集成电路芯片封装第五讲

二、传声器的认识：将声音转换成音频电信号的声电器件 或称为“话筒”“麦克风”“微音器” 1、传声器的分类方法很多，主要有以下几个。 ①按换能原理分类，有电动式传声器（如动圈式传声器、铝带式传声器等）、 电容式传声器（其中包括驻极体式传声器）、电磁式传声器、半导体式传声 器和压电式传声器（晶体传声器、陶瓷传声器、压电高聚合物式传声器）。 ②按指向性图分类，有无指向传声器（又称全指向传声器）、双向传声器 （又称8字形指向性传声器）和心形传卢器、超心形传声器、超指向传声器 （它们又称为单向传声器）。 ③按使用场合分类，有普通传声器、立体声传声器、近讲传声器、佩戴式传 声器、无线传声器和测量用传声器等。 2、传声器的选择： 传声器的种类很多，要根据场合和要求进行合理选择。 ①要求可靠的，应选动圈式。 ②要求音质清脆的，应选电容式传声器。 ③注意电源的要求，有的直接接在电缆线上，有特殊的（48V直流）。 ④根据传声器的选场合，例如：体积大小、有无传输线、抗噪强度等。噪声 大的场所应选抗噪音强的； ⑤注意传声器的技术指标选择，如：指向性、灵敏性、最大承受的声压。 ⑥注意传声器的特点及使用范围。 3、传声器的保养：
通入信号电流即可振动发音。带状高音扬声器的阻抗非常小， 与放大器和分频网络连接时，必须用匹配变压器。 ⑥薄片扬声器。 该种扬声器的振膜是用耐高温的高分子薄膜形成的，音圈 装在或印刷在高分子振膜上。将印刷有音圈的高分子振膜置 于特殊形状磁体构成的磁场中，就可做成薄片型扬声器。此 种扬声器的音圈导线电阻可设计成几Ω，可不用匹配变压器， 同时其输入容量大。在音质方面，它和带状扬声器一样，不 失真的自然声音感可延伸到较高的频段。 3）按用途分类 ①全频带扬声器。它能够同时覆盖高、低频段，其振膜振 动可产生从低音到高音的全频带声音。在全频带扬声器中， 有单纸盆的全频带扬声器、双纸盆型和同轴型扬声器。双纸 盆和单纸盆扬声器都是整体结构。同轴型扬声器是把两个扬 声器做在一起构成一种多声道器件。

传统装配与封装流程
硅片测试和拣选
分片
20.1
最终封装与测试
微芯片封装例子
Figure 1.8
二、封装分类及封装材料
迄今还没有一个统一的封装分类方法，业界常常从 封装材料、封装形式、应用对象等角度进行分类。
从以下四个方面进行分类： 按芯片数目； 按材料分类； 按器件与电路板互连方式； 按引脚分布；
缺陷芯片
5.
终测确保集成电路 通过电学和环境测 试
Figure 1.6
封装在IC制造流程中的位置
1、芯片封装技术—概念
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。
教材： 集成电路芯片封装技术 李可为 编 参考书：微系统封装技术概论 金玉丰编著
第一章
集成电路芯片封装技术概述
一、封装技术概论及相关知识
二、封装分类及封装材料
三、微电子封装技术历史和发展趋 势
一、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。
1.封装的分类 (2)
按互连方式分类：
引脚插入式 PTH(Pin-through-hole)
SIP
单边引腳
ZIP
插入式
双边引腳
DIP SK-DIP
PGA
底部引腳
表面贴装式：SMT〔Surface Mount Te单ch边n引ol脚ogy) SVP
表面贴装式
双边引脚
SOP TSOP SSOP SOI

微电子技术发展对封装的要求
四、高密度化和高引脚数
高密度和高I/O数造成单边引脚间距缩短、封装难
度加大：焊接时产生短路、引脚稳定性差
解决途径：
采用BGA技术和TCP（载带）技术
成本高、难以进行外观检查等。
微电子技术发展对封装的要求
五、适应恶劣环境
密封材料分解造成IC芯片键合结合处开裂、断路
解决办法：寻找密封替代材料
Ceramic
Ceramic or
Thin Film on Ceramic
Thin Film on PWB
PWB-D
•Integration to
BEOL
•Integration in
Package level
PWB-Microation at
System level
1、电源分配：传递电能-配给合理、减少电压损耗
2、信号分配：减少信号延迟和串扰、缩短传递线路
3、提供散热途径：散热材料与散热方式选择
4、机械支撑：结构保护与支持
5、环境保护：抵抗外界恶劣环境（例：军工产品）
确定封装要求的影响因素
成本
外形与结构
产品可靠性
性能
类比：人体器官的构成与实现
微电子封装技术的技术层次
芯片，但两类芯片的可靠性和成本不同。
封装材料
芯片封装所采用的材料主要包括金属、陶瓷、
高分子聚合物材料等。
问题：如何进行材料选择？
依据材料的电热性质、热-机械可靠性、技术和
工艺成熟度、材料成本和供应等因素。
表1.2-表1.4
封装材料性能参数
介电系数：表征材料绝缘程度的比例常数，相对值，通常介
电系数大于1的材料通常认为是绝缘材料。

焊接方法主要有两种：热压焊接 和超声焊接。
焊接过程中需要控制温度、时间 和压力等参数，以保证焊接质量
和可靠性。
封装成型
封装成型是将已贴装和焊接好的芯片封装在保护壳内的过程。
封装材料主要有金属、陶瓷和塑料等。
成型过程中需要注意保护好芯片和引脚，防止损坏和短路。同时要保证封装质量和 外观要求。
质量检测
VS
详细描述
高性能的芯片封装需要具备低延迟、高传 输速率和低功耗等特性，以满足电子设备 在运行速度、响应时间和能效等方面的需 求。同时，高可靠性的封装能够确保芯片 在各种环境条件下稳定运行，提高产品的 使用寿命和可靠性。
多功能集成化
总结词
为了满足电子设备多功能化的需求，芯片封 装也呈现出多功能集成化的趋势。
02
芯片封装流程
芯片贴装
芯片贴装是芯片封装流程的第 一个环节，主要涉及将芯片按 照设计要求粘贴在基板上。
粘贴方法主要有三种：粘结剂 粘贴、导电胶粘贴和焊接粘贴 。
粘贴过程中需要注意芯片的方 向和位置，确保与设计要求一 致，同时要保的引脚与基板 的引脚对应焊接在一起的过程。
塑料材料具有成本低、重量轻、加工方便等优点，常用于 封装壳体和绝缘材料等。
常用的塑料材料包括聚苯乙烯、聚酯、聚碳酸酯等，其加 工工艺包括注塑成型、热压成型等。
其他材料
其他材料包括玻璃、石墨烯、碳纳米管等新型材料，具有优异的性能和广阔的应 用前景。
这些新型材料的加工工艺尚在不断发展和完善中。
05
芯片封装发展趋势
02
陶瓷材料主要包括95%Al2O3、 Al2O3-ZrO2、Al2O3-TiO2等， 其加工工艺包括高温烧结、等静 压成型和干压成型等。
金属材料