02 传统封装技术-2013
ic的封装方式
ic的封装方式摘要：一、IC 封装方式简介1.IC 封装的定义和作用2.常见的IC 封装类型二、IC 封装技术的发展历程1.传统封装技术2.先进封装技术三、各种封装技术的特点和应用1.DIP 封装2.QFP 封装3.BGA 封装4.CSP 封装5.Fan-Out Wafer-Level Packaging (FOWLP)四、我国IC 封装产业的发展现状及挑战1.我国IC 封装产业的发展历程2.我国IC 封装产业的现状3.我国IC 封装产业面临的挑战五、我国IC 封装产业的未来发展趋势1.技术创新和发展2.产业政策的支持3.国际合作与市场竞争正文：一、IC 封装方式简介集成电路（IC）封装是将集成电路裸片（Die）与引线框架以及外部电路连接，从而实现芯片功能的一种技术。
封装不仅可以保护芯片免受物理损伤，还可以提高芯片的性能、可靠性和稳定性。
常见的IC 封装类型包括DIP 封装、QFP 封装、BGA 封装、CSP 封装等。
二、IC 封装技术的发展历程传统封装技术主要包括DIP 封装和QFP 封装，具有制程成熟、成本较低的优点。
随着电子产品的轻薄化和高性能需求，先进封装技术逐渐成为主流，如BGA 封装、CSP 封装等。
三、各种封装技术的特点和应用1.DIP 封装（双列直插式封装）：是一种通用的封装技术，适用于低速、低功耗的数字和模拟电路。
2.QFP 封装（四侧引脚扁平封装）：具有较高的引脚数量和密度，适用于高速、高密度的数字电路。
3.BGA 封装（球栅阵列封装）：具有高集成度、低寄生电容、高散热性能等特点，适用于高性能、高密度的处理器、显卡等芯片。
4.CSP 封装（芯片级封装）：尺寸最小，厚度最薄，适用于手机、便携式电子设备等对体积要求较高的产品。
5.Fan-Out Wafer-Level Packaging (FOWLP)：一种先进的封装技术，具有高集成度、高散热性能和低成本等优点，适用于高性能、低功耗的电子设备。
材料的封装和封装技术
材料的封装和封装技术材料的封装是指为了保护和改善材料特性而对其进行包装的过程。
封装技术则是使用各种方法和材料将元器件或产品封装起来，以提供保护、连接、散热、防护和美观等功能。
在现代工业和科技领域中，封装技术在材料应用和电子器件行业中起着至关重要的作用。
一、材料的封装意义和现实需求材料的封装具有多重意义和现实需求。
首先，封装可以提供保护作用，防止材料或器件受到机械损伤、化学腐蚀、湿氧反应等不利环境因素的影响。
其次，封装还可以改善材料的特性，如提高电子器件的传导性能、隔离性能和稳定性能等。
此外，封装还能提供连接功能，使得材料或器件能够与其他设备或系统进行有效连接和交互。
最后，封装还能增加美观性和使用便利性，使得材料能够更好地融入到生活和工作环境中。
二、常见的封装材料和技术1. 封装材料常见的封装材料包括塑料、金属、陶瓷和复合材料等。
塑料封装材料具有重量轻、成本低、绝缘性能好等特点，广泛应用于电子器件领域。
金属封装材料具有高强度、良好的导热性和机械稳定性等优点，适用于高功率元器件和高温环境中的封装需求。
陶瓷封装材料具有优异的绝缘性能、高温稳定性和耐腐蚀性等特点，广泛应用于高性能压电器件和传感器等领域。
复合材料是由两种或更多种材料组成的复合结构，具有综合性能优异、多功能化等特点，可满足不同封装需求。
2. 封装技术目前常见的封装技术包括贴片封装、球栅阵列封装（BGA）、无焊盖封装（LGA）、晶圆级封装（WLP）和多芯片封装（MCP）等。
贴片封装是指将芯片颗粒或者芯片模块粘贴到基板上，并通过焊接或粘接方式与基板连接。
BGA封装是一种无引线封装技术，具有高容积、高可靠性和良好的散热性能等特点，适用于高密度器件和大功率器件。
LGA封装是通过接触垫与基板进行电气连接的技术，具有较大的接触面积和良好的电气性能，广泛应用于通信设备和计算机领域。
WLP封装是通过在晶圆上直接封装芯片，不需要外部基板的一种封装方式，具有体积小、集成度高的特点，适用于微型尺寸和超薄设备的封装需求。
封装技术发展历程
封装技术发展历程电子封装概念（集成电路）电子封装是半导体器件制造的最后一步，其是指将制作好的半导体器件放入具有支持、保护的塑料，陶瓷或金属外壳中，并于外界驱动电路以及其他电子元器件相连这一过程。
经过封装后，半导体器件将可在更高的温度环境中工作，抵御物理损害与化学腐蚀，不仅能保护内置器件而且能起到电气连接、外场屏蔽、尺寸过渡、散热防潮、规格化和标准化等多种功能。
电子封装技术发展传统电子封装从最初的三极管直插时期后开始产生，其过程如下：将圆晶切割为晶粒（Die）后，使晶粒贴合到相应的基架板触垫（Leadframe Pad）上，再利用导线将晶片的结合焊盘与基板的引脚（Wire Bond）相连，实现电气连接，最后用外壳小心加以保护。
典型的封装方式有：DIP，SOP，BGA等。
DIP（Dual ln-line Package）双列直插形式封装技术，是最早模集成电路（IC）采用的封装技术，具有成本低廉的优势，其引脚数一般不超过100个，适合小型且不需接太多线的芯片。
DIP技术代表着80年代的通孔插入安装技术，但由于DIP大多采用塑料，散热效果较差，无法满足现行高速芯片的要求，目前这种封装市场逐渐萎缩。
Small Outline Package（SOP）小外形封装技术和 Quad Flat Package（QFP）扁平封装技术代表了表面安装器件时代。
这种技术提高了管脚数和组装密度，是封装技术的一次革命。
正是这类封装技术支撑着日本半导体工业的繁荣，当时封装技术由日本主宰，确定了80％的收缩原则，同时也是金属引线塑料封装的黄金时代。
90年代进入了Ball Grid Array（BGA）焊球阵列封装及 Chip Scale Package（CSP）芯片尺寸封装技术时代。
其中，BGA封装主要是将I/O端与基板通过球柱形焊点阵列进行封装，通常做表面固定使用。
90年代后，美国超过日本占据了封装技术的主导地位。
美国加宽了引线节距并采用了底部安装引线的BGA封装，引线节距的扩大极大地促进了安装技术的进步和生产效率的提高。
封装工艺流程(1)
焊区与微电子封装的I/O引线或基板上的金属
布线焊区（Pad）用金属细丝连接起来的工
艺技术。
WB技术作用机理
❖
提供能量破坏被焊表面的氧化层和污染物，
使焊区金属产生塑性变形，使得引线与被焊
面紧密接触，达到原子间引力范围并导致界
面间原子扩散而形成焊合点。引线键合键合
❖ 铜：近年来，大量用于集成电路互连。铜比
铝有较高的导电率；铜丝相对于金丝具有成
本低、强度和刚度高、适合于细间距键合的
优点。
❖
引线键合的关键工艺
❖
❖
关键工艺：温度控制、精确定位控制、工作
参数设定。
应用对象：低密度连线封装（＜300个接点）
引线键合的技术缺陷
1.
2.
3.
多根引线并联产生邻近效应，导致电流分布
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。
❖ 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
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）
出现废品。
Chipping Die
崩边
2.3 芯片粘贴
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4种：
❖ 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
引线框架
装
架
引线
微电子封装基础与传统封装技术
微电子封装基础与传统封装技术
一、微电子封装
微电子封装是指将微电子集成电路、芯片或其他微小元件封装在一起以形成可用于电子设备的独立单元的技术，它是微电子技术的重要组成部分。
微电子封装是将微电子集成电路、芯片以及其他微小元件封装在包装体中，使得它们可以作为完整模块被安装在电子系统中，以满足其功能要求的技术。
与传统封装技术相比，微电子封装要求更为严格的制作工艺，封装过程更加复杂，外形尺寸尺寸远小于传统封装技术的尺寸。
传统封装技术是指在电子设备开发过程中，将元件、电路和其他电子元件装入箱体，以确保元件之间的物理连接和保护电源线路的技术。
传统封装技术可以分为热封装技术和热熔封装技术。
其中，热封装技术指的是利用熔接或熔焊等加热方式将元件直接安装在箱体上以形成电子装配的技术，而热熔封装技术则是指将元件固定到晶圆封装箱体上，再将其他封装箱体固定在晶圆封装箱体上，以形成电子装配的技术。
相变材料封装技术分类
相变材料封装技术分类一、常见的相变材料封装技术1. 传统封装技术传统封装技术是指使用传统的封装材料（如塑料、金属等）对相变材料进行封装。
这种封装技术简单、成本低，但对相变材料的性能保护有限，无法实现高效的相变温度控制。
2. 微封装技术微封装技术是指利用微纳加工技术将相变材料封装在微小尺寸的器件中。
这种封装技术可以实现对相变材料的高度集成和微观尺度的相变控制，但制造工艺复杂，成本较高。
3. 柔性封装技术柔性封装技术是指使用柔性基底材料（如聚合物薄膜）对相变材料进行封装。
这种封装技术可以实现对相变材料的柔性应用，具有良好的可变形性能和适应性，但对相变温度控制和稳定性要求较高。
二、新兴的相变材料封装技术1. 纳米封装技术纳米封装技术是指利用纳米材料对相变材料进行封装。
这种封装技术可以实现对相变材料的纳米级封装，提高封装效果和性能稳定性，但制备工艺复杂，成本较高。
2. 多功能封装技术多功能封装技术是指在相变材料封装过程中加入其他功能材料，使封装材料具备更多的功能。
例如，加入导热材料可以提高封装材料的导热性能；加入光学材料可以实现光学调控等。
这种封装技术可以实现对相变材料的多功能应用，拓展了其应用领域。
3. 3D打印封装技术3D打印封装技术是指利用3D打印技术对相变材料进行封装。
这种封装技术可以根据具体应用需求进行定制化设计和制造，实现对相变材料的高度个性化封装。
同时，3D打印技术还可以实现对相变材料的复杂结构封装，提高封装效果和性能控制精度。
三、相变材料封装技术的发展趋势1. 封装效果和性能的提升随着科技的不断进步，相变材料封装技术将不断提升封装效果和性能稳定性，实现更精确的相变温度控制和更高的封装密度。
2. 多功能化和智能化相变材料封装技术将向多功能化和智能化方向发展。
封装材料将具备更多的功能，并能根据环境和用户需求实现智能调控，拓展相变材料的应用领域。
3. 环境友好和可持续发展相变材料封装技术将注重环境友好和可持续发展。
02 传统封装技术-2013
微电子封装基础与传统封装技术
递模成型塑封技术
Transfer Molding
热固性材料（酚醛树脂、环氧树脂等）
微电子封装基础与传统封装技术
微电子封装基础与传统封装技术
微电子封装基础与传统封装技术
EOL– Molding（注塑）
Molding Cycle
-L/F置于模具中，每 -高温下，EMC开始 个Die位于Cavity中， 熔化，顺着轨道流 模具合模。 向Cavity中 -块状EMC放入模具 孔中
微电子封装基础与传统封装技术
焊料粘结技术
多用于陶瓷封装、塑封器件的芯片粘结
Au-Sn、Ag-Cu、Sn-Pb
便于操作，强度稍低于共晶焊粘结
微电子封装基础与传统封装技术
纲要
封装基础知识 传统集成电路封装流程
金属封装 陶瓷封装 塑料封装
封装关键工艺
芯片粘结（Die Attach）
(c)载带自动焊（tape automated bonding，TAB）
微电子封装基础与传统封装技术
从封装元件到系统
Discrete L,C,R Packaged IC
IC Package
Board Assembly
System Assembly
Fundamentals of microsystems packaging, Dr. Rao Tummulao
典型封装形式的特点
1 in/inch ~ 25.4 mm 1 mil ~ 1/1000inch ~ 0.0254mm ~ 25.4m
微电子封装基础与传统封装技术
国际封测大厂的技术路线
ASE Global
集成电路封装技术-封装工艺流程介绍
第二章 封装工艺流程
2.4.2 载带自动键合技术
TAB的关键技术
芯片凸点制作技术
TAB载带制作技术
载带引线与芯片凸点的内引线焊接和载带外引线 焊接技术
第二章 封装工艺流程
2.4.2 载带自动键合技术
TAB的关键技术--芯片凸点制作技术
一般工艺方法 将芯片反面淀积一定厚度的Au或Ni，同时在焊盘上淀积
Au-Pd-Ag和Cu的金属层。然后利用合金焊料将芯片焊接在 焊盘上。焊接工艺应在热氮气或能防止氧化的气氛中进行。
硬质焊料
合金焊料
软质焊料
第二章 封装工艺流程
2.3.3 导电胶粘贴法 导电胶是银粉与高分子聚合物〔环氧树脂〕的混合物。银
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
这三种连接技术对于不同的封装形式和集成电路芯片集成度的限制各有 打线键合适用引脚数为3-257；载带自动键合的适用引脚数为12-600；
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）
BR6211 芯片数据手册 v1.07
版本 1.07
BR6211 数据手册来自销售与技术支持昆山锐微芯盛微电子科技有限公司 地 址：江苏省昆山市祖冲之南路1699号9层 办事处：深圳市龙华新区民治大道东边商务大楼1216 网 址： 昆山 总机：0512-36607973 传真：0512-36607972 深圳 总机：0755-82599958 传真：0755-33067887 销售 电话：0755-82599958-520 Email：zhbf@ 技术支持 电话：0755-82599958-616 Email：lijian@
目录
版本历史................................................................................................................................................................... II 目录.......................................................................................................................................................................... III 附图目录................................................................................................................................................................... V 表格目录.............
二级封装
先A 面再流焊 后B 面波峰焊
先贴后插，B面 波峰焊
一般采用先贴后 插，工艺简单
PCB 成 本 低 ， 工艺单。
双面PCB
先A 面再流焊， 后B 面波峰焊
适合高密度组装
双面PCB
A 面再流焊， B 面波峰焊，B
工艺复杂，很少 采用
面插装件
混载焊接技术举例
二级封装（微组装）技术小结
二级封装本质 波峰焊原理与技术 回（再）流焊原理与技术 混载焊接技术 其它
Mount Reflow
回流焊机外观及内部结构
回流焊炉主要由： 炉体 上下加热源 PCB传送装置 空气循环装置 冷却装置 排风装置 温度控制装置
计算机控制系统组成
回流焊机加热方式
虽然加热方法很多，但一般采用采用强制热风对 流或强制热风对流+红外辐射的加热方式，以保证 加热的均匀，避免局部过热和温度不够。
贴附封装元件
再流焊
印刷电路板
焊膏指助焊剂与 焊锡粉混合而成 的粘糊状物。
要保证焊接后焊锡的高度，以确 保焊接的强度、
一般高度要求是印刷电路板厚的 1/2以上。
回流焊原理
各温区的作用与波峰焊基本相同
焊接区
保温区
升温区
使 PCB 和 元 器
件得到充分的预
焊膏中的溶剂、 气体蒸发掉，同 时，焊膏中的助 焊剂润湿焊盘、
锡膏丝网印刷
Squeegee
Solder paste
Stencil
丝网印刷
Squeegee(又叫刮板或刮刀）
菱形刮刀 拖裙形刮刀
聚乙烯材料 金屬
Squeegee Stencil
菱形刮刀
10mm 45度角
Squeegee Stencil
先进封装技术与传统方法的比较
先进封装技术与传统方法的比较在如今这个科技飞速发展的时代，封装技术就像是给芯片穿上一件件“防护服”，让它们能在复杂的电子世界里安然无恙地工作。
而在封装技术的领域里，先进封装技术和传统方法之间的较量，那可是相当精彩！先来说说传统的封装方法吧。
以前，就像我小时候见到的那种老式收音机，里面的芯片封装简单直接。
传统封装就像是给芯片裹上一层厚厚的“棉袄”，把芯片保护在一个相对封闭的空间里。
比如说双列直插式封装（DIP），那时候的芯片就像是被整齐地插在一块板子上，引脚伸出来，看上去规规矩矩的。
我记得有一次，我家里的那台老电视坏了，我爸找了个师傅来修。
师傅打开后盖，我就瞅见了里面那些用传统封装方法封装的芯片。
那引脚又粗又长，师傅拿着电烙铁在那小心翼翼地焊接，还一边跟我们说：“这老电视啊，用的就是这种传统封装，耐用是耐用，就是个头大，占地方。
”而现在的先进封装技术，那可真是让人眼前一亮！就像系统级封装（SiP），它能把多个不同功能的芯片集成在一个小小的封装体内，就像是把一群小伙伴紧紧地聚在了一起，共同完成一项大任务。
还有倒装芯片封装（FC），芯片直接倒扣在基板上，连接更紧密，信号传输更快。
我有个朋友在一家电子厂工作，前段时间他跟我讲了他们厂里引进先进封装技术后的变化。
以前用传统方法封装，生产效率低，产品体积大。
现在用上先进封装技术，同样的空间能装下更多更强大的功能，而且生产速度快了好多。
他们厂的产品在市场上更有竞争力了，订单也越来越多。
从性能上来说，传统封装在散热方面可就有点力不从心啦。
芯片工作起来产生的热量不容易散发出去，就像人在闷热的房间里，时间长了可难受了。
而先进封装技术在这方面就有了很大的改进，采用了各种高效的散热结构，让芯片能在凉爽的环境里尽情发挥。
成本方面呢，传统封装技术因为工艺相对简单，在大规模生产的时候成本可能会低一些。
但先进封装技术虽然初期投入大，可随着技术的成熟和产量的提高，成本也在逐渐降低。
AMOLED封装(Frit)工艺介绍
封装效果 有效 Good 好 好
量产情况 量产 量产 困难 量产
未量产
第9页
Frit封装
工艺流程
封装 玻璃
镭射 Mark
清洗
烘烤 脱水
AP plasma 清洗
AP plasma 清洗
Frits 检查
冷却
Frits 烧成
Frits 检查
Frits 预烘烤
Frits 涂布
UV胶 涂布
蒸镀完 LTPS基板
盖板玻璃
蒸镀OLED发光层玻璃
Why？？
水平强度NG
补强原理
第25页
CAP glass OLED
LTPS glass
Gap补强
纵向强度OK
Dispenser
涂布
Syringe Gap Sensor
N2压力
Nozzle高度由Gap Sensor 实时Feedback校正
noz台移动方向
第15页
涂布
两种涂布方式优缺点
项目
Screen
Dispenser
材料使用量
浪费较大
无浪费
产品切换
慢（mask制作）
第4页
封装结构图
传统封装
封盖玻璃
金属
需小粒封 装，工艺 复杂，成 品率低
喷砂
封盖强度 变弱
刻蚀
封装制备 污染严重
第5页
干燥片 固态 液体
此技术主要应用于PMOLED封装。
封装结构图 膜层
薄膜封装
Substrate（glass/film）
OLED LTPS（glass/film）
薄膜封装
此封装技术适用于柔性显示的封装。
微电子器件的封装与封装技术
微电子器件的封装与封装技术微电子器件的封装是指将微电子器件通过一系列工艺及材料封装在某种外部介质中，以保护器件本身并方便其连接到外部环境的过程。
封装技术在微电子领域中具有重要的地位，它直接影响着器件的性能、可靠性和应用范围。
本文将对微电子器件的封装和封装技术进行探讨。
一、封装的意义及要求1. 保护器件：封装能够起到保护微电子器件的作用，对器件进行物理、化学及环境的保护，防止外界的机械损伤、湿度、温度、辐射等因素对器件产生不良影响。
2. 提供电子连接：封装器件提供了电子连接的接口，使得微电子器件能够方便地与外部电路连接起来，实现信号传输和电力供应。
3. 散热：现如今，微电子器件的集成度越来越高，功耗也相应增加。
封装应能有效散热，防止过热对器件性能的影响，确保其稳定运行。
4. 体积小、重量轻：微电子器件的封装应尽量减小其体积和重量，以满足现代电子设备对紧凑和便携性的要求。
5. 成本低：封装的制造成本应尽量低，以便推广应用。
二、封装技术封装技术是实现上述要求的关键。
根据封装方式的不同，可以将封装技术分为传统封装技术和先进封装技术。
1. 传统封装技术传统封装技术包括包装封装和基板封装。
（1）包装封装：包装封装即将芯片封装在芯片封装物中，如QFN （无引脚压焊封装）、BGA（球栅阵列封装）等。
这种封装技术适用于小尺寸器件，并具有良好的散热性能和低成本的优点。
（2）基板封装：基板封装主要是通过将芯片封装在PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）上来实现。
它有着较高的可靠性和良好的电气连接性，适用于信号速度较慢、功耗较低的器件。
2. 先进封装技术随着微电子技术的发展，需要更加先进的封装技术来满足器件的高集成度、大功率以及快速信号传输等需求。
（1）3D封装技术：3D封装技术是指将多个芯片通过堆叠、缠绕、插口等方式进行组合，以实现更高的器件集成度和性能。
常见的3D封装技术包括TSV（Through-Silicon-Via，通过硅通孔）和芯片堆积技术。
传统封装技术和先进封装技术的差异
传统封装技术和先进封装技术的差异封装技术是电子器件制造过程中的一个关键环节，其目的是将芯片和其他电子元件封装在外壳中，以提供保护和连接功能。
随着电子器件的不断发展和进步，封装技术也得到了不断的改进和创新。
传统封装技术与先进封装技术在封装方法、封装材料、封装密度、封装可靠性等方面存在着明显的差异。
首先，传统封装技术主要采用插针式封装或扁平封装方法。
插针式封装是将芯片焊接在插针上，并通过插针与印制电路板连接。
这种封装方法简单粗暴，但存在连接不稳定、空间占用大等问题。
扁平封装则是将芯片放置在封装座椅上，并焊接连接。
这种封装方法能够提供较小的封装体积，但在封装密度和可靠性方面仍存在局限。
与传统封装技术相比，先进封装技术采用了更多的新材料和新工艺。
例如，先进封装技术采用了若干层封装材料，如热预应力薄膜、封装粘合剂和封装覆盖胶。
这些材料具有更高的抗热性和耐腐蚀性，能够提供更可靠的封装环境。
而传统封装技术则主要采用金属封装材料，如铝或铜，这些材料在高温环境下容易膨胀和变形，降低了封装的可靠性。
此外，先进封装技术还采用了更先进的封装工艺，如低温融合和微型封装技术。
低温融合技术是一种通过控制封装温度，减少封装过程中对芯片的热损伤的方法。
微型封装技术则是一种采用微制造工艺将芯片封装在微米级的封装体中的方法。
这些先进的封装工艺能够提供更高的封装密度和更小的封装体积，使得电子器件的性能和功耗优化。
封装密度也是传统封装技术和先进封装技术的一大差异。
传统封装技术由于采用了较大的封装结构和插针连接方式，封装器件的密度相对较低。
而先进封装技术采用了更小、更紧凑的封装结构，能够在有限的体积内实现更高的封装密度。
同时，先进封装技术还可以通过多层封装和多芯片封装技术进一步提高封装密度，实现更多功能的集成。
封装可靠性也是传统封装技术和先进封装技术的一个重要差异。
由于传统封装技术采用了较为简单的封装方法和材料，容易受到环境温度和湿度的影响，从而导致封装失效。
195-2011 中国联通M2M UICC卡技术规范V2.0
I
中国联通 M2M UICC 卡技术规范 v2.0
6.2.1.2 封装顶部的方向标....................................................................................................................... 11 6.2.2 MFF2 ..................................................................................................................................................... 11
6.2.1 MFF1 ....................................................................................................................................................... 9 6.2.1.1 封装底部的方向标....................................................................................................................... 11
元器件的封装技术解析封装对产品性能的影响
元器件的封装技术解析封装对产品性能的影响随着电子产品的不断发展和进步，元器件的封装技术也有了许多创新和改进。
封装是将原材料制成成品并保护它们的过程，它直接影响着产品的性能和可靠性。
本文将对元器件的封装技术进行解析，并探讨封装对产品性能的影响。
一、封装技术的分类1. 传统封装技术传统封装技术主要包括直插式封装（DIP）、贴片封装（SMD）和球栅阵列封装（BGA）等。
直插式封装是通过将引脚插入印刷电路板上的孔中，然后焊接来实现连接。
贴片封装则是将元器件直接焊接在印刷电路板的表面，节省了空间。
球栅阵列封装则更为先进，引脚以阵列的形式排列在底部，可以提供更好的电气连接和散热性能。
2. 先进封装技术先进封装技术是指随着科技进步而出现的新型封装方式，例如芯片级封装（CSP）、无线封装（WLP）和多芯片封装（MCM）等。
芯片级封装是将完整的芯片制作成微小的封装，可以显著降低产品的尺寸和重量。
无线封装则是为了满足无线通信设备的需求而设计的封装技术，它具有更好的电磁兼容性和高频性能。
多芯片封装则是将多个芯片封装在同一个封装体中，可以提高系统集成度和性能。
二、封装对产品性能的影响1. 电气性能封装对于产品的电气性能起着至关重要的作用。
不同的封装技术会带来不同的信号传输性能和电气特性。
例如，传统的DIP封装由于引脚较长，会导致电阻和电感的增加，从而影响信号传输的速度和品质。
而先进的芯片级封装由于采用短引脚和微细线路，可以显著提高信号传输速度和品质。
2. 热管理性能封装对于产品的热管理性能同样具有重要的影响。
随着电子产品的迅速发展，元器件的功耗也越来越高，因此热管理成为一个重要的问题。
封装的散热设计直接影响着产品的温度分布和散热效果。
先进的封装技术通过采用导热材料和散热结构的优化，可以提高产品的散热性能，降低温度，从而提高产品的可靠性和寿命。
3. 尺寸和重量封装技术对于产品的尺寸和重量也有着直接的影响。
随着电子产品向迷你化和轻量化的发展，封装技术的创新变得更为重要。
28种芯片封装技术的详细介绍
28种芯片封装技术的详细介绍芯片封装技术是针对集成电路芯片的外包装及连接引脚的处理技术，它将裸片或已经封装好的芯片通过一系列工艺步骤引脚，并封装在特定的材料中，保护芯片免受机械和环境的损害。
在芯片封装技术中，有许多不同的封装方式和方法，下面将详细介绍28种常见的芯片封装技术。
1. DIP封装（Dual In-line Package）：为最早、最简单的封装方式，多用于代工生产，具有通用性和成本效益。
2. SOJ封装（Small Outline J-lead）：是DIP封装的改进版，主要用于大规模集成电路。
3. SOP封装（Small Outline Package）：是SOJ封装的互补形式，适用于SMD（Surface Mount Device）工艺的封装。
4. QFP封装（Quad Flat Package）：引脚数多达数百个，广泛应用于高密度、高性能的微处理器和大规模集成电路。
5. BGA封装（Ball Grid Array）：芯片的引脚通过小球焊接在底座上，具有较好的热性能和电气性能。
6. CSP封装（Chip Scale Package）：将芯片封装在极小的尺寸内，适用于移动设备等对尺寸要求极高的应用。
7. LGA封装（Land Grid Array）：通过焊接引脚在底座上，适用于大功率、高频率的应用。
8. QFN封装（Quad Flat No-leads）：相对于QFP封装减少了引脚长度，适合于高频率应用。
9. TSOP封装（Thin Small Outline Package）：为SOJ封装的一种改进版本，用于闪存存储器和DRAM等应用。
10. PLCC封装（Plastic Leaded Chip Carrier）：芯片通过引脚焊接在塑料封装上，适用于多种集成电路。
11. PLGA封装（Pin Grid Array）：引脚排列成矩阵状，适用于计算机和通信技术。
12. PGA封装（Pin Grid Array）：引脚排列成网格状，适用于高频、高功率的应用。
传统集成电路封装技术
常用的凸点方法
蒸发，Evaporation 电镀，Electrical plating (Solder/Au) 印刷，Stencil printing 化学镀UMB结合印刷，Electroless UBM Paired with Stencil Printing SBB (Stud Bump Bonding) S2B (Single Solder Ball Placement & Laser Reflow Bumping) ……
传统集成电路封装流程
Institute of Microelectronics
从管芯到集成电路的过程
圆片
管芯
单芯片封装 电测试
包装与运输
Institute of Microelectronics
封装实例
Intel微处理器
Institute of Microelectronics
空间的转换
IC Pitch
传统集成电路封装技术
蔡坚 清华大学微电子学研究所 jamescai@
Institute of Microelectronics
概要
传统集成电路封装流程 金属封装 陶瓷封装 塑料封装
芯片粘结 几种基本的互连技术
Institute of Microelectronics
陶瓷封装
Institute of Microelectronics
陶瓷封装基本工艺
陶瓷外壳成型
外壳电镀 芯片准备
装片（粘片）
引线键合
盖板封接
包装出厂
成品
测试与老化
Institute of Microelectronics
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典型封装形式的特点
1 in/inch ~ 25.4 mm 1 mil ~ 1/1000inch ~ 0.0254mm ~ 25.4m
微电子封装基础与传统封装技术
国际封测大厂的技术路线
ASE Global
Embedded FCBGA WLCSP Bumping FCCSP Hybrid FC+WB Film BGA LGA Finger Print Sensor PIP Polymer WLCSP IPD RF-Module
微电子封装基础与传统封装技术
递模成型塑封技术
Transfer Molding
热固性材料（酚醛树脂、环氧树脂等）
微电子封装基础与传统封装技术
微电子封装基础与传统封装技术
微电子封装基础与传统封装技术
EOL– Molding（注塑）
Molding Cycle
-L/F置于模具中，每 -高温下，EMC开始 个Die位于Cavity中， 熔化，顺着轨道流 模具合模。 向Cavity中 -块状EMC放入模具 孔中
包装出厂
微电子封装基础与传统封装技术
引线键合双列直插封装流程示意
微电子封装基础与传统封装技术
多种塑料包封方法
浸渍法 1-元器件；2-液 体树脂；3-容器
滴涂法 1-树脂；2-芯片；3-金丝；4-基板；5-管腿；6-底座
3
填充法 1-液体树脂； 2-元器件；3塑料外壳
浇注法 1-液体树脂；2元器件；3-模具
微电子封装基础与传统封装技术
蔡坚、王谦 清华大学微电子学研究所 Email: jamescai@
微电子封装基础与传统封装技术
纲要
封装基础知识 传统集成电路封装流程
金属封装 陶瓷封装 塑料封装
封装关键工艺
芯片粘结（Die Attach）
引线键合（Wire Bonding） 模塑（Molding）
4th Optical 第四道光检
Laser Mark 激光打字
PMC 高温固化
基板类封装的 前后道依然可 以类似区分
微电子封装基础与传统封装技术
纲要
封装基础知识 传统集成电路封装流程
金属封装 陶瓷封装 塑料封装
封装关键工艺
芯片粘结（Die Attach）
引线键合（Wire Bonding） 模塑（Molding）
微电子封装基础与传统封装技术
焊料粘结技术
多用于陶瓷封装、塑封器件的芯片粘结
Au-Sn、Ag-Cu、Sn-Pb
便于操作，强度稍低于共晶焊粘结
微电子封装基础与传统封装技术
纲要
封装基础知识 传统集成电路封装流程
金属封装 陶瓷封装 塑料封装
封装关键工艺
芯片粘结（Die Attach）
微电子封装基础与传统封装技术
引线键合工艺示意图（之一）
Wire Bonding in Microelectronics, by George Harman
微电子封装基础与传统封装技术
Wedge-type Bonding
微电子封装基础与传统封装技术
引线键合工艺示意图（之二）
微电子封装基础与传统封装技术
微电子封装基础与传统封装技术
递模成型 （Transfer Molding）
微电子封装基础与传统封装技术
框架类塑封前道工艺
Wafer 2nd Optical 第二道光检 Die Attach 芯片粘接
Back Grinding 磨片
Wafer Wash 晶圆清洗
Epoxy Cure 银浆固化
EOL
TAB与倒装芯片互连
微电子封装基础与传统封装技术
微电子封装的等级区分
从零级封装到。。。
微电子封装基础与传统封装技术
从裸芯片到封装元件
管芯 圆片
单芯片封装 电测试 包装与运输
微电子封装基础与传统封装技术
一级封装的主要互连技术
(b) 引线键合（wire bonding） (a) 倒装焊（flip chip）
微电子封装基础与传统封装技术
环氧树脂和导电胶粘结技术
环氧树脂粘结技术
主要应用于芯片与底座要求相互绝缘的情况 组分含固化剂、固化促进剂、稀释剂、填充剂等 易加工、高粘合力、稳定、绝缘特性号、收缩小、机械强度高 耐高温性稍差 工艺简单、成本低廉 典型固化温度：125~175C
导电胶粘结技术
Wafer Mount 晶圆安装
Wafer Saw 晶圆切割
Wire Bond 引线焊接
3rd Optical 第三道光检
微电子封装基础与传统封装技术
框架类塑封后道工艺
EOL Annealing 电镀退火
Trim/Form 切筋/成型
Molding 注塑
De-flash/ Plating 去溢料/电镀
92%以上采用塑料封装
引线框架成型
滴涂法（Glob Top） 填充法（Filling） 浸渍涂敷法 浇注法 递模成型（Transfer Molding）
包封
引线电镀 装片（粘片） 芯片准备 引线键合 （Transfer Molding）
测试与老化
引线打弯
分割（切筋）
（后）固化
成品
-从底部开始，逐渐 覆盖芯片
-完全覆盖包裹完毕， 成型固化
Company Logo
微电子封装基础与传统封装技术
纲要
封装基础知识 传统集成电路封装流程
金属封装 陶瓷封装 塑料封装
封装关键工艺
芯片粘结（Die Attach）
引线键合（Wire Bonding） 模塑（Molding）
引线键合（Wire Bonding） 模塑（Molding）
TAB与倒装芯片互连
微电子封装基础与传统封装技术
一级封装的主要互连方法
芯片-载体/封装体之间的互连
微电子封装基础与传统封装技术
引线键合技术
传统集成电路的I/O端口通常为Al
键合金属丝通常为Al、Au、Cu、Ag等 键合的方式有楔形焊（Wedge-type Bonding）、球焊 (Ball Stitch Bonding)等等
TAB与倒装芯片互连
微电子封装基础与传统封装技术
载带自动焊技术简介
Glob Top Tape
芯片
IC Chip Carrier
粘接 Adhesive
微电子封装基础与传统封装技术
TAB实例
内引线同时起到应力释放 的作用
微电子封装基础与传统封装技术
TAB工艺流程示意图
微电子封装基础与传统封装技术
TAB键合工艺
Fundamentals of Microsystems Packaging, Rao Tummala
微电子封装基础与传统封装技术
倒装芯片互连技术
微电子封装基础与传统封装技术
倒装芯片技术的优点
高密度 短传输路线 低的耦合电感 优良的噪音控制 薄外形
微电子封装基础与传统封装技术
微电子封装基础与传统封装技术
Fundamentals of microsystems packaging, Dr. Rao Tummulao
微电子封装基础与传统封装技术
封装的功能
电源分配/输入信号
封装及组装
芯片
• 芯片保护 • 电源分配 • 信号通道 • 热扩散 热耗/输出信号
系统
微电子封装基础与传统封装技术
TSV
Fan out WLCSP FC PiP
LBGA
COS BGA MCM BGA PoP MAP- POP FC-POP
Stacked-BGA Enhanced BGA BGA TFBGA (mini BGA) BCC uBGA VFBGA WFBGA
TQFP PLCC QFP P-DIP
QFN
FC-QFN
LQFP Enhanced SOJ QFP
aQFN
SSOP
TSOP
SOP
‘90 ‘91 ‘92 ‘93 ‘94 ‘95 ‘96 ‘97 ‘98 ‘99 ‘00 ‘01 ‘02 ‘03 ‘04 ‘05 ‘06 ‘07 ‘08 ‘09 ‘10
微电子封装基础与传统封装技术
国内主要封测厂商的技术路线
TAB与倒装芯片互连
微电子封装基础与传统封装技术
芯片粘结简介
芯片在载体上的固定方法，即采用粘结或者焊接等技 术实现芯片/管芯（Die/Chip）与底座（Carrier） 的连接，常称为Die Bonding / Die Attach / 贴片 等等； 具体的工艺考虑包括：
机械强度 化学性能稳定 导电性和导热性 热匹配特性 低固化温度和易操作性
Loop height (min. m)
80
80
70
70
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纲要
封装基础知识 传统集成电路封装流程
金属封装 陶瓷封装 塑料封装
封装关键工艺
芯片粘结（Die Attach）
引线键合（Wire Bonding） 模塑（Molding）
TAB与倒装芯片互连
微电子封装基础与传统封装技术
金属封装基本工艺
金属外壳成型
外壳电镀 装片（粘片） 芯片准备 引线键合 管帽封接
包装出厂
成品
测试与老化
微电子封装基础与传统封装技术
陶瓷封装基本工艺
陶瓷外壳成型