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（Integrate Circuit）：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”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。

芯片的制作流程：

—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。

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。

u涉及了物理、化学、化工、材料、机械、电气与自动化等多门学科；

u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。

u使用的材料包括：金属、陶瓷、玻璃、高分子等。

—封装的主要生产过程包括：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。

封装术语总结：

—双列直插式封装--DIP(dualin-line package)

—单列直插式封装--SIP(singlein-line package)

—薄小外型封装--TSOP(Thinsmall Outline package)

—四边引脚扁平封装--QFP(quadflat package)

—带引线的塑料芯片载体PLCC(plasticleaded chip carrier)

—无引脚芯片载体--LCC(Leadlesschip carrier)

—插针阵列--PGA(pingrid array)

—球栅阵列—BGA（BallGrid Array)

—芯片尺寸封装－CSP（或称μBGA）

芯片封装使用的材料包括：金属、陶瓷、玻璃、高分子等。

—金属：电热传导材料

—陶瓷、玻璃：陶瓷基板的主要成分

—高分子材料：塑料封装、封装工艺添加物

塑料封装一般认为属非气密封装。

—特点：

工艺简单、成本低廉、适合自动化大批生产。约占IC市场的的95%。

如何衡量一个芯片封装技术是否先进?

—硅效率：芯片占封装面积之比，比值越接近1越好。

当比值等于“1”时，称为“裸晶”。即封装的最高境界。

上表中：硅效率：从2%---75%