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芯片封装技术培训课件芯片封装技术培训课件芯片封装技术是现代电子行业中不可或缺的一环。
它起到了保护芯片、传导热量、提高电气连接性和机械强度等重要作用。
本文将介绍芯片封装技术的基本原理、封装材料的选择以及未来发展趋势。
一、芯片封装技术的基本原理芯片封装技术是将芯片封装在外壳中，以保护芯片免受外界环境的影响。
它通过将芯片与外界连接，实现芯片与外界设备的通信和互动。
封装过程中，需要将芯片与封装材料进行粘合，并通过焊接等手段实现电气连接。
芯片封装技术的基本原理可以分为以下几个步骤：首先，将芯片放置在封装基板上，并使用导电胶水将芯片固定在基板上。
接下来，通过焊接技术将芯片的引脚与基板上的连接线连接起来，形成电气连接。
最后，使用封装材料将芯片封装在外壳中，以保护芯片免受外界环境的影响。
二、封装材料的选择封装材料的选择对芯片封装技术起着至关重要的作用。
合适的封装材料可以提供良好的机械强度、导热性能和电气连接性，从而保护芯片的正常运行。
在选择封装材料时，需要考虑以下几个因素：首先，材料的导热性能。
芯片在工作过程中会产生大量的热量，如果导热性能不好，会导致芯片温度过高，影响芯片的正常工作。
其次，材料的机械强度。
封装材料需要具备足够的机械强度，以保护芯片不受外力损伤。
最后，材料的电气连接性。
封装材料需要具备良好的导电性能，以实现芯片与外界设备的电气连接。
常见的封装材料包括有机封装材料、无机封装材料和复合封装材料等。
有机封装材料通常具有良好的导热性能和电气连接性，但机械强度较差；无机封装材料具有较好的机械强度和导热性能，但电气连接性较差；复合封装材料则综合了有机和无机封装材料的优点，具有较好的综合性能。
三、芯片封装技术的未来发展趋势随着电子行业的快速发展，芯片封装技术也在不断进步和创新。
未来，芯片封装技术将朝着以下几个方向发展：首先，封装材料的研发将更加注重环保和可持续性。
随着环境保护意识的增强，封装材料的研发将更加注重减少对环境的影响，并提高材料的可持续性。
摘要：微电子技术的飞速发展也同时推动了新型芯片封装技术的研究和开发。
本文主要介绍了几种芯片封装技术的特点，并对未来的发展趋势及方向进行了初步分析。
1 引言芯片封装是连接半导体芯片和电子系统的一道桥梁，随着微电子技术的飞速发展及其向各行业的迅速渗透，芯片封装也在近二、三十年内获得了巨大的发展，并已经取得了长足的进步。
本文简要介绍了近20年来计算机行业芯片封装形成的演变及发展趋势，从中可以看出IC芯片与封装技术相互促进，协调发展密不可分的关系。
2 主要封装技术2.1 DIP双列直插式封装DIP(dualIn－line package)是指采用双列直插式封装的集成电路芯片，绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式，其引脚数一般不超过100个。
采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚，需要插入到具有DIP 结构的芯片插座上。
当然，也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。
DIP封装的芯片在从插座上插拔时应特别小心，以免损坏引脚[1]。
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（如图1），缓存(cache)和早期的内存芯片也是这种封装形式。
2.2 QFP塑料方形扁平封装QFP（plastic quad flat package）封装的芯片引脚之间距离很小，管脚很细，一般大规模或超大规模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（表面安装元件技术）将芯片与主板焊接起来。
采用SMD安装不必在主板上穿孔，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器件，要用专用工具拆卸。
QFP封装具有以下特点：（1）适用于SMD表面安装技术在PCB电路板上安装布线；（2）适合高频使用；（3）操作方便，可靠性高；（4）芯片面积与封装面积之间的比值较小。
一、什么叫封装封装，就是指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接.封装形式是指安装半导体集成电路芯片用的外壳。
它不仅起着安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用，而且还通过芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件相连接，从而实现内部芯片与外部电路的连接。
因为芯片必须与外界隔离，以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。
另一方面，封装后的芯片也更便于安装和运输。
由于封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB(印制电路板)的设计和制造，因此它是至关重要的。
衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比，这个比值越接近1越好。
封装时主要考虑的因素：1、芯片面积与封装面积之比为提高封装效率，尽量接近1：1；2、引脚要尽量短以减少延迟，引脚间的距离尽量远，以保证互不干扰，提高性能；3、基于散热的要求，封装越薄越好。
封装主要分为DIP双列直插和SMD贴片封装两种。
从结构方面，封装经历了最早期的晶体管TO（如TO-89、TO92）封装发展到了双列直插封装，随后由PHILIP 公司开发出了SOP小外型封装，以后逐渐派生出SOJ（J型引脚小外形封装）、TSOP（薄小外形封装）、VSOP（甚小外形封装）、SSOP（缩小型SOP）、TSSOP （薄的缩小型SOP）及SOT（小外形晶体管）、SOIC（小外形集成电路）等。
从材料介质方面，包括金属、陶瓷、塑料、塑料，目前很多高强度工作条件需求的电路如军工和宇航级别仍有大量的金属封装。
封装大致经过了如下发展进程：结构方面：TO－>DIP－>PLCC－>QFP－>BGA －>CSP；材料方面：金属、陶瓷－>陶瓷、塑料－>塑料；引脚形状：长引线直插－>短引线或无引线贴装－>球状凸点；装配方式：通孔插装－>表面组装－>直接安装二、具体的封装形式1、 SOP/SOIC封装SOP是英文Small Outline Package 的缩写，即小外形封装。
芯片封装技术详解1、BGA(ball grid array)也称CPAC(globe top pad array carrier)。
球形触点陈列，表面贴装型封装之一。
在印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用以代替引脚，在印刷基板的正面装配LSI 芯片，然后用模压树脂或灌封方法进行密封。
也称为凸点陈列载体(PAC)。
引脚可超过200，是多引脚LSI用的一种封装。
封装本体也可做得比QFP(四侧引脚扁平封装)小。
例如，引脚中心距为1.5mm的360引脚BGA仅为31mm见方；而引脚中心距为0.5mm的304 引脚QFP 为40mm 见方。
而且BGA不用担心QFP 那样的引脚变形问题。
该封装是美国Motorola 公司开发的，首先在便携式电话等设备中被采用，随后在个人计算机中普及。
最初，BGA 的引脚(凸点)中心距为1.5mm，引脚数为225。
现在也有一些LSI 厂家正在开发500 引脚的BGA。
BGA 的问题是回流焊后的外观检查。
美国Motorola 公司把用模压树脂密封的封装称为OMPAC，而把灌封方法密封的封装称为GPAC。
2、C－(ceramic)表示陶瓷封装的记号。
例如，CDIP 表示的是陶瓷DIP。
是在实际中经常使用的记号。
3、COB(chip on board)板上芯片封装，是裸芯片贴装技术之一，半导体芯片交接贴装在印刷线路板上，芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现，并用树脂覆盖以确保可靠性。
虽然COB 是最简单的裸芯片贴装技术，但它的封装密度远不如TAB 和倒片焊技术。
4、DIP(dual in-line package)双列直插式封装。
插装型封装之一，引脚从封装两侧引出，封装材料有塑料和陶瓷两种。
欧洲半导体厂家多用DIL。
DIP 是最普及的插装型封装，应用范围包括标准逻辑IC，存贮器LSI，微机电路等。
引脚中心距2.54mm，引脚数从6 到64。
封装宽度通常为15.2mm。
有的把宽度为7.52mm和10.16mm 的封装分别称为SK－DIP(skinny dual in-line package) 和SL－DIP(slim dual in-line package)窄体型DIP。
