集成电路封装技术

集成電路封裝

集成电路封装在电子学金字塔中的位置既是金字塔的尖顶又是金字塔的基座。说它同时处在这两种位置都有很充分的根据。从电子元器件（如晶体管）的密度这个角度上来说，IC代表了电子学的尖端。但是IC又是一个起始点，是一种基本结构单元，是组成我们生活中大多数电子系统的基础。同样，IC不仅仅是单块芯片或者基本电子结构，IC的种类千差万别（模拟电路、数字电路、射频电路、传感器等），因而对于封装的需求和要求也各不相同。本文对IC封装技术做了全面的回顾，以粗线条的方式介绍了制造这些不可缺少的封装结构时用到的各种材料和工艺。

虽然IC的物理结构、应用领域、I/O数量差异很大，但是IC封装的作用和功能却差别不大，封装的目的也相当的一致。作为“芯片的保护者”，封装起到了好几个作用，归纳起来主要有两个根本的功能：（1）保护芯片，使其免受物理损伤；（2）重新分布I/O，获得更易于在装配中处理的引脚节距。封装还有其他一些次要的作用，比如提供一种更易于标准化的结构，为芯片提供散热通路，使芯片避免产生α粒子造成的软错误，以及提供一种更方便于测试和老化试验的结构。封装还能用于多个IC的互连。可以使用引线键合技术等标准的互连技术来直接进行互连。或者也可用封装提供的互连通路，如混合封装技术、多芯片组件（MCM）、系统级封装（SiP）以及更广泛的系统体积小型化和互连(VSMI)概念所包含的其他方法中使用的互连通路，来间接地进行互连。

随着微电子机械系统(MEMS)器件和片上实验室（lab-on-chip）器件的不断发展，封装起到了更多的作用：如限制芯片与外界的接触、满足压差的要求以及满足化学和大气环境的要求。人们还日益关注并积极投身于光电子封装的研究，以满足这一重要领域不断发展的要求。最近几年人们对IC封装的重要性和不断增加的功能的看法发生了很大的转变，IC封装已经成为了和IC本身一样重要的一个领域。这是因为在很多情况下，IC的性能受到IC封装的制约，因此，人们越来越注重发展IC封装技术以迎接新的挑战。

集成电路封装

集成电路封装

集成电路（integrated circuit，港台称之为积体电路）是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，这样，整个电路的体积大大缩小，且引出线和焊接点的数目也大为减少，从而使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。 它在电路中用字母“IC”（也有用文字符号“N”等）表示。 集成电路特点 集成电路具有体积小，重量轻，引出线和焊接点少，寿命长，可靠性高，性能好等优点，同时成本低，便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用，同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。用集成电路来装配电子设备，其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍，设备的稳定工作时间也可大大提高。

集成电路的封装形式有很多，按封装形式可分三大类，即双列直插型、贴片型和功率型。在选择器件封装形式应首先考虑其标称尺寸和脚间距这两点。标称尺寸系指器件封装材料部分的宽度（H），一般用英制mil来标注；脚间距系指器件引脚间的距离（L），一般用公制mm来标注。 一、双列直插（DIP）型

标称尺寸分为：300mil、600mil、750mil三种，常用的是300mil、600mil两种。

脚间距一般均为 2.54mm

一般情况下

引脚数＜24时其标称尺寸均为300mil；

引脚数≥24时其标称尺寸为300mil时，俗称窄体；

引脚数≥24时其标称尺寸为600mil时，俗称宽体。

引脚数≥48时其标称尺寸为750mil。如MC68000，现很少使用。

二、贴片（SMD）型

贴片器件种类繁多，按种类可分如下几类；

技术交流

Digital Space P.231浅谈集成电路封装技术的发展喻尤芬 遵义市职业技术学校摘要：集成电路的出现给我国的电子行业发展带来了巨大的改变，而在集成电路的发展过程中，封装技术对于其具有非常重要的意义，封装操作的主要对象是集成电路的芯片部分，封装技术的发展和改善，对于集成电路整体性能的发挥都具有非常重要的意义。目前，我国的集成电路封装技术，正朝着多元化，高科技的方向发展。关键词：集成电路 封装技术 发展引言：集成电路的封装，是一项为了保持电路的完整性且避免其受到外部环境影响的技术类型。不同的封装方式，其电路封装的效果和质量也有所差异。随着集成电路本身的不断发展，相应的封装技术也在不断的变化和更新。本文通过对封装技术的分析，探讨其未来的发展趋势。1 封装技术的作用和种类1.1 主要作用在集成电路发展的初级阶段，封装技术是基于保护集成电路本身的稳定性和安全性而产生的，因为集成电路作为一个导体，其直接暴露在外部环境中时容易受到外部环境中的物理或化学因素的影响。因此，需要对其进行封装保护。1.2 封装方式和种类首先，最初的封装原材料，通常采用金属材质，这种材质可以实现集成电路本身与外界环境的全面隔绝，。但当集成电路中的芯片钝化层技术得到发展后，封装技术也得到了进一步的发展。从芯片钝化层本身的作用上来分析，钝化层主要是完成集成电路中的单元器件与整个集成电路系统的连接。这种连接包括了电力角度的连接以及物理上的连接。而在电力方面的连接上，尤其需要封装技术的保护。但目前随着集成电路中的芯片速率不断提高，其功率也随之增大，散热问题成为集成电路应用中的主要问题，在这种背景下，封装操作的保护性质的性能有所下降，而逐步转向了技术层面的发展。其次，目前的集成电路封装技术按照不同的分类原则可进行不同维度的区分。例如，从原材料的角度来分，封装技术可分为金属封装、陶瓷封装以及塑料封装。期货中金属封装属于较早期的封装技术，而陶瓷封装是与金属封装相比具有更好的可靠性的一种封装方式。其主要特点是可为种类繁多的IC芯片封装提供气密性与密封性的保护。且从其自身的角度来看，这种封装材料具有极强的稳定性，且可以通过对其特性的改造和化学成分的调整改变其特性，使其具有更广的应用范围，目前，陶瓷封装不仅可用于封盖，也可以作为承载基板发挥作用。2 典型封装技术的介绍2.1 晶圆级封装技术这种技术的封装操作原理是，在硅片上通过实施与半导体的前期工艺类似的流程，按照薄膜、光刻、电镀以及采用干湿法蚀刻的流程完成整个封装操作。最后利用切割结束，封装好的集成电路制作成一个单个的成品，其主要优势在于，由于切割分离技术的实施，是电子产品的个体尺寸实现了最小化，这符合现代人们对电子产品使用的便捷性需求。另外，在封装技术实施完毕后的效果测试阶段 ，整个测试流程均可在硅片上完成，因此，整个过程的复杂性被降低，这给产品的批量生产提供了便利，这种生产方式必然会带来生产成本的降低。2.2 多芯片封装技术上文所提到的晶圆级封装技术，主要是针对单个的芯片实施的封装技术，其使用范围相对更广。而多芯片封装技术是一种相对来讲比较具有针对性的技术类型。其主要应用于一些特定的技术的初期阶段。这种技术的主要特点是可进行应用的市场规模较小，技术的成熟度和稳定度较单芯片的封装技术也不具有很强的稳定性。这种封装技术由于一次性封装的芯片数量的要求，对芯片本身的质量厚度有一定的要求，目前出现的世界上最薄的芯片由三星公司研发，其厚度规格仅为0.6mm，可应用于32G的存储器设备。在芯片厚度达到要求的基础上，这种封装技术可应用于高密度多媒体手机或相关移动设备中。另外，多芯片封装技术对应用空间的节约，也给电子产品的规格和外观设计提供了一定的便利。2.3 系统封装技术系统性的封装技术，可实现多种不同类型芯片的统一封装。其从本质上来讲也是一种多芯片的封装技术。但与前者相比较先进的地方在于，其内部芯片具有更强的丰富性，这也就意味着电子产品的功能得到了丰富。这也从另一方面反映出，采用此种封装技术的电子产品，其不同元件之间的兼容性较强。其主要的应用优势在于，同步提升电子产品以及设备的兼容性、灵活性和对不同应用要求的适应性。且从成本和效率的角度来看，这种封装技术的核心技术易于开发，应用成本也相对较低，从其应用领域来看，这种封装方式按照不同的内部芯片类型可应用与没有很高的更新换代要求的电子产品中，或者在军事装备方面进行应用，实现其设备应用的高性能要求。3 结束语总之，集成电路的封装技术与其本身的发展具有非常密切的关系，因为封装操作的实施对象是集成电路中的芯片结构，所以，不同的芯片类型和其本身的性质也会对封装技术的应用造成影响，在这种背景下 ，封装技术要获得长足的发展应当不断的从技术层面进行改革和创新，在压缩成本，提高效率的前提下不断的通过技术革新和有效管理来保持其较强的市场竞争力。参考文献[1]牛帅,章珺.集成电路封装技术的现状与发展趋势[J].工业,2017(2):00160-00160.[2]曹杰.集成电路封装成型设备发展历程[J].机械工程师,2016(6):184-184.[3] 郭昌宏,李习周,张易勒.集成电路封装测试企业的发展策略浅析[J].中国集成电路, 2017(12).基于单片机的蓄电池电量检测崔越 梅斌 靳明欢 史津鸿 湖北师范大学教技学院摘要：为了解决我们在生活中因为操作不当导致蓄电池损坏等问题，本文将介绍一种基于单片机的蓄电池电量检测系统，本设计以单片机为主控核心，通过控制PCF8591芯片以及LCD1602液晶显示器来实现对蓄电池的实时监控。本系统为符合国家可持续发展战略，使用低成本、低功耗的组件。目前，我国为了实行可持续发展战略，大力发展电瓶车。在电瓶车的应用中，蓄电池的充放电不当等问题,如果设计了一种基于单片机的电池电量检测系统,将对电池进行实时监测。通过电压值更准确地估计电池剩余电量，从而避免电池过充放电造成的损坏，从而提高电池的使用寿命。1.铅酸蓄电池电量检测设计方案通过功能需求分析,我们需要设计单片机主控电路，A/D转换模块，LCD1602液晶显示器，蜂鸣器等来实现对蓄电池的电压实时监控。用户在骑行电瓶车时，电压检测电路将检测到的电压通过A/D转换，再通过单片机让液晶器显示电压值，用户通过该电压值可以大致判断出该蓄电池是否需要充电以及充电完成大概在什么时候从而避免过冲导致蓄电池损坏。

得分评分人得分评分人得分评分人《集成电路封装与测试技术》考试试卷

班级:

学号 姓名

一

一、填空题（每空格1分 共18分）

1、封装工艺属于集成电路制造工艺的 工序。

2、按照器件与电路板互连方式，封装可分为引脚插入型（PTH）和 两大类。

3、芯片封装所使用的材料有许多，其中金属主要为 材料。

4、 技术的出现解决了芯片小而封装大的矛盾。

5、在芯片贴装工艺中要求：己切割下来的芯片要贴装到引脚架的中间焊盘上，焊盘的尺寸要与芯片大小要 。

6、在倒装焊接后的芯片下填充，由于毛细管虹吸作用，填料被吸入，并向芯片-基板的中心流动。一个12,7mm见方的芯片， 分钟可完全充满缝隙，用料大约0,031mL。

7、用溶剂来去飞边毛刺通常只适用于 的毛刺。

8、如果厚膜浆料的有效物质是一种绝缘材料，则烧结后的膜是一种介电体，通常可用于制作 。

9、能级之间电位差越大，噪声越 。

10、薄膜电路的顶层材料一般是 。

11、薄膜混合电路中优选 作为导体材料。

12、薄膜工艺比厚膜工艺成本 。

13、导电胶是 与高分子聚合物（环氧树脂）的混合物。

14、绿色和平组织的使命是： 。

15、当锡铅合金中铅含量达到某一值时，铅含量的增加或锡含量的增加均会使焊料合金熔点 。

16、印制电路板为当今电子封装最普遍使用的组装基板，它通常被归类于 层次的电子封装技术

17、印制电路板通常以 而制成。 18、IC芯片完成与印制电路板的模块封装后，除了焊接点、指状结合点、开关等位置外，为了使成品表面不会受到外来环境因素，通常要在表面进行 处理。