、硅片上封装(SOP)工艺硅片上封装(SOP)工艺是一种先进的微电子封装技术。

它通过使用多种先进的制程技术将芯片直接封装在硅片内部,实现更高的可靠性和更小的尺寸。

此外,SOP工艺还可以降低封装成本,提高生产效率和产品质量。

四、多晶硅薄膜晶体管(TFT)工艺多晶硅薄膜晶体管(TFT)工艺是一种针对液晶显示器(LCD)和有机光电显示器(OLED)等特殊领域的集成电路工艺。

TFT工艺以其高分辨率、高色彩准确度和低功耗的特点,是目前最为成熟的LCD面板制造技术之一。

五、混合集成电路工艺混合集成电路工艺依托各种传统的集成电路工艺,将各种芯片组合在一起,形成新的功能强大的混合集成电路。

这种工艺是制造各种复杂芯片的主要方式之一,被广泛应用于通信、无线、声音、视频、网络处理、雷达等领域。

总而言之,现在各种集成电路工艺层出不穷,每一种工艺都有其特殊的优势和应用场景。

对于电子产品制造企业来说,选择正确的集成电路工艺将直接影响到产品的性能和质量,因此,必须在选型时考虑到产品的实际需要和预算等因素。

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。

集成电路封装工艺介绍

集成电路封装工艺介绍

为什么要对芯片进行封装?任何事物都有其存在的道理,芯片封装的意义又体现在哪里呢?从业内普遍认识来看,芯片封装主要具备以下四个方面的作用:固定引脚系统、物理性保护、环境性保护和增强散热。

下面我们就这四方面做一个简单描述。

1.固定引脚系统要让芯片正常工作,就必须与外部设备进行数据交换,而封装最重要的意义便体现在这里。

当然,我们不可能将芯片内的引脚直接与电路板等连接,因为这部分金属线相当细,通常情况下小于1.5微米(μm),而且多数情况下只有1.0微米。

但通过封装以后,将外部引脚用金属铜与内部引脚焊接起来,芯片便可以通过外部引脚间接地与电路板连接以起到数据交换的作用。

外部引脚系统通常使用两种不同的合金——铁镍合金及铜合金,前者可用于高强度以及高稳定性的场合,而后者具有导电性和导热性较好的优势。

具体选用何种引脚系统可根据实际情况来定。

2.物理性保护芯片通过封装以后可以免受微粒等物质的污染和外界对它的损害。

实现物理性保护的主要方法是将芯片固定于一个特定的芯片安装区域,并用适当的封装外壳将芯片、芯片连线以及相关引脚封闭起来,从而达到保护的目的。

应用领域的不同,对于芯片封装的等级要求也不尽相同,当然,消费类产品要求最低。

3.环境性保护封装的另一个作用便是对芯片的环境性保护,可以让芯片免受湿气等其他可能干扰芯片正常功能的气体对它正常工作产生不良影响。

4.增强散热众所周知,所有半导体产品在工作的时候都会产生热量,而当热量达到一定限度的时候便会影响芯片正常工作。

而封装体的各种材料本身就可以带走一部分热量。

当然,对于大多数发热量大的芯片,除了通过封装材料进行降温以外,还需要考虑在芯片上额外安装一个金属散热片或风扇以达到更好的散热效果。

集成电路封装工艺介绍(上)电子封装是一个富于挑战、引人入胜的领域。

它是集成电路芯片生产完成后不可缺少的一道工序,是器件到系统的桥梁。

封装这一生产环节对微电子产品的质量和竞争力都有极大的影响。

集成电路封装工艺介绍

集成电路封装工艺介绍

集成电路封装工艺介绍
SMD(Surface Mount Technology,表面安装技术)集成电路封装技术是一种利用表面安装技术来安装集成电路片上的元件,这种技术为模块封装提供了一种新的封装方式。

SMD封装技术在使用后可以实现低成本、高密度和高可靠性,在封装技术中已经得到了广泛应用。

下面介绍SMD集成电路封装工艺:
1.贴标:将集成电路封装片进行贴标,贴标中需包含集成电路芯片型号、芯片生产厂商、批量等信息,以及集成电路封装片的图纸。

2.清洗:进行封装片的清洗,通常使用抛光膏、洗涤液等来完成清洗工作,使其能够保持清洁无杂质。

3.引弧焊:将元件焊接到封装片上,通常采用引弧焊工艺,即采用电弧的能量将元件与前面进行过清洗的封装片上焊上。

4.返修:返修是根据集成电路封装的失效原因,通过改变封装片上的焊接参数和元件的安装形式,来改善集成电路封装的质量,以保证封装片的质量,通过返修可以减少集成电路封装的失效。

5.检测:检测是从元件安装,焊接,到封装完成后,进行完整性和质量检测,进而使其在使用中能够发挥良好的性能,满足质量要求。

集成电路封装工艺

集成电路封装工艺

集成电路封装工艺一、基本概念1.集成电路封装:将芯片与封装材料结合,形成电路封装结构,以提供芯片的保护、连接和安装环境。

2.封装工艺:指封装过程中所需要进行的操作和方法,包括封装流程、工艺参数的选择、工艺设备的操作等。

3.封装材料:封装芯片的材料,包括封装基底、封装芯片、引线材料等。

二、主要步骤1.芯片准备:在封装之前,需要进行芯片的准备工作,包括切割、测试和打磨等。

2.封装设计:根据芯片的尺寸、引脚数量和功能需求,设计封装结构和引线布局。

3.封装材料安装:将芯片放置在封装基底上,并固定好。

4.引线焊接:将引线与芯片的金属引脚相连接,实现信号传输和电路连接。

5.填充和灌封:使用封装材料填充器灌注封装基底中的空隙,以保护芯片。

6.引线修整和测试:修整引线的长度和位置,并进行封装的测试,确保封装质量和功能正常。

7.成品包装:对封装好的芯片进行标识、分类和包装,方便销售和使用。

三、常见封装类型1.DIP封装:双列直插封装,是最早的封装方式,引线通过孔插入电路板中。

2.QFP封装:方形扁平封装,引线以密集的“枪口”状排列,适用于高密度电路设计。

3.BGA封装:球栅阵列封装,芯片的引脚以球形焊点连接到电路板上,用于高性能和高速芯片。

4.CSP封装:芯片级封装,芯片直接封装在基底上,尺寸小、功耗低、散热性好。

5.COB封装:芯片覆盖封装,将芯片直接粘接在基底上,整个芯片组成一个整体。

封装工艺在集成电路制造中起到了重要的作用,能够增强电路的稳定性和可靠性,提高电路的性能和尺寸紧凑度。

随着科技的不断进步和集成电路的不断发展,封装工艺也在不断创新和改进。

未来,随着新的材料和封装技术的引入,集成电路封装工艺将会进一步提高,为电子设备的发展提供更多可能性。

集成电路封装测试工艺流程优化研究

集成电路封装测试工艺流程优化研究

集成电路封装测试工艺流程优化研究集成电路封装测试工艺是电子制造行业中的一项重要环节,主要涉及封装测试过程中的工艺流程与优化方法。

本文将对集成电路封装测试工艺流程进行详细研究与分析,探讨如何优化该工艺流程,以提高封装测试的效率和质量。

一、集成电路封装测试工艺流程概述集成电路封装测试工艺流程是指将芯片封装至封装器件中,并进行测试的过程。

其主要包括以下几个环节:芯片封装准备、封装器件制备、封装器件测试、封装器件封装和封装器件测试。

1. 芯片封装准备:将芯片准备好,包括对芯片进行清洗、切割、打磨和测试等工艺过程。

2. 封装器件制备:将芯片封装至封装器件中。

这一过程主要包括粘贴芯片、焊接引线、封装胶固化等步骤。

3. 封装器件测试:对封装好的器件进行测试,包括电性能测试、温度测试、可靠性测试等。

4. 封装器件封装:将封装好的器件进行封装,包括封装胶固化、器件封装排列等。

5. 封装器件测试:对封装好的器件进行再次测试,以验证封装质量和性能。

二、集成电路封装测试工艺流程优化方法1. 工艺流程优化:通过优化封装测试工艺流程,可以提高生产效率和降低成本。

例如,合理安排工艺顺序,减少重复操作和不必要的环节;采用自动化设备和智能化系统,提高生产线的自动化程度和生产效率。

2. 设备优化:选择合适的封装测试设备,提高设备的稳定性和精度。

同时,对设备进行定期维护和保养,确保设备处于良好的工作状态。

3. 工艺参数优化:通过调整工艺参数,优化封装测试过程中的温度、湿度、压力等参数,以保证良好的工艺控制和产品质量。

4. 质量控制优化:建立完善的质量控制体系,严格按照质量标准进行检验,及时发现和纠正工艺中的问题,确保封装测试的产品质量。

5. 数据分析优化:通过对封装测试过程中的数据进行分析,及时发现异常和问题,并采取相应的措施进行调整和改进。

三、集成电路封装测试工艺流程优化的意义优化集成电路封装测试工艺流程的意义主要体现在以下几个方面:1. 提高生产效率:通过优化工艺流程,减少重复操作和不必要的环节,提高生产效率,降低生产成本。

集成电路封装技术

集成电路封装技术
*
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场份额的14.4%, 生产的半导体只占世界产值的1.8%。 中国所消费的半导体产品中85%依靠进口。 广阔的市场、就地生产、降低成本、抢占中国市场,及 2000年6月18号文件提供的优惠政策是吸引外资、快速 发展中国半导体产业的主要因素。
20%
10%
2%
*
四、集成电路的基本组(封)装工艺 不同的封装使用的封装工艺是不同的: 金属封装 陶瓷封装 塑料封装: 引线框架式封装 PCB基板 PBGA: WB (引线键合) FC (倒装芯片) 载带: TAB(载带自动焊) 圆片级封装 WLP DIP、SOP、QFP、PLCC等主要都是塑料封装。
*
③ 按引线形状 无引线:焊点、焊盘 有引线:
TH 直插
外壳
芯片
*
L型 (翼型)
J型
焊球
焊柱
扁平
I形(柱形)
SMT
*
图3 一级封装的类型
*
IC封装的生命周期
图4 上世纪末集成电路封装的生命周期
*
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%
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
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一、中国将成为世界半导体封装业的重要基地之一 1. 世界半导体工业仍在高速发展

集成电路封装工艺(毕业学术论文设计)

集成电路封装工艺(毕业学术论文设计)

集成电路封装工艺(毕业学术论文设计)本文旨在介绍集成电路封装工艺的重要性和研究背景,以及阐述本论文的目的和结构安排。

集成电路是现代电子技术中的关键组成部分,其封装工艺对于保护集成电路的完整性和性能至关重要。

随着集成电路的不断发展,封装工艺的研究和优化变得越发重要。

本论文旨在研究集成电路封装工艺的相关技术和方法,以提高封装工艺的效率和可靠性。

本论文的结构安排如下:引言:介绍集成电路封装工艺的重要性和研究背景,说明本论文的目的和结构安排。

相关工艺:介绍集成电路封装工艺的基本概念和技术,包括封装材料、封装方法等。

封装工艺优化:探讨封装工艺中存在的问题和挑战,并提出相应的优化策略和方法。

实验与结果:介绍针对集成电路封装工艺的实验设计和实验结果分析,验证优化策略的有效性。

结论:总结论文的主要研究内容、取得的成果以及未来可能的研究方向。

希望通过本论文的研究,能够对集成电路封装工艺的优化和发展提供有益的参考和指导。

本文详细介绍集成电路封装工艺的定义、组成和基本流程,包括设计、布局、封装材料选择、封装技术等内容。

集成电路封装工艺是将裸露的集成电路芯片封装在一个外部封装材料中,以提供保护和连接功能的一种技术。

它是集成电路制造过程中不可或缺的一环。

封装工艺的组成部分包括设计、布局、封装材料选择和封装技术。

设计集成电路封装工艺的设计阶段涉及到确定芯片封装的物理特性和封装类型。

封装设计需要考虑到芯片的尺寸、引脚数量、电气性能、散热需求等因素。

布局封装布局是将芯片和周围器件的引脚连接起来的过程。

在布局阶段,需要精确安排引脚的位置和间距,以确保信号传输效果和封装可靠性。

封装材料选择在选择封装材料时,需要考虑到材料的导热性能、机械强度、耐化学性等因素。

常用的封装材料包括塑料、陶瓷和金属等。

封装技术封装技术涉及到将芯片与封装材料进行物理连接的过程。

常见的封装技术包括焊接、黏贴、球栅阵列(BGA)等。

集成电路封装工艺的基本流程包括设计、布局、材料选择和封装技术。

icp工艺

icp工艺

icp工艺ICP工艺是指Integrated Circuit Packaging(集成电路封装)工艺的简称。

它是将集成电路芯片封装起来,以保护芯片、提供电气连接和散热等功能的一项重要工艺。

ICP工艺的主要目标是确保芯片的可靠性、稳定性和性能。

在ICP 工艺中,首先需要选择合适的封装材料。

常用的封装材料有塑料、陶瓷、金属等。

这些材料具有良好的导电性、绝缘性和散热性能,能够满足芯片的封装要求。

在ICP工艺中,还需要进行芯片的封装设计。

封装设计是指将芯片与封装材料进行结合,形成一个完整的封装结构。

封装设计需要考虑到芯片的大小、引脚的布局、电气连接等因素。

同时,还需要考虑到封装结构的散热性能,以保证芯片在工作过程中不会过热导致性能下降或损坏。

在ICP工艺中,还需要进行芯片的封装过程。

封装过程包括芯片的固定、引脚的焊接、封装材料的填充等步骤。

这些步骤需要在洁净的环境下进行,以防止灰尘、杂质等对芯片的影响。

同时,还需要控制好封装过程中的温度、压力等参数,以确保封装质量的稳定性和一致性。

ICP工艺的关键技术包括焊接技术、封装材料技术和散热技术等。

焊接技术是将芯片的引脚与封装材料进行连接的关键技术。

常用的焊接技术有焊球、焊盘等。

封装材料技术是选择合适的封装材料并控制其性能的关键技术。

散热技术是保证芯片在工作过程中能够有效散热的关键技术。

常用的散热技术有散热片、散热管等。

ICP工艺在现代集成电路制造中起着重要的作用。

它不仅可以保护芯片、提供电气连接和散热等功能,还可以提高集成度、降低功耗、提高性能等。

随着技术的不断进步,ICP工艺也在不断发展。

未来,ICP工艺将更加注重封装材料的多样性和性能的提升,以满足不同领域对集成电路封装的需求。

ICP工艺是集成电路封装的重要工艺,它通过选择合适的封装材料、进行封装设计和封装过程等步骤,保证芯片的可靠性、稳定性和性能。

ICP工艺的关键技术包括焊接技术、封装材料技术和散热技术等。

集成电路工艺流程

集成电路工艺流程

集成电路工艺流程
集成电路工艺流程
一、集成电路封装工艺流程
1、制作封装结构图:根据设计者提供的原理图和总图,结合集成电路的工作要求,设计出封装结构图,完成封装要求的芯片安排、引出线布置、焊盘标准的设计和图形设计等工作。

2、制作封装电路板:根据封装结构图,将芯片、端子、焊盘等封装零部件安装在电路板上,完成封装电路板制作工作。

3、焊接:使用钎料将芯片腔体内的端子、焊盘以及多层多道电路板的各层引出线与端子衔接起来,完成电路的焊接工作。

4、耦合线路处理:将腔体内的金属衔接器与具有电磁集成电路的耦合线路上的金属衔接器连接起来,完成耦合线路的处理工作。

5、封装电路板检查:检查封装电路板及其封装尺寸,使其达到规定的尺寸要求,保证其封装质量。

6、封装完成:将封装电路板放入封装外壳中,完成集成电路的封装工作。

二、集成电路焊接工艺流程
1、制作焊盘元件:根据元件的外形尺寸,按照设计图纸的要求,将金属箔板切割成合适的尺寸,完成焊盘元件的制作工作。

2、焊接:使用钎料或焊锡,将焊盘元件安装在电路板上,完成集成电路的焊接工作。

3、检查:检查焊接后的电路板,确保焊点连接良好,没有漏焊
或短路等现象,保证焊接质量。

4、清洗:清除焊接后的电路板上所产生的焊渣,保证电路板表面的整洁干净,以免影响之后的测试工作。

5、焊接完成:检查焊接完成后的电路板,并测试电路板上各个元件的电参数,确认电路已经完成,完成集成电路的焊接工作。

集成电路塑封工艺

集成电路塑封工艺

集成电路塑封工艺
集成电路塑封工艺是指将集成电路芯片封装成塑料封装体的过程。

一般而言,集成电路塑封工艺包含以下步骤:
1. 芯片前处理:将裸片进行清洗和切割成单个芯片。

2. 芯片粘接:将芯片倒置放置在粘合机上,通过粘合膜将芯片粘贴在封装底座上。

3. 导线焊接:使用金线或铝线将芯片的焊盘与封装框架的焊脚相连。

4. 封装胶注射:将尺寸合适的封装胶注射到封装框架中,以固定芯片并保护其表面。

5. 封装胶固化:通过加热或紫外线照射等方式,将封装胶固化。

6. 测试与修复:对封装后的芯片进行测试,检查其功能是否正常,若有问题则进行修复。

7. 印刷标识:在封装体表面印刷芯片型号、批次号等标识信息。

8. 成品测试:对封装后的芯片进行一次全面的测试,确保其质量合格。

9. 装盒包装:将封装好的芯片装入盒子中,并进行标签贴附、
密封等工序,最终成品即可交付客户使用。

需要注意的是,目前还存在其他一些高级的封装工艺,如无铅封装、球网阵列封装等,这些封装工艺更适用于高性能、高密度的集成电路芯片。

集成电路封装工艺流程

集成电路封装工艺流程

集成电路封装工艺流程
一、引言
集成电路(IC)封装工艺是集成电路组装的核心技术,是成品稳定性
的重要保障亦是一个不可回避的工艺环节。

我国在精密焊接工艺,芯片封
装的研究上有着较多的积累,封装工艺流程也在迅速发展,早期的封装工
艺流程是比较繁琐的,而后随着封装技术的不断发展,由于其特殊的工艺
流程,封装工艺变得越来越重要,已经不仅仅只是一种单纯的封装工艺,
而是一种完整的封装流程,并且在实际应用中也越来越多,尤其是在集成
电路应用当中更是不可或缺的一环。

二、集成电路封装工艺流程介绍
1、封装材料准备:封装工艺之前,需要准备的封装材料有:封装壳子、芯片、钢丝弹簧、金手指、金属网格、金属片等。

2、芯片安装:将封装材料如芯片、钢丝弹簧、金手指等安装在封装
壳子上,安装每个芯片之前,要先进行测试,检查芯片是否有缺陷。

3、焊接实践:将封装壳子放入焊接机,焊接时要仔细控制焊接时间、焊接温度和焊接电压等要素,以保证焊接质量。

4、金手指装配:安装完芯片之后,需要根据封装壳子的特殊要求进
行金手指的试装,金手指的安装要求对封装壳子的电性能具有一定的影响,尤其是封装壳子的尺寸精度和地点要求。

集成电路芯片封装技术

集成电路芯片封装技术

引线键合应用范围:低本钱、高靠得住、高产量等特点使得它成为芯片互连的主要工艺方式,用于下列封装::一、陶瓷和塑料BGA、单芯片或多芯片二、陶瓷和塑料(CerQuads and PQFPs)3、芯片尺寸封装(CSPs)4、板上芯片(COB)硅片的磨削与研磨:硅片的磨削与研磨是利用研磨膏和水等介质,在研磨轮的作用下进行的一种减薄工艺,在这种工艺中硅片的减薄是一种物理的进程。

硅片的应力消除:为了堆叠裸片,芯片的最终厚度必需要减少到了30μm乃至以下。

用于3D互连的铜制层需要进行无金属污染的自由接触处置。

应力消除加工方式,主要有以下4种。

硅片的抛光与等离子体侵蚀:研磨减薄工艺中,硅片的表面会在应力作用下产生细微的破坏,这些不完全平整的地方会大大降低硅片的机械强度,故在进行减薄以后一般需要提高硅片的抗折强度,降低外力对硅片的破坏作用。

在这个进程中,一般会用到干式抛光或等离子侵蚀。

干式抛光是指不利用水和研磨膏等介质,只利用干式抛光磨轮进行干式抛光的去除应力加工工艺。

等离子侵蚀方式是指利用氟类气体的等离子对工件进行侵蚀加工的去除应力加工工艺。

TAIKO工艺:在实际的工程应用中,TAIKO工艺也是用于增加硅片研磨后抗应力作用机械强度的一种方式。

在此工艺中对晶片进行研削时,将保留晶片外围的边缘部份(约3mm左右),只对圆内进行研削薄型化,通过导入这项技术,可实现降低薄型晶片的搬运风险和减少翘曲的作用,如图所示。

激光开槽加工:在高速电子元器件上慢慢被采用的低介电常数(Low-k)膜及铜质材料,由于难以利用普通的金刚石磨轮刀片进行切割加工,所以有时无法达到电子元件厂家所要求的加工标准。

为此,迪思科公司的工程师开发了可解决这种问题的加工应用技术。

减少应力对硅片的破坏作用先在切割道内切开2条细槽(开槽),然后再利用磨轮刀片在2条细槽的中间区域实施全切割加工。

通过采用该项加工工艺,能够提高生产效率,减少乃至解决因崩裂、分层(薄膜剥离)等不良因素造成的加工质量问题。

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
〔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。
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
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
可以降低芯片粘贴时孔隙平整度不佳而造成的粘贴不完全 的影响。
第二章 封装工艺流程
2.3.2 焊接粘贴法
变形方式的不同,继而产生的各种应力。当材料在外力作用下不能产生位移时,它的几何形状和尺寸将发
在一点的集度焊称为接应粘力〔贴St法res是s〕利。物用体合由于金外反因而响变进形时行,芯在物片体粘内各贴局的部之方间法产生。相优互作点用是的内力, 应变方向平热行,传而导切应性力好的方。向与应变垂直。按照载荷〔Load〕作用的形式不同,应力又可以分为拉伸压
2.4.1 打线键合技术介绍 〔2〕热压键合
;然后再电子点火或氢焰将金属线烧断并利用熔融金属的外表张力作用使线的末端灼烧成球〔直径约为金
键合工具升起并引导金属线至第二键合点上进行楔形接合〔不需烧成金属球,而是将金属线直接压到焊区 状。 抗氧化性强〕。为降低成本有时也用铝线。铝线的2个焊接点是楔形的。原因是铝线不易在线的末端灼烧成
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
可靠度常用拉力试验 和键合点的剪切试验 测试检查
第二章 封装工艺流程
2.4在.2其载载特带带定自的自动位动健置合键上技开合术出技是一在术个类窗似口于。1窗3口5胶为片蚀的刻柔出性一载定带的粘印结刷金线属路薄图片形,的〔金像属电箔影片
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集成电路封装工艺摘要集成电路封装的目的,在于保护芯片不受或少受外界环境的影响,并为之提供一个发挥集成电路芯片功能的良好环境,以使之稳定,可靠,正常的完成电路功能.但是集成电路芯片封装只能限制而不能提高芯片的功能.关键词:电子封装封装类型封装技术器件失效Integrated Circuit Packaging ProcessAbstractThe purpose of IC package, is to protect the chip from the outside or less environmental impa ct, and provide a functional integrated circuit chip to play a good environment to make it stable an d reliable, the completion of the normal circuit functions. However, IC chip package and not only restricted to enhance the function of the chip.引言电子封装是一个富于挑战、引人入胜的领域。

它是集成电路芯片生产完成后不可缺少的一道工序,是器件到系统的桥梁。

封装这一生产环节对微电子产品的质量和竞争力都有极大的影响。

按目前国际上流行的看法认为,在微电子器件的总体成本中,设计占了三分之一,芯片生产占了三分之一,而封装和测试也占了三分之一,真可谓三分天下有其一。

封装研究在全球范围的发展是如此迅猛,而它所面临的挑战和机遇也是自电子产品问世以来所从未遇到过的;封装所涉及的问题之多之广,也是其它许多领域中少见的,它需要从材料到工艺、从无机到聚合物、从大型生产设备到计算力学等等许许多多似乎毫不关连的专家的协同努力,是一门综合性非常强的新型高科技学科。

1.电子封装什么是电子封装(electronic packaging)? 封装最初的定义是:保护电路芯片免受周围环境的影响(包括物理、化学的影响)。

所以,在最初的微电子封装中,是用金属罐(metal can) 作为外壳,用与外界完全隔离的、气密的方法,来保护脆弱的电子元件。

但是,随着集成电路技术的发展,尤其是芯片钝化层技术的不断改进,封装的功能也在慢慢异化。

通常认为,封装主要有四大功能,即功率分配、信号分配、散热及包装保护,它的作用是从集成电路器件到系统之间的连接,包括电学连接和物理连接。

目前,集成电路芯片的I/O线越来越多,它们的电源供应和信号传送都是要通过封装来实现与系统的连接;芯片的速度越来越快,功率也越来越大,使得芯片的散热问题日趋严重;由于芯片钝化层质量的提高,封装用以保护电路功能的作用其重要性正在下降。

2.部分封装的介绍金属封装是半导体器件封装的最原始的形式,它将分立器件或集成电路置于一个金属容器中,用镍作封盖并镀上金。

金属圆形外壳采用由可伐合金材料冲制成的金属底座,借助封接玻璃,在氮气保护气氛下将可伐合金引线按照规定的布线方式熔装在金属底座上,经过引线端头的切平和磨光后,再镀镍、金等惰性金属给与保护。

在底座中心进行芯片安装和在引线端头用铝硅丝进行键合。

组装完成后,用10号钢带所冲制成的镀镍封帽进行封装,构成气密的、坚固的封装结构。

金属封装的优点是气密性好,不受外界环境因素的影响。

它的缺点是价格昂贵,外型灵活性小,不能满足半导体器件日益快速发展的需要。

现在,金属封装所占的市场份额已越来越小,几乎已没有商品化的产品。

少量产品用于特殊性能要求的军事或航空航天技术中。

陶瓷封装是继金属封装后发展起来的一种封装形式,它象金属封装一样,也是气密性的,但价格低于金属封装,而且,经过几十年的不断改进,陶瓷封装的性能越来越好,尤其是陶瓷流延技术的发展,使得陶瓷封装在外型、功能方面的灵活性有了较大的发展。

目前,IBM的陶瓷基板技术已经达到100多层布线,可以将无源器件如电阻、电容、电感等都集成在陶瓷基板上,实现高密度封装。

陶瓷封装由于它的卓越性能,在航空航天、军事及许多大型计算机方面都有广泛的应用,占据了约10%左右的封装市场(从器件数量来计)。

陶瓷封装除了有气密性好的优点之外,还可实现多信号、地和电源层结构,并具有对复杂的器件进行一体化封装的能力。

它的散热性也很好。

缺点是烧结装配时尺寸精度差、介电系数高(不适用于高频电路),价格昂贵,一般主要应用于一些高端产品中。

相对而言,塑料封装自七十年代以来发展更为迅猛,已占据了90%(封装数量)以上的封装市场份额,而且,由于塑料封装在材料和工艺方面的进一步改进,这个份额还在不断上升。

塑料封装最大的优点是价格便宜,其性能价格比十分优越。

随着芯片钝化层技术和塑料封装技术的不断进步,尤其是在八十年代以来,半导体技术有了革命性的改进,芯片钝化层质量有了根本的提高,使得塑料封装尽管仍是非气密性的,但其抵抗潮气侵入而引起电子器件失效的能力已大大提高了,因此,一些以前使用金属或陶瓷封装的应用,也已渐渐被塑料封装所替代。

3.封装中用到的技术在塑料封装中,引线键合是主要的互连技术,尽管现在已发展了TAB(tape automated bonding)、FC(flip chip)等其它互连技术,但占主导地位的技术仍然是引线键合技术。

在塑料封装中使用的引线主要是金线,其直径一般在0.025mm到0.032mm(1.00mil到1.25 mil)。

引线的长度常在1.5mm到3mm (60mil到120mil) 之间,而弧圈的高度可比芯片所在平面到0.75mm(30mil)。

键合技术有热压焊(thermocompression),热超声焊(thermosonic)等。

这些技术的优点是容易形成球形(所谓的球焊技术,ball bonding),并且可以防止金线氧化。

为了降低成本,也在研究用其它金属丝,如铝、铜、银、钯等来替代金丝键合。

热压焊的条件是二种金属表面紧紧接触,控制时间、温度、压力,使得二种金属发生连接。

表面粗糙(不平整)、有氧化层形成或是有化学沾污、吸潮等都会影响到键合效果,降低键合强度。

热压焊的温度在300°C到400°C,时间一般为40毫秒(通常,加上寻找键合位置等程序,键合速度是每秒二线)。

超声焊的优点是可避免高温,因为它用20到60 KHz的超声振动提供焊接所需的能量,所以,焊接温度可以降低一些。

超声焊是所谓的楔焊(wedge bonding)而不是球焊(ball bonding),在引线与焊盘连接后,再用夹具或利刃切断引线(clamp tear or table tear)。

楔焊的缺点是必须旋转芯片和基座,以使它们始终处于楔焊方向上,所以,楔焊的速度就必须放慢。

它的优点是焊接面积与引线面积相差不大,可以用于微细间距(fine pitch)的键合。

将热和超声能量同时用于键合,就是所谓的热超声焊。

与热压焊相比,热超声焊最大的优点是将键合温度从350℃降到250℃左右(也有人认为可以用100℃到150℃的条件),这可以大大降低在铝焊盘上形成Au-Al金属间化合物的可能性,延长器件寿命,同时降低了电路参数的漂移。

在引线键合方面的改进主要是因为需要越来越薄的封装,有些超薄封装的厚度仅有0.4毫米左右。

所以,引线环(loop)从一般的8至12密尔(200到300微米)减小到4至5密尔(100到125微米),这样,引线的张力就很大,引线绷得很紧。

楔焊的优点是可以用于微细间距焊盘上,适合于高密度封装,它甚至可用于焊盘间距小于75微米的键合,而若采用球焊,则1密尔(25微米)的金丝,其球焊的直径在2.5到4密尔(63至102微米)之间,要比楔焊大得多。

塑料封装的成型技术也有许多种,包括转移成型技术、喷射成型技术(inject molding)、预成型技术(premolding)等,但最主要的成型技术是转移成型技术(transfer molding)。

转移成型使用的材料一般为热固性聚合物(thermosetting polymer)。

所谓的热固性聚合物是指在低温时,聚合物是塑性的或流动的,但当将其加热到一定温度时,即发生所谓的交联反应(cross-linking),形成刚性固体。

再将其加热时,只能变软而不可能熔化、流动。

在塑料封装中使用的典型成型技术的工艺过程如下:将已贴装好芯片并完成引线键合的框架带置于模具中,将塑封料的预成型块在预热炉中加热(预热温度在90℃到95℃之间),然后放进转移成型机的转移罐中。

在转移成型活塞的压力之下,塑封料被挤压到浇道中,并经过浇口注入模腔(在整个过程中,模具温度保持在170℃到175℃左右)。

塑封料在模具中快速固化,经过一段时间的保压,使得模块达到一定的硬度,然后用顶杆顶出模块,成型过程就完成了。

用转移成型法密封微电子器件,有许多优点。

它的技术和设备都比较成熟,工艺周期短,成本低,几乎没有后整理(finish)方面的问题,适合于大批量生产。

当然,它也有一些明显的缺点:塑封料的利用率不高(在转移罐、壁和浇道中的材料均无法重复使用,约有20%到40%的塑封料被浪费);使用标准的框架材料,对于扩展转移成型技术至较先进的封装技术(如TAB等)不利;对于高密度封装有限制。

对于大多数塑封料来说,在模具中保压几分钟后,模块的硬度足可以达到允许顶出,但是,聚合物的固化(聚合)并未全部完成。

由于材料的聚合度(固化程度)强烈影响材料的玻璃化转变温度及热应力,所以,促使材料全部固化以达到一个稳定的状态,对于提高器件可靠性是十分重要的,后固化就是为了提高塑封料的聚合度而必须的工艺步骤,一般后固化条件为170℃到175℃,2至4小时。

目前,也发展了一些快速固化(fast cure molding compound)的塑封料,在使用这些材料时,就可以省去后固化工序,提高生产效率。

在封装成型过程中,塑封料可能会从二块模具的合缝处渗出来,流到模块外的框架材料上。

若是塑封料只在模块外的框架上形成薄薄的一层,面积也很小,通常称为树脂溢出(resin bleed)。

若渗出部分较多、较厚,则称为毛刺(flash)或是飞边毛刺(flash and strain)。

造成溢料或毛刺的原因很复杂,一般认为是与模具设计、注模条件及塑封料本身有关。

毛刺的厚度一般要薄于10微米,它对于后续工序如切筋打弯等工艺带来麻烦,甚至会损坏机器。

因此,在切筋打弯工序之前,要进行去飞边毛刺工序(deflash)。

随着模具设计的改进,以及严格控制注模条件,毛刺问题越来越不严重了,在一些比较先进的封装工艺中,已不再进行去飞边毛刺的工序了。

去飞边毛刺工序工艺主要有:介质去飞边毛刺(media deflash)、溶剂去飞边毛刺(solvent deflash)、水去飞边毛刺(water deflash)。

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