芯片封装原理及分类

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1、qja结-空气热阻qja最早也是最常用的标准之一定义标准由文件JESD51-2给出Ta=环境空气温度,取点为JEDEC组织定义的特定空箱中特定点(Still-AirTest)芯片下印制板可为高传导能力的四层板(2S2P)或低传导能力的一层板之任一种(1S0P)qjma结-移动空气热阻qjma空气流速范围为0-1000LFM定义标准由文件JESD51-6给出Ta=空气温度，取点为风洞上流温度印制板朝向为重大影响因素Nqjc从结点到封装外表面(壳)的热阻，外表面壳取点尽量靠近Die安装区域qjc结壳热阻DieSubstratePCB

2、JunctionCaseqjb从结点至印制板的热阻定义标准由文件JESD51-8给出qjb结板热阻严格地讲，Theta-JB不仅仅反映了芯片的内热阻，同时也反映了部份环境热阻，如印制板。正因如些，Theta-JB相对于其它热阻而言，虽然JEDEC组织在99年就发布了它的热阻定义方式，但是芯片供应商采用较慢。部份传热路径严重不对称芯片，如TO-263目前尚无该热阻的定义标准qjx试图采用简单的热阻表示复杂的芯片传热现象芯片内部的热传现象非常复杂，无法使用热阻来完美表示；热阻qjx无法用于准确预测芯片的温度，只能提供定性的热性能对比

3、；如需准确预测特定工况下芯片的温度，我们需要其它的方法qjx使用的局限性Convection/RadiationConvection/RadiationConductionConvectionConductionRadiationConductionJunctionXθjx芯片的详细模型建立所有芯片内部所有影响传热的结构Die硅或砷化镓材料，表面有发热集成电路通常为环氧树脂，厚为1-2milDieAttach铜制，用于加强传热或其它目地DieFlag/DiePadEncapsulant通常为环氧树脂材料金或铝制，数目等同于外面管

4、脚数BondWiresSolderBalls通常材料为锡铅合金95Pb/5Sn或37Pb/63Sn.铜或铝42合金制LeadframesSubstrate通常由BTFR4制成(塑料芯片)；或氧化铝制成(陶瓷芯片)热阻网络模型-DELPHI模型DEvelopmentofLibrariesofPHysicalmodelsforanIntegrateddesignenvironmentDELPHI项目：从1993年到1996年，由欧盟资助，Flomerics公司负责协调，AlcatelBell、AlcatelEspace、Phili

5、psCFT、ThomsonCSF、Flomerics、NMRC等公司合作，旨在开发芯片的简化热模型的精确表示方法。PROFIT项目：同样由欧盟资助，由Philips公司负责协调，Flomerics、Nokia、Infineon、Philips、ST、Micred、TIMA、等公司合作，旨在开发芯片热模型的快速建立方法。项目产生了一系列成果，如芯片的热阻网络模型DELPHI标准、JEDEC组织认证的唯一热模型库FLOPACK、芯片热应力分析工具Flo/stress等。PRedictionOFtemperaturegradients

6、InfluencingThequalityofelectronicproductsPROFIT项目DELPHI项目DELPHI模型生成原理建立详细模型标准实验验证误差估计在规定的Ｎ种边界条件下批处理进行详细模型计算封装参数(结构、材料参数)根据各种封装特点离散出各种热阻网络拓朴结构详细模型发布简化模型多种边界条件可以表示自然对流、强迫对流、散热器等多种环境根据各热阻节点的温度值优化得出具有最小误差的热阻值DELPHI项目组定义了99种边界条件；Flopack应用了44种或88种PBGA封装模型的建立PBGA封装特点?有机基片Or

7、ganicsubstrate使用焊球(Solderballs)作为二级互联主要应用:ASIC’s,内存,图形显示,芯片组,通讯等.PBGA封装优缺点?I/O密度高；基片材BT具有较好的电性能；加工工艺类似PCB板，成本低廉非气密封装,不适合于长时工作的芯片或军用芯片Die与基片(Substrate)间的CTE不匹配如功耗大于2W，则可能需要加强散热手段主要类型的PBGA封装Wire-BondedPBGA(Die-up)BTDielectricThermalViasSolderBalls(37Pb/63Sn)Epoxy-based

8、EncapsulantSiliconDieDieAttach&SolderMaskGoldBondWiresCuTracesPower&GroundPlanesBottomSpreaderDieFlagSignalVias最主流的PBGA封装，相对成熟的加工技术