微电子器件测试与封装-第四章
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半导体集成电路封装技术复习大纲第一章集成电路芯片封装技术1.(P1)封装概念:狭义:集成电路芯片封装是利用(膜技术)及(微细加工技术),将芯片及其他要素在框架或基板上布置、粘贴固定及连接,引出接线端子并通过可塑性绝缘介质灌封固定,构成整体结构的工艺.广义:将封装体与基板连接固定,装配成完整的系统或电子设备,并确保整个系统综合性能的工程。
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集成电路封装的目的:在于保护芯片不受或者少受外界环境的影响,并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.3.芯片封装所实现的功能:①传递电能,②传递电路信号,③提供散热途径,④结构保护与支持.4.在选择具体的封装形式时主要考虑四种主要设计参数:性能,尺寸,重量,可靠性和成本目标。
5.封装工程的技术的技术层次?第一层次,又称为芯片层次的封装,是指把集成电路芯片与封装基板或引脚架之间的粘贴固定电路连线与封装保护的工艺,使之成为易于取放输送,并可与下一层次的组装进行连接的模块元件.第二层次,将数个第一层次完成的封装与其他电子元器件组成一个电子卡的工艺。
第三层次,将数个第二层次完成的封装组成的电路卡组合成在一个主电路版上使之成为一个部件或子系统的工艺。
第四层次,将数个子系统组装成为一个完整电子厂品的工艺过程。
6.封装的分类?按照封装中组合集成电路芯片的数目,芯片封装可分为:单芯片封装与多芯片封装两大类,按照密封的材料区分,可分为高分子材料和陶瓷为主的种类,按照器件与电路板互连方式,封装可区分为引脚插入型和表面贴装型两大类。
依据引脚分布形态区分,封装元器件有单边引脚,双边引脚,四边引脚,底部引脚四种。
常见的单边引脚有单列式封装与交叉引脚式封装,双边引脚元器件有双列式封装小型化封装,四边引脚有四边扁平封装,底部引脚有金属罐式与点阵列式封装。
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芯片封装所使用的材料有金属陶瓷玻璃高分子8.集成电路的发展主要表现在以下几个方面?1芯片尺寸变得越来越大2工作频率越来越高3发热量日趋增大4引脚越来越多对封装的要求:1小型化2适应高发热3集成度提高,同时适应大芯片要求4高密度化5适应多引脚6适应高温环境7适应高可靠性9。
微电子封装技术知到章节测试答案智慧树2023年最新潍坊学院第一章测试1.封装会使芯片包裹的更加紧实,因此提供散热途径不是芯片封装要实现的功能。
()参考答案:错2.按照封装中组合使用的集成电路芯片的数目,芯片封装可以分为单芯片封装和多芯片封装两类。
()参考答案:对3.按照针脚排列方式的不同,针栅排列可以提供较高的封装密度,其引脚形式为()。
参考答案:底部引脚形态4.针栅阵列式封装的引脚分布形态属于()。
参考答案:底部引脚5.集成电路的零级封装,主要是实现()。
参考答案:芯片内部器件的互连;芯片内部不同功能电路的连接第二章测试1.硅晶圆可以直接用来制造IC芯片而无需经过减薄处理工艺。
()参考答案:错2.当金-硅的质量分数为69%和31%时能够实现共熔,且共熔温度最低。
()参考答案:对3.玻璃胶粘贴法仅适用于()。
参考答案:陶瓷封装4.以下芯片互连方式,具有最小的封装引线电容的是()。
参考答案:FC焊接5.集成电路芯片封装的工序一般可分为()。
参考答案:前道工序;后道工序第三章测试1.轴向喷洒涂胶工艺的缺点为成品易受到水气侵袭。
()参考答案:对2.碳化硅是半导体,因此它不能作为陶瓷封装的材料。
()参考答案:错3.陶瓷封装工艺首要的步骤是浆料的制备,浆料成分包含了无机材料和()。
参考答案:有机材料4.金属封装所使用的的材料除了可达到良好的密封性之外,还可提供良好的热传导及()。
参考答案:电屏蔽5.降低密封腔体内部水分的主要途径有以下几种()。
参考答案:采取合理的预烘工艺;尽量降低保护气体的湿度;避免烘烤后管壳重新接触室内大气环境第四章测试1.双列直插封装的引脚数可达1000以上。
()参考答案:错2.球栅阵列封装形式的芯片无法返修。
()参考答案:错3.以下封装方式中,具有工业自动化程度高、工艺简单、容易实现量产的封装形式为()。
参考答案:塑料双列直插式封装4.载带球栅阵列封装所用的焊球,其成分为()。
参考答案:90%Pb-10%Sn5.陶瓷熔封双列直插式封装结构简单,其三个基本零部件为()。
微电子器件授课教案第一章:微电子器件概述1.1 微电子器件的定义与分类1.2 微电子器件的发展历程1.3 微电子器件的应用领域1.4 学习目标与内容安排第二章:半导体物理基础2.1 半导体材料的性质2.2 半导体器件的基本物理过程2.3 PN结的形成与特性2.4 学习目标与内容安排第三章:二极管3.1 二极管的结构与工作原理3.2 二极管的伏安特性3.3 二极管的主要参数3.4 二极管的应用实例3.5 学习目标与内容安排第四章:晶体三极管4.1 晶体三极管的结构与分类4.2 晶体三极管的工作原理4.3 晶体三极管的伏安特性4.4 晶体三极管的主要参数4.5 晶体三极管的应用实例4.6 学习目标与内容安排第五章:场效应晶体管5.1 场效应晶体管的结构与分类5.2 场效应晶体管的工作原理5.3 场效应晶体管的伏安特性5.4 场效应晶体管的主要参数5.5 场效应晶体管的应用实例5.6 学习目标与内容安排第六章:集成电路概述6.1 集成电路的定义与分类6.2 集成电路的制造过程6.3 集成电路的封装与测试6.4 学习目标与内容安排第七章:数字集成电路7.1 数字集成电路的基本组成7.2 逻辑门与逻辑函数7.3 数字集成电路的常用器件7.4 数字集成电路的设计与仿真7.5 学习目标与内容安排第八章:模拟集成电路8.1 模拟集成电路的基本组成8.2 放大器电路8.3 滤波器电路8.4 模拟集成电路的设计与仿真8.5 学习目标与内容安排第九章:电源集成电路9.1 电源集成电路的分类与原理9.2 开关电源集成电路9.3 线性电源集成电路9.4 电源集成电路的应用实例9.5 学习目标与内容安排第十章:微电子器件的应用与前景10.1 微电子器件在电子设备中的应用10.2 微电子器件在现代科技领域的应用10.3 微电子器件的发展趋势与挑战10.4 学习目标与内容安排第十一章:传感器与微电子器件11.1 传感器的定义与作用11.2 常见传感器的原理与特性11.3 传感器与微电子器件的集成11.4 学习目标与内容安排第十二章:微波器件与射频集成电路12.1 微波器件的基本原理12.2 微波二极管与晶体三极管12.3 射频集成电路的设计与应用12.4 学习目标与内容安排第十三章:光电子器件13.1 光电子器件的原理与结构13.2 激光器与光检测器13.3 光电子器件的应用领域13.4 学习目标与内容安排第十四章:功率集成电路14.1 功率集成电路的基本原理14.2 功率MOSFET与IGBT14.3 功率集成电路的设计与仿真14.4 学习目标与内容安排第十五章:微电子器件的未来与发展15.1 微电子器件技术的创新点15.2 纳米电子器件的发展15.3 微电子器件在新型领域的应用15.4 学习目标与内容安排重点和难点解析重点:1. 微电子器件的定义、分类和应用领域。
微电子封装必备答案微电子封装答案微电子封装第一章绪论1、微电子封装技术的发展特点是什么?发展趋势怎样?(P8、9页)答:特点:(1)微电子封装向高密度和高I/O引脚数发展,引脚由四边引出向面阵排列发展。
(2)微电子封装向表面安装式封装发展,以适合表面安装技术。
(3)从陶瓷封装向塑料封装发展。
(4)从注重发展IC芯片向先发展后道封装再发展芯片转移。
发展趋势:(1)微电子封装具有的I/O引脚数将更多。
(2)微电子封装应具有更高的电性能和热性能。
(3)微电子封装将更轻、更薄、更小。
(4)微电子封装将更便于安装、使用和返修。
(5)微电子封装的可靠性会更高。
(6)微电子封装的性能价格比会更高,而成本却更低,达到物美价廉。
2、微电子封装可以分为哪三个层次(级别)?并简单说明其内容。
(P15~18页)答:(1)一级微电子封装技术把IC芯片封装起来,同时用芯片互连技术连接起来,成为电子元器件或组件。
(2)二级微电子封装技术这一级封装技术实际上是组装。
将上一级各种类型的电子元器件安装到基板上。
(3)三级微电子封装技术由二级组装的各个插板安装在一个更大的母板上构成,是一种立体组装技术。
3、微电子封装有哪些功能?(P19页)答:1、电源分配2、信号分配3、散热通道4、机械支撑5、环境保护4、芯片粘接方法分为哪几类?粘接的介质有何不同(成分)?。
(P12页)答:(1)Au-Si合金共熔法(共晶型) 成分:芯片背面淀积Au层,基板上也要有金属化层(一般为Au或Pd-Ag)。
(2)Pb-Sn合金片焊接法(点锡型) 成分:芯片背面用Au层或Ni 层均可,基板导体除Au、Pd-Ag外,也可用Cu(3)导电胶粘接法(点浆型) 成分:导电胶(含银而具有良好导热、导电性能的环氧树脂。
)(4)有机树脂基粘接法(点胶型) 成分:有机树脂基(低应力且要必须去除α粒子)5、简述共晶型芯片固晶机(粘片机)主要组成部分及其功能。
答:系统组成部分:1 机械传动系统2 运动控制系统3 图像识别(PR)系统4 气动/真空系统5 温控系统6、和共晶型相比,点浆型芯片固晶机(粘片机)在各组成部分及其功能的主要不同在哪里?答:名词解释:取晶、固晶、焊线、塑封、冲筋、点胶第二章芯片互连技术1、芯片互连的方法主要分为哪几类?各有什么特点?(P13页)答:(1)引线键合(WB)特点:焊接灵活方便,焊点强度高,通常能满足70um以上芯片悍区尺寸和节距的焊接需要。
微电子器件的封装与封装技术微电子器件的封装是指将微电子器件通过一系列工艺及材料封装在某种外部介质中,以保护器件本身并方便其连接到外部环境的过程。
封装技术在微电子领域中具有重要的地位,它直接影响着器件的性能、可靠性和应用范围。
本文将对微电子器件的封装和封装技术进行探讨。
一、封装的意义及要求1. 保护器件:封装能够起到保护微电子器件的作用,对器件进行物理、化学及环境的保护,防止外界的机械损伤、湿度、温度、辐射等因素对器件产生不良影响。
2. 提供电子连接:封装器件提供了电子连接的接口,使得微电子器件能够方便地与外部电路连接起来,实现信号传输和电力供应。
3. 散热:现如今,微电子器件的集成度越来越高,功耗也相应增加。
封装应能有效散热,防止过热对器件性能的影响,确保其稳定运行。
4. 体积小、重量轻:微电子器件的封装应尽量减小其体积和重量,以满足现代电子设备对紧凑和便携性的要求。
5. 成本低:封装的制造成本应尽量低,以便推广应用。
二、封装技术封装技术是实现上述要求的关键。
根据封装方式的不同,可以将封装技术分为传统封装技术和先进封装技术。
1. 传统封装技术传统封装技术包括包装封装和基板封装。
(1)包装封装:包装封装即将芯片封装在芯片封装物中,如QFN (无引脚压焊封装)、BGA(球栅阵列封装)等。
这种封装技术适用于小尺寸器件,并具有良好的散热性能和低成本的优点。
(2)基板封装:基板封装主要是通过将芯片封装在PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)上来实现。
它有着较高的可靠性和良好的电气连接性,适用于信号速度较慢、功耗较低的器件。
2. 先进封装技术随着微电子技术的发展,需要更加先进的封装技术来满足器件的高集成度、大功率以及快速信号传输等需求。
(1)3D封装技术:3D封装技术是指将多个芯片通过堆叠、缠绕、插口等方式进行组合,以实现更高的器件集成度和性能。
常见的3D封装技术包括TSV(Through-Silicon-Via,通过硅通孔)和芯片堆积技术。
微电子封装技术中的可靠性设计与分析第一章:引言随着微电子技术的迅猛发展,封装技术作为微电子技术中至关重要的一环,对于保证芯片的可靠性和稳定性起着关键作用。
本文将对微电子封装技术中的可靠性设计与分析进行探讨和研究。
第二章:微电子封装技术概述微电子封装技术是将芯片与外部环境隔离,并提供保护和连接功能的一种技术。
该技术可以分为无源封装和有源封装两大类,其中无源封装主要用于电子元器件或被动元件,有源封装主要用于集成电路芯片等。
第三章:微电子封装技术中的可靠性设计在微电子封装技术中,可靠性是至关重要的设计指标。
可靠性设计需要从以下几个方面考虑:1. 热管理:合理设计散热结构,保证芯片工作温度的稳定和可控;采用热传导材料和散热装置,有效地降低芯片温度,提高其可靠性。
2. 电磁兼容性:合理设计封装结构,以减少电磁干扰对芯片性能的影响;采用电磁屏蔽措施,提高封装结构对电磁波的屏蔽能力。
3. 机械可靠性:针对不同的应用场景和环境,选择合适的封装材料和结构,以提高封装的机械强度和抗震性能。
4. 寿命预测:通过可靠性测试和模拟,对封装结构进行寿命预测和分析,以预测其在实际使用中的可靠性水平。
第四章:微电子封装技术中的可靠性分析方法对于微电子封装技术中的可靠性分析,可以采用以下几种方法:1. 应力分析:通过应力分析软件模拟封装结构在不同工作状态下的应力分布情况,以评估其结构的强度和稳定性。
2. 可靠性测试:采用加速寿命测试方法,对封装结构进行长时间高负荷的可靠性测试,以评估其在实际使用中的寿命和可靠性水平。
3. 故障分析:对实际使用中出现的封装结构失效进行系统的故障分析,找出导致失效的原因,并采取相应的改进措施。
第五章:案例研究通过对几个典型的微电子封装技术案例进行研究,分析其可靠性设计和分析方法的应用效果,以及相应的问题和改进措施。
第六章:总结与展望本文对微电子封装技术中的可靠性设计与分析进行了系统的探讨和研究。
通过合理的设计和分析方法,可以提高微电子封装技术的可靠性和稳定性,为微电子工程提供更可靠的基础。