微电子封装复习提纲

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。

2。

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。

7。

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。

请仅参考PPT课件即可以下为填空题部分，个别几个概念题已做标注1、微电子封装的作用？PPT第一章第2页作用---为芯片及部件提供保护、能源、冷却、与外部环境的电气连接+机械连接2、引线键合技术通常采用的压焊方法有哪些？PPT第2章第3页扩散焊、冷压焊、热压焊、超声波焊、超生－热压焊,钎焊,电阻焊3、引线键合技术中被连接的金属丝通常是？Au或铝；膜焊盘通常为什么焊盘？铝4、通常采用什么方法形成芯片正面的金属化，该方法由于覆层均匀而成为金属化技术的主流。

PPT第1章第22页溅射沉积5、采用金属合金键合技术将芯片背面连接到层压基板腔室内的芯片粘接区，通常采用的连接方法有？PPT第1章第29页金属合金键合、有机粘接、无机粘接6、目前具有最高的输入/输出（I/O）互连密度的封装技术是？PPT第1章第38页倒装芯片键合7、前、后模塑封装的优缺点？PPT第1章第60页一句话后模塑封装易引起的引线跨度变形和芯片表面应变等问题，前模塑封装避免了这些封装应力8、采用层压塑料封装技术的典型元器件是？PPT第1章第61页最后一行通孔插装类型（TH）的塑料针栅阵列（PPGA）和表面组装用的塑料焊球阵列（PBGA）。

9、概念：封装漏率；PPT第1章第70页25℃下，在高压一侧的为一个大气压和低压一侧不大于1mm汞柱的情况下每秒通过的单个或多个泄漏通道的干燥空气量9、引线键合时劈刀压力的影响？PPT第2章第18页全部内容拉断载荷与球的变形率成正比；键合加载力越大，接头强度越高。

但太大则可能损坏硅片，或引线颈缩；劈刀压力应使焊点引线宽度增加到原来引线直径的4/3一3/2为宜；键合时间过短或表面有污染时，拉断载荷要比正常的低。

10、氧化膜的硬度对氧化膜破碎的影响？PPT第2章第19页氧化膜的硬度越大（氧化膜越脆），母材的性质越软，氧化膜容易被破碎。

11、、冷压焊通常用于焊接微电子器件的什么外壳，实现冷压焊非常重要的是什么？要求被焊金属在低温下有很大的塑性-PPT第2章第21和23页12、对超声波焊焊点进行焊后加热，可使接头强度提高，说明什么？第2章第33页在超声压接时所形成的扩散是不充分的。

1、微电子封装技术中常用封装术语英文缩写的中文名称：DIP：双列直插式封装double in-line packageQFP(J)：四边引脚扁平封装quad flat packagePGA：针栅阵列封装pin grid arrayPLCC：塑料有引脚片式载体plastic leaded chip carrierSOP(J)：IC小外形封装small outline packageSOT：小外形晶体管封装small outline transistor packageSMC/D：表面安装元器件surface mount component/deviceBGA：焊球阵列封装ball grid arrayCCGA：陶瓷焊柱阵列封装C eramic Column Grid ArrayKGD：优质芯片（已知合格芯片）Known Good DieCSP：芯片级封装chip size packageWB：引线键合wire bondingTAB：载带自动焊tape automated bondingFCB：倒装焊flip chip bondingOLB：外引线焊接Outer Lead BondingILB：内引线焊接C4：可控塌陷芯片连接Controlled Collapse Chip ConnectionUBM：凸点下金属化Under Bump MetalizationSMT：表面贴装技术THT：通孔插装技术Through Hole TechnologyCOB：板上芯片COG：玻璃上芯片WLP：晶圆片级封装Wafer Level PackagingC：陶瓷封装P：塑料封装T：薄型F：窄节距B：带保护垫2、微电子封装的分级：零级封装：芯片的连接，即芯片互连级一级封装：用封装外壳将芯片封装成单芯片组件和多芯片组件二级封装：将一级封装和其他组件一同组装到印刷电路板（或其他基板）上三级封装：将二级封装插装到母板上3、微电子封装的功能：1）电源分配：保证电源分配恰当，减少不必要的电源消耗，注意接地线分配问题。

第一章绪论1、封装技术发展特点、趋势发展特点：①、微电子封装向高密度和高I/O引脚数发展，引脚由四边引出向引出向面阵列排列发展；②、微电子封装向表面安装式封装（SMP）发展，以适合表面安装技术（SMT）；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、应具有更高的电性能和热性能；③、将更轻、更薄、更小；④、将更便于安装、使用和返修；⑤、可靠性会更高；⑥、性价比会更高，而成本却更低，达到物美价廉。

2、封装的功能：电源分配、信号分配、散热通道、机械支撑和环境保护。

3、封装技术的分级零级封装：芯片互连级。

一级封装：将一个或多个IC芯片用适宜的材料（金属、陶瓷、塑料或它们的组合）封装起来，同时在芯片的焊区与封装的外引脚间用如上三种芯片互连方法（WB、TAB、FCB）连接起来使之成为有实用功能的电子元器件或组件。

二级封转：组装。

将上一级各种微电子封装产品、各种类型的元器件及板上芯片（COB）一同安装到PWB 或其它基板上。

三级封装：由二级组装的各个插板或插卡再共同插装在一个更大的母板上构成的，立体组装。

4、芯片粘接的方法只将IC芯片固定安装在基板上：Au-Si合金共熔法、Pb-Sn合金片焊接法、导电胶粘接法、有机树脂基粘接法。

芯片互连技术：主要三种是引线键合（WB）、载带自动焊（TAB）和倒装焊（FCB）。

早期有梁式引线结构焊接，另外还有埋置芯片互连技术。

第二章芯片互连技术1、芯片互连技术各自特点及应用引线键合：①、热压焊：通过加热加压力是焊区金属发生塑性形变，同时破坏压焊界面上的氧化层使压焊的金属丝和焊区金属接触面的原子间达到原子引力范围，从而使原子间产生引力达到键合。

加热温度高，容易使焊丝和焊区形成氧化层，容易损坏芯片并形成异质金属间化合物影响期间可靠性和寿命；由于这种焊头焊接时金属丝因变形过大而受损，焊点键合拉力小（＜0.05N/点），使用越来越少。

微电子封装技术Chapter 1Introduction第1章简介1.The development characteristics and trends of microelectronics packaging.微电子封装的发展特点和趋势。

2.The func tions of microelectronics packaging. 微电子封装的功能。

3.The levels of microelectronics packaging technology.微电子封装技术水平。

1.4.The methods for chip bonding. 芯片连接的方法Chapter 2Chip interconnection technology第2章芯片互连技术It is one of the key chapters它是一个关键的章节1.The Three kinds of chip interconnection, and their characteristics and applications. 三种芯片互联方法？他们的特点和应用。

2.The types of wire bonding (WB) technology, their characteristics and working principles.WB技术的种类，特点和工作原理。

3.The working principle and main process of the wire ball bonding.焊球连接的原理和主要步骤。

4.The major materials for wire bonding.用于引线键合的主要材料。

5.Tape automated bonding (TAB) technology:载带自动焊（TAB）的技术：1）The characteristic and application of TAB technology.（TAB）的技术的特点和应用。

高级微电子技术复习提纲答案（闭卷专用）高级微电子技术复习提纲2015-9-29 IN LONGER WE TRUST!1.请给出下列英文缩写的英文全文，并译出中文：CPLD、FPGA、GAL、LUT、IP、SoC。

CPLD：Complex Programmable Logic Device 复杂可编程逻辑器件；FPGA：Field Programmable Gate Array 现场可编辑门阵列；GAL：Generic Array Logic 通用逻辑器件；LUT：Look-Up Table 查找表；IP：Intellectual Property 知识产权；SoC：System on Chip 片上系统。

2.试述AGC BJT器件实现AGC特性（自动增益控制，Automatic Gain Control）的工作原理; 试说明为什么AGC BJT的工作频率范围受限。

AGC双极型晶体管利用大注入效应。

在大电流下基区产生大注入效应，使增益降低、输出不至于过高，达到自动增益控制的目的。

自动增益控制特性与频率特性是相矛盾:1) 实现AGC需要基区展宽，而器件的工作频率与基区宽度的平方成反比，使得工作频率范围受限；2) 实现AGC要求基区大注入,基区掺杂浓度低时，易于发生大注入效应，而基区掺杂浓度动愈低，器件高频噪声愈差，使得工作频率范围受限。

3.试给出AGC BJT和AGC双栅MOSFET的自动增益控制范围(db 数)和频率范围。

通常AGC双极型晶体管工作在10—300MHz频率范围内。

双栅MOSFET:硅栅：200MHz以内，钼栅：900MHz以内。

4.为什么双栅MOSFET具有良好的超高频(UHF)特性？双栅MOSFET具有相互独立的两个栅电极，大幅减小了密勒效应，使反馈电容比普通MOSFET低两个数量级以上，从而有良好的超高频特性。

5.试给出在IC中实现AGC功能的方法。

如图所示为AGC在IC中的实现方法流程图：6.为什么硅栅、耐熔金属栅能实现源漏自对准，而铝栅不行？实现源漏自对准的目的是什么？铝栅的熔点较低，在高温下对有源区进行扩散时铝会熔化，不能实现自对准工艺。

2022《微电子工艺》复习提纲一、衬底制备1. 硅单晶两种制备方法及比较。

直拉法：该法是在直拉单晶氯内，向盛有熔硅坩锅中，引入籽晶作为非均匀晶核，然后控制热场，将籽晶旋转并缓慢向上提拉，单晶便在籽晶下按照籽晶的方向长大。

其优点是晶体被拉出液面不与器壁接触，不受容器限制，因此晶体中应力小，同时又能防止器壁沾污或接触所可能引起的杂乱晶核而形成多晶。

区溶法：使圆柱形硅棒用高频感应线圈在氩气气氛中加热，使棒的底部和在其下部靠近的同轴固定的单晶籽晶间形成熔滴，这两个棒朝相反方向旋转。

然后将在多晶棒与籽晶间只靠表面张力形成的熔区沿棒长逐步移动，将其转换成单晶。

区熔法可用于制备单晶和提纯材料，还可得到均匀的杂质分布。

这种技术可用干生产纯度很高的半导体、金属、合金、无机和有机化合物晶体。

2.硅的掺杂和导电特性：包括杂质种类、杂质能级和激活能。

掺杂剂可在拉制前一次性加入；也可在拉制过程中分批加入，持续不断地加入高纯度的多晶硅于融体中，使初始的掺杂浓度维持不变；均匀掺杂分布，可由高拉制速率和低旋转速率获得。

硅的p型杂质一般为硼B，n型杂质一般为磷P和砷As。

p型/n型杂质的能级在禁带中靠近价带顶和导带底，均为浅能级。

3. 硅单晶的晶向表示方法和硅的原子密度。

晶向—空间点阵中由结点连成的结点线和平行于结点线的方向。

实验中确定晶向：光图定向硅的原子密度为5.00x10^22/cm34. 硅单晶圆片的制作方法。

切：金刚石刀切晶锭成晶圆，沿（100）面或（111）面1/3的原料损耗磨：机械研磨，消除切割留下的划痕。

抛：抛光二、外延生长1. 外延的定义。

在一定条件下，通过一定方法获得所需原子，并使这些原子有规则地排列在衬底上；在排列时控制有关工艺条件，使排列的结果形成具有一定导电类型、一定电阻率、一定厚度。

2. 硅外延方法。

四氯化硅（SiCl4）氢气还原法。

硅外延层一般采用气相外延的方法制备。

3. 用Grovel模型分析四氯化硅氢气还原法外延制备硅的外延速率。

微电子工艺复习提纲1集成电路的制作可以分成三个阶段：①硅晶圆片的制作；②集成电路的制作；③集成电路的封装。

2集成电路发展史：生长法，合金法，扩散法4评价发展水平：最小线宽，硅晶圆片直径，DRAM容量5金刚石结构特点：共价四面体，内部存在着相当大的“空隙”6面心立方晶体结构是立方密堆积，(111)面是密排面。

7金刚石结构可有两套面心立方结构套购而成，面心立方晶格又称为立方密排晶格。

8双层密排面的特点：在晶面内原子结合力强，晶面与晶面之间距离较大，结合薄弱。

两个双层面间，间距很大，而且共价键稀少，平均两个原子才有一个共价键，致使双层密排面之间结合脆弱9金刚石晶格晶面的性质：由于{111}双层密排面本身结合牢固，而双层密排面之间相互结合脆弱，在外力作用下，晶体很容易沿着{111}晶面劈裂。

由{111}双层密排面结合牢固，化学腐蚀就比较困难和缓慢，所以腐蚀后容易暴露在表面上。

因{111}双层密排面之间距离很大，结合弱，晶格缺陷容易在这里形成和扩展。

{111}双层密排面结合牢固，表明这样的晶面能量低。

由于这个原因，在晶体生长中有一种使晶体表面为{111}晶面的趋势。

10肖特基缺陷：如果一个晶格正常位置上的原子跑到表面，在体内产生一个晶格空位，称肖特基缺陷。

11弗伦克尔缺陷：如果一个晶格原子进入间隙，并产生一个空位，间隙原子和空位是同时产生的，这种缺陷为弗伦克尔缺陷。

12堆垛层错：在密堆积的晶体结构中，由于堆积次序发生错乱13固溶体：当把一种元素B(溶质)引入到另一种元素A(溶剂)的晶体中时，在达到一定浓度之前，不会有新相产生，而仍保持原来晶体A的晶体结构，这样的晶体称为固溶体。

14固溶度：在一定温度和平衡态下，元素B能够溶解到晶体A内的最大浓度，称为这种杂质在晶体中的最大溶解度15固溶体分类：替位式固溶体，间隙式固溶体16某种元素能否作为扩散杂质的一个重要标准：看这种杂质的最大固溶度是否大于所要求的表面浓度，如果表面浓度大于杂质的最大固溶度，那么选用这种杂质就无法获得所希望的分布。

一、填空题：1．锡膏印刷时，所需准备的材料及工具：焊膏、模板、刮刀、擦拭纸、无尘纸、清洗剂、搅拌刀。

2．Chip 元件常用的公制规格主要有 0402 、 0603 、 1005 、 1608 、 3216 、3225 。

3．锡膏中主要成份分为两大部分合金焊料粉末和助焊剂。

4．SMB板上的Mark标记点主要有基准标记（fiducial Mark）和 IC Mark 两种。

5．QC七大手法有调查表、数据分层法、散布图、因果图、控制图、直方图、排列图等。

6．静电电荷产生的种类有摩擦、感应、分离、静电传导等，静电防护的基本思想为对可能产生静电的地方要防止静电荷的产生、对已产生的静电要及时将其清除。

7．助焊剂按固体含量来分类，主要可分为低固含量、中固含量、高固含量。

9．SMT的PCB定位方式有：针定位边针加边。

10．目前SMT最常使用的无铅锡膏Sn和Ag和Cu比例为 96.5Sn/3.0Ag/0.5Cu 。

11．常见料带宽为8mm的纸带料盘送料间距通常为 4mm 。

二、SMT专业英语中英文互换1．SMD：表面安装器件2．PGBA：塑料球栅阵列封装3．ESD：静电放电现象4．回流焊：reflow(soldering) 5．SPC：统计过程控制6．QFP：四方扁平封装7．自动光学检测仪：AOI 8．3D-MCM：三维立体封装多芯片组件9．Stick:：棒状包装10．Tray:：托盘包装11．Test：测试12．Black Belt：黑带13．Tg：玻璃化转变温度14．热膨胀系数：CTE15．过程能力指数：CPK16．表面贴装组件：（SMA）（surface mount assemblys）17．波峰焊：wave soldering18．焊膏：solder paste 19．固化：curing 20．印刷机：printer21．贴片机：placement equipment 22．高速贴片机：high placement equipment 25．返修： reworking 23．多功能贴片机：multi-function placement equipment 24．热风回流焊：hot air reflow soldering三、画出PCB板设计中，一般通孔、盲孔和埋孔的结构图四、简答题：电子封装是指将具有一定功能的集成电路芯片，放置在一个与之相适应的外壳容器中，为芯片提供一个稳定可靠的工作环境；同时，封装也是芯片各个输出、输入端的向外过渡的连接手段，以及起将器件工作所产生的热量向外扩散的作用，从而形成一个完整的整体，并通过一系列的性能测试、筛选和各种环境、气候、机械的试验，来确保器件的质量，使之具有稳定、正常的功能。