微电子封装基础与传统封装技术

微电子封装技术及发展探析

摘要 近年来，随着科学技术的不断进步与发展，集成电路的广泛使用使得我国工业的飞跃发展成为现实和可能，受此影响，集成电路产业也成为可我国国民经济长期可持续发展的关键。在集成电路产业之中，微电子封装技术的高低将直接决定整个集成电路的电性能、机械性能、光性能和热性能的优劣，在这样的情况下，对微电子封装技术及其发展进行分析和探讨就变得十分有必要了。基于此，本文从微电子封装技术的发展历程、现状出发，就现阶段我国微电子封装技术的特点及其未来的发展趋势进行了探析。

关键词 微电子；封装技术；发展探析

在电子信息技术不断发展的当下，微型化、多功能化、高性能化逐步成为电子产品未来发展的基本要求，而为了更好地实现上述目的、确保电子产品能够正常使用，就离不开微电子封装技术对其提供相应的支持。目前，我国常用的微电子封装技术主要有倒装芯片技术、芯片规模封装等，不同的封装技术有不同的应用范围，只有在明确不同封装技术的特点的基础上，才能保证对大限度地发挥不同封装技术的优势和作用。下面，本文将就微电子封装技术及其发展进行详细阐述。

1 微电子封装技术常见分类及特点

1.1 BGA封装技术

BGA封装技术诞生于20世纪90年代，其中文全称为焊球阵列封装技术，由于已经有了较长的发展历程，因而在目前的应用实践中有着较高的技术成熟度，通过球柱形焊点阵列进行I/O端与基板的封装是其主要的封装原理。相较于其他常见微电子封装技术，BGA封装技术的主要优势在于阵列密度高、组装成品率高。在塑料焊球阵列、陶瓷焊球阵列、金属焊球阵列等多种BGA封装技术中，装芯片焊球阵列封装将是未来BGA技术的主要发展方向[1]。

1.2 3D封装技术

3D封装技术是伴随着移动互联网的发展而逐渐兴起的，目前主要应用于手持设备的高密度立体式组装之中，是同时满足多个芯片组立体式封装需求的有效途径。在现阶段市面上常见的各种封装技术中，3D封装技术具备的主要技术优势在于功能性丰富、封装密度高、电性能热性能突出。

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1 先进微电子封装工艺技术培训

培训目的：

1、详细分析集成电路封装产业发展趋势；

2、整合工程师把握最先进的IC封装工艺技术；

3、详细讲述微电子封装工艺流程及先进封装形式；

4、讲述微电子封装可靠性测试技术；

5、微电子封装与制造企业以及设计公司的关系；

6、实际案例分析。

参加对象：

1、大中专院校微电子专业教师、研究生；；

2、集成电路制造企业工程师，整机制造企业工程师；

3、微电子封装测试、失效分析、质量控制、相关软件研发、市场销售人员；

4、微电子封装工艺设计、制程和研发人员；

5、微电子封装材料和设备销售工程师及其应用的所有人员；

6、微电子封装科研机构和电子信息园区等从业人员

【主办单位】中 国 电 子 标 准 协 会 培 训 中 心

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课程提纲（内容）：

Flip Chip Technology and Low Cost Bumping Method

l What is Flip Chip

l Why Use Flip Chip 百度文库 - 让每个人平等地提升自我

2 l Flip Chip Trend

l Flip Chip Boding Technology

l Why Underfill

l No Flow Underfill

l Other Key Issues

Wafer Level Packaging

l What is IC packaging?

l Trend of IC packaging

l Definition and Classification of CSP

l What is wafer level packaging?

l Overview Technology Options

— Wafer level High Density Interconnections

微电子封装技术综述论文

摘要：我国正处在微电子工业蓬勃发展的时代，对微电子系统封装材料及封装技术的研究也方兴未艾。本文主要介绍了微电子封装技术的发展过程和趋势，同时介绍了不同种类的封装技术，也做了对微电子封装技术发展前景的展望和构想。

关键字：微电子封装 封装技术 发展趋势 展望

一 封装技术的发展过程

近四十年中，封装技术日新月异，先后经历了3次重大技术发展。

IC封装的引线和安装类型有很多种，按封装安装到电路板上的方式可分为通孔插入式TH和表面安装式SM，或按引线在封装上的具体排列分为成列四边引出或面阵排列。微电子封装的发展历程可分为3个阶段：

第1阶段，上世纪70年代以插装型封装为主。70年代末期发展起来的双列直插封装技术DIP，可应用于模塑料，模压陶瓷和层压陶瓷封装技术中，可以用于IO数从8~64的器件。这类封装所使用的印刷线路板PWB成本很高，与DIP相比，面阵列封装，如针栅阵列PGA，可以增加TH类封装的引线数，同时显著减小PWB的面积。PGA系列可以应用于层压的塑料和陶瓷两类技术，其引线可超过1000。值得注意的是DIP和PGA等TH封装由于引线节距的限制无法实现高密度封装。

第2阶段，上世纪80年代早期引入了表面安装焊接技术，SM封装，比较成熟的类型有模塑封装的小外形，SO和PLCC型封装，模压陶瓷中的CERQUAD层压陶瓷中的无引线式载体LLCC和有引线片式载体LDCC，PLCC，CERQUAD，LLCC和LDCC都是四周排列类封装。其引线排列在封装的所有四边，由于保持所有引线共面性难度的限制PLCC的最大等效引脚数为124。为满足更多引出端数和更高密度的需求，出现了一种新的封装系列，即封装四边都带翼型引线的四边引线扁平封装 QFP 与DIP，相比QFP的封装尺寸大大减小且QFP具有操作方便，可靠性高，适合用SMT表面安 装技术在PCB上安装布线，封装外形尺寸小，寄生参数减小适合高频应用。Intel公司的CPU，如Intel80386就采用的PQFP。

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。