微电子概论--封装与测试
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毕业设计(论文)集成电路封装与测试摘要IC封装是一个富于挑战、引人入胜的领域。
它是集成电路芯片生产完成后不可缺少的一道工序,是器件到系统的桥梁。
封装这一生产环节对微电子产品的质量和竞争力都有极大的影响。
按目前国际上流行的看法认为,在微电子器件的总体成本中,设计占了三分之一,芯片生产占了三分之一,而封装和测试也占了三分之一,真可谓三分天下有其一。
封装研究在全球范围的发展是如此迅猛,而它所面临的挑战和机遇也是自电子产品问世以来所从未遇到过的;封装所涉及的问题之多之广,也是其它许多领域中少见的,它需要从材料到工艺、从无机到聚合物、从大型生产设备到计算力学等等许许多多似乎毫不关连的专家的协同努力,是一门综合性非常强的新型高科技学科。
媒介传输与检测是CPU封装中一个重要环节,检测CPU物理性能的好坏,直接影响到产品的质量。
本文简单介绍了工艺流程,机器的构造及其常见问题。
关键词:封装媒介传输与检测工艺流程机器构造常见问题AbstractIC packaging is a challenging and attractive field. It is the integrated circuit chip production after the completion of an indispensable process to work together is a bridge device to the system. Packaging of the production of microelectronic products, quality and competitiveness have a great impact. Under the current popular view of the international community believe that the overall cost of microelectronic devices, the design of a third, accounting for one third of chip production, packaging and testing and also accounted for a third, it is There are one-third of the world. Packaging research at the global level of development is so rapid, and it faces the challenges and opportunities since the advent of electronic products has never been encountered before; package the issues involved as many as broad, but also in many other fields rare, it needs to process from the material, from inorganic to polymers, from the calculation of large-scale production equipment and so many seem to have no mechanical connection of the concerted efforts of the experts is a very strong comprehensive new high-tech subjects .Media transmission and detection CPU package is an important part of testing the physical properties of the mixed CPU, a direct impact on product quality. This paper describes a simple process, the structure of the machine and its common problems.Keyword: Packaging Media transmission and detectionTechnology process Construction machinery Frequently Asked Questions目录第一章引言 (5)1.1集成电路封装定义和分类 (5)1.2集成电路的封装技术的发展 (7)第二章封装测试流程概述 (13)2.1封装 (13)2.2测试 (14)2.3 FINISH (14)第三章媒介传输与检测设备 (15)3.1适用范围 (15)3.2流程要求 (16)3.2.1流程说明 (19)3.2.2所需设备 (20)3.2.3所需物料 (20)3.2.4设施要求 (20)3.2.5工艺、设备和产品参数 (21)3.3设备说明 (23)3.3.1设备结构 (23)3.3.2设备控制 (31)3.3.3设备启动与停机 (35)3.4常见问题...................................... 错误!未定义书签。
集成电路封装与测试一:封装1.集成电路封装的作用大体来说,集成电路封装有如下四个作用:(l)对集成电路起机械支撑和机械保护作用。
集成电路芯片只有依托不同类型的封装才能应用到各个领域的不同场所,以满足整机装配的需要(2)对集成电路起着传输信号和分配电源的作用。
各种输人输出信号和电源地只有通过封装上的引线才能将芯片和外部电子系统相沟通,集成电路的功能才能得到实现和发挥(3)对集成电路起着热耗散的作用。
集成电路加电工作时,会因功耗而发热,特别是功率集成电路,工作时芯片耗散热量大。
这些热量若不散发掉,就会使芯片温升过高,从而影响电路的性能或造成电路失效,因此,必须通过封装来散发芯片热量,以保证集成电路的性能和可靠性(4)对集成电路起着环境保护的作用。
集成电路芯片若无封装保护,将受污染等环境损伤,性能无法实现。
由于集成电路的应用愈来愈广泛,多数集成电路必须能耐各种恶劣环境的影响,因此,封装对集成电路各种性能的正确实现起着重要的保证作用电路的发展受广泛应用前景的驱动、而集成电路的封装又随着集成电路的发展而发展。
没有集成电路封装的发展,集成电路的发展就很难实现。
由此可见,集成电路封装对集成电路有着极其重要的作用2.集成电路封装的内容归纳起来至少有以下几个方面:(1)根据集成电路的应用要求,通过定的结构设计、工艺设计、电设计、热设计和可靠性设计制造出合格的外壳或引线框架等主要零部件,并不断提高设计、工艺技术,以适应集成电路发展的需要;(2)按照整机要求和组装需要,改进封装结构、确定外形尺寸,使之达到通用化、标准化,并向多层次、窄节距、多引线、小外形和高密度方向发展;(3)保证自硅晶圆的减薄、划片和分片开始,直到芯片粘接、引线键合和封盖等-系列封装所需工艺的正确实施,达到一定的规模化和自动化,并不断研制开发新工艺、新设备和新技术,以提高封装工艺水平和质量,同时努力降低封装成本:(4)随着集成电路封装日益发展的需要,在原有的材料基础上,需进一步提供低介电系数、高导热、高机械强度等性能优越的新型有机、无机和金属材料;(5)完善和改进集成电路封装的检验手段,统一检验方法,并加强工艺监测和质量控制,提供准确的检验测试数据,为提高集成电路封装的性能和可靠性提供有力的保证集成电路封装对器件性能的影响越来越大,某些集成电路的性能受封装技术的限制与受集成电路芯片性能的限制几乎相同,甚至更大。
微电子封装答案微电子封装第一章绪论1、微电子封装技术的发展特点是什么?发展趋势怎样?(P8、9页)答:特点:(1)微电子封装向高密度和高I/O引脚数发展,引脚由四边引出向面阵排列发展。
(2)微电子封装向表面安装式封装发展,以适合表面安装技术。
(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)微电子封装应具有更高的电性能和热性能。
(3)微电子封装将更轻、更薄、更小。
(4)微电子封装将更便于安装、使用和返修。
(5)微电子封装的可靠性会更高。
(6)微电子封装的性能价格比会更高,而成本却更低,达到物美价廉。
2、微电子封装可以分为哪三个层次(级别)?并简单说明其内容。
(P15~18页)答:(1)一级微电子封装技术把IC芯片封装起来,同时用芯片互连技术连接起来,成为电子元器件或组件。
(2)二级微电子封装技术这一级封装技术实际上是组装。
将上一级各种类型的电子元器件安装到基板上。
(3)三级微电子封装技术由二级组装的各个插板安装在一个更大的母板上构成,是一种立体组装技术。
3、微电子封装有哪些功能?(P19页)答:1、电源分配2、信号分配3、散热通道4、机械支撑5、环境保护4、芯片粘接方法分为哪几类?粘接的介质有何不同(成分)?。
(P12页)答:(1)Au-Si合金共熔法(共晶型) 成分:芯片背面淀积Au层,基板上也要有金属化层(一般为Au或Pd-Ag)。
(2)Pb-Sn合金片焊接法(点锡型) 成分:芯片背面用Au层或Ni层均可,基板导体除Au、Pd-Ag外,也可用Cu(3)导电胶粘接法(点浆型) 成分:导电胶(含银而具有良好导热、导电性能的环氧树脂。
)(4)有机树脂基粘接法(点胶型) 成分:有机树脂基(低应力且要必须去除α粒子)5、简述共晶型芯片固晶机(粘片机)主要组成部分及其功能。
答:系统组成部分:1 机械传动系统2 运动控制系统3 图像识别(PR)系统4 气动/真空系统5 温控系统6、和共晶型相比,点浆型芯片固晶机(粘片机)在各组成部分及其功能的主要不同在哪里?答:名词解释:取晶、固晶、焊线、塑封、冲筋、点胶第二章芯片互连技术1、芯片互连的方法主要分为哪几类?各有什么特点?(P13页)答:(1)引线键合(WB)特点:焊接灵活方便,焊点强度高,通常能满足70um以上芯片悍区尺寸和节距的焊接需要。
微电子概论(P1-P15)目录第1章概论1.1 微电子技术和集成电路的发展历程1.1.1微电子技术与半导体集成电路1.1.2发展历程1.1.3发展特点和技术经济规律1.2集成电路的分析1.2.1按电路功能分类1.2.2按电路结构分类1.2.3按有源器件结构和工艺分类1.2.4按电路的规模分类1.3集成电路制造特点和本书学习要点1.3.1电路系统设计1.3.2版图设计和优化1.3.3集成电路的加工制造1.3.4集成电路的封装1.3.5集成电路的测试与分析第1章概论微电子(Microelectronics)技术和集成电路(Integrated Circuit,IC)是20世纪的产物,是人类智慧的结晶和文明进步的体现。
信息社会发展,使得作为信息社会食粮的集成电路得到迅速发展。
国民经济信息化、传统产业改造、国家信息安全、民用电子和军用电子等领域的强烈需求,使微电子技术继续继承呈现高速的增长势头。
未来若干年,微电子技术任然是发展最活跃的技术和增长最快的高新科技领域。
其中硅电子技术任然是微电子技术的主体,至少20~30年内是这样。
微电子技术的发展开辟了新的科学领域,带动了一系列相关高新科技的发展。
微电子与机械工程结合使微机电系统(MEMS)得到快速发展;与光学工程结合促使了微光学和集成光学的发展等等。
微电子器件的特征尺寸沿着为微米、亚微米(<1um)、深亚微米(<0.5um)、超深亚微米(<0.18um)到纳米的方向发展,正逐步进入微观(量子态)态;IC系统已进入系统集成(System om a Chip,SoC),汇聚传感、信息处理和驱动系统为一体的单个芯片将是发展方向。
SoC和单片的多功能化将是未来相当长的时期微电子发展的方向和热点。
化合物半导体随着通信的发展,其需求将进一步发展。
宽禁带半导体是未来新的技术生长点。
总之,微电子技术将不断进步和发展。
微电子技术的发展改变了人类社会生产和生活方式,甚至影响着世界经济和政治格局,着在科学技术史上是空前的。
封装与测试学员作业课程名称:集成电路封装与测试作业内容:封装测试及其失效分析任课教师:张江元学员姓名:赵常盛学员学号:51091202108所在班级:集成电路工程教师评分:(签名)封装测试及其失效分析过程中应用的技术分析手段/工具51091202108 赵常盛前言随着系统集成度与加工技术的飞速发展,超大规模集成电路(VLSI)测试已经成为一个越来越困难的问题。
先进的技术使得人们能以合理的成本快速设计和制造非常复杂的电路,随着产品成本的降低,总成本中测试所占的比重不断增加。
为了控制成本,测试工程师在不断改进和组合各种测试方法。
但在实际中,VLSI测试技术的发展总是远远落后于设计与制造的发展。
一则,ATE(自动测试设备)的发展很难跟得上芯片的发展步伐(系统时钟、信号精度、存储数据量等);再则,高性能ATE的价格将令人望而却步。
因此,我们还可以选择另一个途径,即要求设计工程师在设计电路时就考虑测试的复杂性,设计易于测试的电路,以降低测试的难度,即可测性设计技术。
测试的基本原理是:从输入端施加若干激励信号,观察由此产生的输出响应,并与预期的正确结果进行比较,一致就表示系统正常,不一致则表示系统有故障。
显然,测试电路的质量依赖于测试矢量的精度。
根据测试的具体目的,VLSI 测试可以分为4种类型:(1)特性测试(验证测试):这种类型的测试在生产之前进行,目的在于验证设计的正确性,并且器件要满足所有的需求规范。
需要进行功能测试和全面的AC/DC测试。
(2)生产测试:不考虑故障诊断,只做通过、不通过的判决。
主要考虑的因素是测试时间即成本。
(3)老化测试:在实际应用中。
通过测试的芯片有些很快失效,有些则会正常工作很久,老化测试就是通过一个长时间的连续或周期性的测试使不好的器件失效,从而确保通过老化测试后的器件的可靠性。
(4)成品检测:在将采购的器件集成到系统之前,系统制造商进行的测试。
测试方法1.测试图形生成方法在生产阶段,为了尽可能防止有缺陷或故障的芯片流入市场,而需要对它们进行的检查。