《微系统封装基础》PPT课件

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1、封装的趋势（1）微型化（2）集成化（3）I/O接口数不断增加（4）成本降低（包括制造、测试、返修）（5）可靠性好（电性能、热性能以及寿命）第3章新型封装技术焊球阵列(BGA)封装(BallGridArray)芯片尺寸封装(CSP:ChipScalePackage)圆片级封装(WLP:WaferLevelPackage)多芯片模块（MCM:Mulit-chipModule)3维封装(3DPackage)系统级封装(SIP：SystemInPackage)SOP:SystemOnPackage新技术3DICswithout3DSystemsCreatesGapComponentDensit

2、yorSource:IBM,Intel1081071051041031021019711980199520201061010109108107106105104103SystemIntegrationLawGap:104x}19900.3mmComponentdensitySMTPTHMILLISCALETransistors/cm3Moore’sLawforICsMoore’sLawForICsto32mmMCM,3D,SIP3.1焊球阵列封装（BGA:ballgridarray）·定义I/O端是焊料球（Solderball），并呈阵列排列。即采用多功能、焊球阵列技术取代了传统的引

3、线框式.·种类按基材不同分：塑料BGA(PBGA)，陶瓷BGA（CBGA）、带式BGA（TBGA）、金属BGA（MBGA）·特点能安排更多的I/O，且可用于MCM（多芯片模块)，I/O端子数已经超过2600QFPBGA边长节距引脚(只)QFP32mm0.5mm208BGA31mm1.5mm4001mm900QFP(PlasticQuadFlatPackage)，引脚间距小，操作人员和设备的要求提高，精细技术的代价高,(1.0mm、0.8mm、0.65mm(304)、0.5mm、0.4mm、0.3mm多个规格)电子器件工程联合会（JEDEC）制定的BGA物理标准中，规定BGA的球形引脚间

4、距为：1.5mm;1.27mm和1.0mm技术关键焊球端子底面的高度偏差原因：基板翘曲225球、1.5mmBGA偏差130um在线检测困难不能目检探针检查难于实现一般采用断层X射线跟踪检测工艺CBGA焊点结构图由于BGA的引脚以阵列形式焊于PCB上，返修时难度较大。1、PBGA·结构示意图BT树脂PBGA封装，它采用BT树脂／玻璃层压板作为基板，以塑料环氧模塑混合物作为密封材料，焊球为共晶焊料63Sn37Pb或准共晶焊料62Sn36Pb2Ag1、PBGA结构中的BT树脂／玻璃层压板的热膨胀系数CTE约为14ppm／℃，PCB板的约为17ppm／℃，两种材料的CTE比较接近，因而热匹配性

5、好。PBGA封装的优缺点2在回流焊过程中可利用焊球的自对准作用，即熔融焊球的表面张力来达到焊球与焊盘的对准要求。3成本低。4电性能良好。缺点：对湿气敏感，不适用于有气密性要求和可靠性要求高的器件的封装。优点：2、CBGA它的基板是多层陶瓷，金属盖板用密封焊料焊接在基板上，用以保护芯片、引线及焊盘。封装体尺寸为10-35mm，标准的焊球节距为1.5mm、1.27mm、1.0mm。焊球材料为高温共晶焊料10Sn90Pb，焊球和封装体的连接需使用低温共晶焊料63Sn37Pb。（IBM）CCGACBGA的扩展CBGA封装的优缺点1气密性好，抗湿气性能高，因而封装组件的长期可靠性高。2与PBGA

6、器件相比，电绝缘特性更好。3与PBGA器件相比，封装密度更高。4散热性能优于PBGA结构。优点：缺点：1由于陶瓷基板和PCB板的热膨胀系数CTE相差较大A1203陶瓷基板的CTE约为7ppm／℃，PCB板的CTE约为17ppm／℃，因此热匹配性差，焊点疲劳是其主要的失效形式。2与PBGA器件相比，封装成本高。3、TBGATBGA的载体为铜／聚酰亚胺／铜的双金属层带(载带)。载体上表面分布的铜导线起传输作用，下表面的铜层作地线。硅片与载体实现互连后，将硅片包封起到保护作用。载体上的过孔实现上下表面的导通，利用类似金属丝压焊技术在过孔焊盘上形成焊球阵列。焊球间距有1.0mm、1.27mm、

7、1.5mm几种。TBGA封装的优缺点1对湿气敏感;2不同材料的多级组合对可靠性产生不利的影响。优点：缺点：1封装轻、小;2电性能良;3组装过程中热匹配性好;4散热性能优于PBGA结构。·定义封装后的IC尺寸边长不大于芯片的1.2倍，IC面积只比裸片（Die）大不超过1.4倍。·种类按设计、材料、应用的不同分：引线框架型（leadframe）、柔型基板型（Flex）、硬质基板型（rigid）、圆片级型（WL）和叠层CSP。·特点1.满足了芯片I/