集成电路芯片封装技术概述

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1、西安邮电大学微电子学系集成电路芯片封装与测试1课程概况教师：谢端电话：88166173邮箱：xieduan@xiyou.edu.cn办公地点：3#实验楼501课程性质：系考学时数：32考核方式：闭卷平时成绩：30%卷面成绩：70%2集成电路芯片封装与测试总学时：32第一章：集成电路芯片封装概述第二章：封装工艺流程第三章：印制电路板第四章：陶瓷封装第五章：塑料封装第六章：气密性封装第七章：封装可靠性工程第八章：封装过程中的缺陷分析第九章：先进封装技术第十章：集成电路测试技术3教材：集成电路芯片封装技术李可为编参考书：微系统封装技术概论金

2、玉丰编著4第一章集成电路芯片封装技术概述5一、封装技术概论及相关知识二、封装分类及封装材料三、微电子封装技术历史和发展趋势6一、封装技术概论及相关知识微电子学（Microelectronics）：一门研究集成电路设计、制造、测试、封装等全过程的学科。微电子技术：利用微细加工技术，基于固体物理、器件物理和电子学理论方法，在半导体材料上实现微小固体电子器件和集成电路的一门技术。集成电路IC（IntegrateCircuit）：通过半导体工艺技术将电子电路元件（电阻、电容等无源器件）和有源器件（晶体管、二极管等），按照一定的电路互连，“集成

3、”在一块半导体单晶片（如硅或砷化镓）上，封装在一个外壳内，形成完整的有独立功能的电路和系统。芯片（chip）：没有封装的集成电路，通常与集成电路混用，作为集成电路的又一个名称。集成电路封装（ICPackaging,PKG)：是一门将IC芯片加以粘贴固定并密封保护，并与其它必需的元器件组合以成为一项电子产品的科学技术。7设计检测单晶、外延材料掩膜版芯片制造过程封装测试系统需求集成电路设计与制造的主要流程芯片的显微照片8集成电路制造流程缺陷芯片1.2.3.划片线单个芯片装配封装4.5.由晶锭切成硅片单晶硅Figure1.69封装在IC制造

4、流程中的位置101、芯片封装技术—概念狭义的封装集成电路芯片封装(Packaging,PKG)，是指利用膜技术及微细加工技术,将芯片布置、粘贴固定及连接在框架或基板上,并引出接线端子。通过可塑性绝缘介质灌封固定,构成整体立体结构的工艺。广义的封装“电子封装工程”（系统封装）=狭义的封装（芯片封装）+装配和组装即：将芯片封装体与其它元器件组合、装配成完整的系统和电子设备。11第1階段封裝第2階段封裝第3階段封裝Chip系统封装12封装工程的技术层次从系统角度看，微系统封装包括：芯片级封装（零级）器件级封装（一级封装）板级封装（二级封装）

5、系统级封装（三级封装）13微系统工程中几个封装层次零级：晶体管级（芯片级）一级：器件级（芯片到模块）二级：板级模块到PCB（卡）三级：系统级PCB到主板14集成电路的封装层次第二级封装印刷电路板装配第一级封装：IC封装最终产品装配：电路板装到系统中的最终装配为在印刷电路板上固定的金属管脚管脚管脚插入孔中然后在PCB背面焊接表面贴装芯片被焊在PCB的铜焊点上.边缘连接电极插入主系统PCB组件主电子组件板电极Figure20.3152.芯片封装的技术领域芯片封装是一门跨学科的综合学科，也是跨行业的综合工程技术。涉及了物理、化学、化工、材料

6、、机械、电气与自动化等多门学科；整合了产品的电气特性、热传导性、可靠性、材料与工艺技术的应用以及成本价格等因素。使用的材料包括：金属、陶瓷、玻璃、高分子等。163.封装目的及实现的功能封装目的：为保护芯片不受或少受外界环境的影响,为之提供一个良好的工作条件,以使集成电路具有稳定、正常的功能。实现功能：传递电能传递电路信号提供散热途径结构保护与支持17封装的功能18在集成电路的工艺流程中，封装工艺属集成电路制造工艺的后道工序。所谓“前”、“后”是以硅圆片（wafer）切成芯片（chip）为分解点。19传统封装的主要流程封装的主要生产过程

7、包括：晶圆切割，将晶圆上每一晶粒加以切割分离。粘晶，（Die-Attach）将切割完成的晶粒放置在导线架上。焊线，（WireBond）将晶粒信号接点用金属线连接至导线架上。封胶，将晶粒与外界隔绝。检切/成型，将封胶后多余的残胶去除，并将导线架上IC加以检切成型。印字，在IC表面打上型号、生产日期、批号等信息。检测，测试芯片产品的优劣。20传统装配与封装流程硅片测试和拣选引线键合分片塑料封装最终封装与测试贴片Figure20.121微芯片封装例子Figure1.822二、封装分类及封装材料迄今还没有一个统一的封装分类方法，业界常常从封装

8、材料、封装形式、应用对象等角度进行分类。从以下四个方面进行分类：按芯片数目；按材料分类；按器件与电路板互连方式；按引脚分布；231.封装的分类(2)按封装中组合集成电路芯片数目单芯片封装(SCP)多芯片封装(MCP)按密