电子技术论文微电子封装工艺设计的发展

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1、专业资料论文课题名称:微电子封装工艺的发展专业班级：应用电子二班学号：09062230234姓名:耿国山学习资料专业资料微电子封装工艺的发展摘要：本文介绍微电子封装技术的发展过程和趋势，同时介绍了各个时期不同种类的封装技术，也做了对现在国内对于微电子封装技术不足的分析和对发展前景的展望和构想。关键字：为电子封装发展趋势优点一、封装技术的发展近四十年中，封装技术日新月异，先后经历了四次重大技术发展。第一次在20世纪70年代中叶，产生双列直插式引脚封装(DIP)技术；第二次在20世纪80年代，是以四边引线扁

2、平封装(QFP)为代表的四边引出I/O端子为主要特征的表面贴安装型；第三次发生在20世纪90年代的以焊球阵列封装(BGA)为代表的封装技术；第四次发生在21世纪初，以系统封装(SIP)为代表的最新一代封装形式，把半导体封装技术引人一个全新的时代(见图1)。封装技术的发展及进步，我国科研院所从事电子封装技术研究是与电子元器件的研制同时起步的，随着电子元器件技术的发展，电子封装技术同步发展。特别是集成电路技术的发展，促进了电子封装技术日新月异的变化。目前，全国从事封装技术研究的科研院所有33家，其中信息产业

3、部系统16家，其他系统17家。从事封装研究的从业人员1890余人，其中技术人员900余人，主要从事：陶瓷外壳封装、塑料外壳封装、金属外壳封装、金属-陶瓷外壳封装以及外壳研制、封装设备研制、封装材料研制、测试技术研究、封装技术培训及咨询服务。封装形式从DIP、SOP、OFP、LCC到BGA、CSP、FC、WLP等，引脚数从8发展到目前的391，标志着封装技术达到了新的水平然而我国封装技术与国外封装技术的差距所在学习资料专业资料　　（1）封装技术人才严重短缺、缺少制程式改善工具的培训及持续提高培训的经费及手

4、段。　　（2）先进的封装设备、封装材料及其产业链滞后，配套不拿且质量不稳定。　　(3)封装技术研发能力不足，生产工艺程序设计不周伞，可操作性差，执行能力弱。　　(4)封装设备维护保养能力欠伟，缺少有经验的维修工程师，且可靠性实验设备不齐全，失效分析(FA)能力不足。　　(5)国内封装企业除个别企业外，普遍规模较小，从事低端产品生产的居多，可持续发展能力低，缺乏向高档发展的技术和资金。　　(6)缺少团队精神，缺乏流程整合、持续改善、精细管理的精神，缺少现代企业管理的机制和理念。二、各封装技术发展介绍自二十

5、世纪几十年代以来迅速发展的新型微电子封装技术，包括寒秋阵列封装（BGA）、芯片尺寸封装（CSP）、原片级封装（WLP）、三位封装（3D）和系统封装（SIP）等项技术。　2.1焊球阵列封装(BGA)　　阵列封装(BGA)是世界上九十年代初发展起来的一种新型封装。这种BGA的突出的优点：①电性能更好：BGA用焊球代替引线，引出路径短，减少了引脚延迟、电阻、电容和电感;②封装密度更高;由于焊球是整个平面排列，因此对于同样面积，引脚数更高。例如边长为31mm的BGA，当焊球节距为1mm时有900只引脚，相比之下

6、，边长为32mm，引脚节距为0.5mm的QFP只有208只引脚;③BGA的节距为1.5mm、1.27mm、1.0mm、0.8mm、0.65mm和0.5mm，与现有的表面安装工艺和设备完全相容，安装更可靠;④由于焊料熔化时的表面张力具有"自对准"效应，避免了传统封装引线变形的损失，大大提高了组装成品率;⑤BGA引脚牢固，转运方便;⑥焊球引出形式同样适用于多芯片组件和系统封装。因此，BGA得到爆炸性的发展。BGA因基板材料不同而有塑料焊球阵列封装(PBGA)，陶瓷焊球阵列封装(CBGA)，载带焊球阵列封装(

7、TBGA)学习资料专业资料，带散热器焊球阵列封装(EBGA)，金属焊球阵列封装(MBGA)，还有倒装芯片焊球阵列封装(FCBGA。PQFP可应用于表面安装，这是它的主要优点。但是当PQFP的引线节距达到0.5mm时，它的组装技术的复杂性将会增加。所以PQFP一般用于较低引线数(208条)和较小的封装休尺寸(28mm见方)。因此，在引线数大于200条以上和封装体尺寸超过28mm见方的应用中，BGA封装取代PQFP是必然的。在以上几类BGA封装中，FCBGA最有·希望成为发展最快的BGA封装，我们不妨以它为

8、例，叙述BGA的工艺技术和材料。FCBGA除了具有BGA的所有优点以外，还具有：①热性能优良，芯片背面可安装散热器;②可靠性高，由于芯片下填料的作用，使FCBGA抗疲劳寿命大大增强;③可返修性强。　　FCBGA所涉及的关键技术包括芯片凸点制作技术、倒装芯片焊接技术、多层印制板制作技术(包括多层陶瓷基板和BT树脂基板)、芯片底部填充技术、焊球附接技术、散热板附接技术等。它所涉及的封装材料主要包括以下几类。凸点材料：Au、PbSn和AuSn等;