IC封装-材料、制程与可靠度间关系.pdf

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1、IC封装-材料、制程与可靠性李欣鸣#6275Agenda1.微电子封装技术发展概况2.微电子封装材料及其性能2.1封装材料的电性质2.2热性质2.2封装材料的力学,化学性质3.微电子封装工艺技术3-1焊接-D/B3-2引线键合-W/B3-3成型-Molding4.微电子封装可靠性4-1概述4-2失效机制及其可靠性测试1微电子封装技术发展概况2為何半導體晶片需要封裝為何半導體晶片需要封裝??RedistributeRedistributetheveryfinetheveryfine--pitchpadspitchpa

2、dsonthechip.onthechip.將晶片上間距極小的焊墊加以放大將晶片上間距極小的焊墊加以放大重新分佈其位置重新分佈其位置3PackageTrend44DrivingFactorsinICPackaging•HigherICCircuitDensity更高的IC线路密度•HighSpeedSignals高速信号传输•HigherElectricalandThermalPerformance更好的电性和散热性能•LowCost低成本5PackageTechnologyTrends6DIP双列直插式封装•DI

3、P(DualIn－linePackage)绝大多数中小规模集成电路(IC)其引脚数一般不超过100个。DIP封装具有以下特点：1.适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接，操作方便。2.芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积也较大。Intel系列CPU中8088就采用这种封装形式，缓存(Cache)和早期的内存芯片也是这种封装形式。7SurfaceMountComponent(表面帖裝元件)•PLCC–Description:SmallOutlineIntegratedCircuit(SOIC)–Classlette

4、r:U,IC,AR,C,Q,R–LeadType:J-lead–#ofPins:20-84(Upto100+)–BodyType:Plastic–LeadPitch:50mils(1.27mm)–Orientation:Dot,notch,stripeindicatepin1andleadcountscounterclockwise.8SurfaceMountComponent(表面帖裝元件)SOICSOSOLSOJVSOPSSOPQSOPTSOPDescriptionSmallSmallSmallSmallVer

5、yShrinkQuarterThinSmallOutlineICOutlineOutline,OutlineJ-SmallSmallSmallOutlineLargeLeadOutlineOutlineOutlinePackagePackagePackagePackage#ofPins8-568-1616-3216-4032-568-3020-5620-56BodyWidthVarious156mils300-400300-400300mils208mils156mils208mils(3.97mm)milsmil

6、s(6.63-(6.63mm)(5.3mm)(3.97mm)(5.3mm)(6.63-12.212.2mm)mm)LeadTypeGull-wing,Gull-wingGull-wingJ-LeadGull-wingGull-wingGull-wingGull-wingJ-leadLeadPitch20to5050mils50mils50mils25mils25mils25mils20milsmils(1.27mm)(1.27mm)(1.27mm)(0.65mm)(0.65mm)(0.65mm)(0.5mm)9QF

7、P塑料方型扁平式封装和PFP塑料扁平组件式封装•QFP（PlasticQuadFlatPackage）封装的芯片引脚之间距离很小，管脚很细，一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式，其引脚数一般在100个以上。用这种形式封装的芯片必须采用SMD（表面安装设备技术）将芯片与主板焊接起来。采用SMD安装的芯片不必在主板上打孔，一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点，即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片，如果不用专用工具是很难拆卸下来的。PFP（PlasticFlatPackage

8、）方式封装的芯片与QFP方式基本相同。唯一的区别是QFP一般为正方形，而PFP既可以是正方形，也可以是长方形。QFP/PFP封装具有以下特点：10BGA球栅阵列封装•当IC的频率超过100MHz时，传统封装方式可能会产生所谓的“CrossTalk”现象，而且当IC的管脚数大于208Pin时，传统的封装方式有其困难度。PlasticSubstratePBGAC