微电子封装复习详细版(DOC)

1、微电子封装技术中常用封装术语英文缩写的中文名称：

DIP：双列直插式封装double in-line package

QFP(J)：四边引脚扁平封装quad flat package

PGA：针栅阵列封装pin grid array

PLCC：塑料有引脚片式载体plastic leaded chip carrier

SOP(J)：IC小外形封装small outline package

SOT：小外形晶体管封装small outline transistor package

SMC/D：表面安装元器件surface mount component/device

BGA：焊球阵列封装ball grid array

CCGA：陶瓷焊柱阵列封装C eramic Column Grid Array

KGD：优质芯片（已知合格芯片）Known Good Die

CSP：芯片级封装chip size package

WB：引线键合wire bonding

TAB：载带自动焊tape automated bonding

FCB：倒装焊flip chip bonding

OLB：外引线焊接Outer Lead Bonding

ILB：内引线焊接

C4：可控塌陷芯片连接Controlled Collapse Chip Connection

UBM：凸点下金属化Under Bump Metalization

SMT：表面贴装技术

THT：通孔插装技术Through Hole Technology

COB：板上芯片

COG：玻璃上芯片

WLP：晶圆片级封装Wafer Level Packaging

C：陶瓷封装P：塑料封装

T：薄型F：窄节距

B：带保护垫

2、微电子封装的分级：

零级封装：芯片的连接，即芯片互连级

一级封装：用封装外壳将芯片封装成单芯片组件和多芯片组件

二级封装：将一级封装和其他组件一同组装到印刷电路板（或其他基板）上

三级封装：将二级封装插装到母板上

3、微电子封装的功能：

1）电源分配：保证电源分配恰当，减少不必要的电源消耗，注意接地线分配问题。

2）信号分配：使信号延迟尽可能减小，使信号线与芯片的互连路径及通过封装的I/O引出的路径达到最短。

3）散热通道：保证系统在使用温度要求的范围内能正常工作。

4）机械支撑：为芯片和其他部件提供牢固可靠的机械支撑，能适应各种工作环境和条件的变化。

5）环境保护：保护芯片不被周围环境的影响。

4、微电子封装技术中的主要工艺方法：

（1）芯片粘接: (将IC芯片固定安装在基板上)

1) Au-Si合金共熔法

2) Pb-Sn合金片焊接法

3) 导电胶粘接法

4）有机树脂基粘接法

（2）互连工艺：(主要三种是引线键合（WB）、载带自动焊（TAB）和倒装焊（FCB）) WB：主要的WB工艺方法；热压超声焊主要工艺参数、材料：

WB工艺方法：热压焊、超声焊和热压超声焊（也叫金丝球焊）

热压超声焊主要工艺参数：

1.热压焊的焊头形状----楔形，针形，锥形

2.焊接温度150°左右

3.焊接压力---0.5到1.5N/点。

4.超声波频率

材料：热压焊、金丝球焊主要选用金丝，

超声焊主要用铝丝和Si-Al丝，

还有少量Cu-Al丝和Cu-Si-Al丝等

TAB：内、外引线焊接主要工艺参数、载带的分类：

TAB内、外引线焊接主要工艺参数：焊接温度（T）；焊接压力(P)；焊接时间(t)；

载带的分类：单层带、双层带、三层带和双金属带

FCB：工艺方法，各工艺方法的关键技术：

FCB工艺方法：

1、热压FCB法

2、再流FCB法

3、环氧树脂光固化FCB法

4、各向异性导电胶FCB法

各工艺方法的关键技术：

1.热压FCB法：高精度热压FCB机,调平芯片与基板平行度；

2.再流FCB法：控制焊料量及再流焊的温度；

3.环氧树脂光固化FCB法：光敏树脂的收缩力及UV光固化；

4.各向异性导电胶FCB法：避免横向导电短路UV光固化。

（3）常用芯片凸点制作方法；电镀法制作芯片凸点有关计算：公式、公式中各参数的含义、单位、电镀时间的计算。

常用芯片凸点制作方法：

（1）蒸发/溅射法； （2）电镀法； （3）化学镀法； （4）打球法； （5）激光凸点法； （6）置球和模板印刷法； （7）移植凸点法； （8）叠层法； （9）柔性凸点法； （10）喷射法

电镀法制作芯片凸点有关计算：公式、公式中各参数的含义、单位、电镀时间的计算：根据对凸点高度的要求不同，电镀时间也不同。根据电解定律，镀层厚度δ为：

式中：Dk: 电流密度(A/dm2);

t: 电镀时间(h) η: 电流效率;

k: 电化当量(g/A.h)；指在电镀过程中电极上通过单位电量时，电极反应形成产物之理论重量 d: 电镀金属密度(g/cm3)。

若δ用um 作单位，则η的取值应去除百分号

（4）芯片凸点的组成及各部分的作用。

1.Al 膜： 作为芯片焊区

2.粘附层金属： 使Al 膜和芯片钝化层粘附牢固

3.阻挡层金属： 防止最上层的凸点金属与Al 互扩散，生成金属间化合物

4.凸点金属：

导电作用

（6）组装工艺： 波峰焊工艺： ①波峰焊工艺步骤；

装板→涂覆焊剂→预热→焊接→热风刀→冷却→卸板

d

k t D k ⋅⋅⋅=

ηδ