芯片封装与装配技术

第章芯片封装与装配技术第一页，共86页。封装是IC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。封装环节对微电子产品的质量和竞争力都有极大的影响。封装主要有以下功能：功率分配（电源分配）、信号分配、散热通道、环境保护及机械支撑。第二页，共86页。封装工艺IC封装步骤因产品而异，但其基本 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 是不会有大的变化的。1．Laminater（贴膜）用辊轴采取适当力度在晶圆的正面贴上一层保护膜（通常为蓝色的紫外光贴膜）以防止具有在打磨时受到污染或磨损电路。第三页，共86页。2.Backlap/Grinding（背面打磨）对晶圆进行打磨，把晶圆的厚度磨至需求厚度，通常达到晶圆厚度为230µm、320µm、80µm，而电路本身基本为10µm的程度。第四页，共86页。第五页，共86页。3．Taperemove（去膜）给UVtape照射适当的紫外光以消除粘性，再利用removetape将其揭开。4．Tapemount（贴膜）为了防止在切割时晶圆发生分裂影响后续工艺，用胶膜和钢圈把晶圆固定起来。第六页，共86页。5．Sawing/Dicing（切割）沿晶圆上的street，用金刚石切刀切至wafer厚度的95%，使其分裂成独立的芯片。将切刀装在高速旋转的轴上，靠机械力量将wafer划开。第七页，共86页。6．Inspection（ 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 ）用高倍显微镜检查出不良的die，目的是减少后续工序的次品。7．Dieattach（芯片粘贴）利用粘合剂把die和leadframe粘贴在一起，以保证两者之间电气、机械的可靠连接。在dieattach前须对切割好的wafer进行紫外光照射，目的是减小胶膜的粘性，以方便将die从胶膜上取走。第八页，共86页。第九页，共86页。8．Ovencure（烘赔）采用高频加热方式，对粘贴上die的leadframe在烘培箱中进行分段加热，使粘合剂固化。第十页，共86页。9．Wirebonding（WB，金线键合）用高纯度的金线或铝线把die上的焊点和leadframe上的引线连接起来，使die同外部电路导通。在WB之前会先用等离子气体冲击die和leadframe 表 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面，除去杂质。第十一页，共86页。10．Inspection（检测）用低倍显微镜检查出不良的W/B产品。第十二页，共86页。11．Molding（压模）为了防止周遭环境对die的影响，用EMC将W/B后的产品封装起来，完成后的产品即可称为package。EMC在常温下也会缓慢固化，且水分会影响EMC的成型质量，所以一般EMC需保存在低温干燥的环境中。第十三页，共86页。第十四页，共86页。12．Moldcure（烘赔）加热以加速EMC的固化速度。13．Plating（电镀）为了保护lead不受外界环境影响，在其表面镀上一层保护膜。14．Marking/Laser（印字）在molding产品的正面用激光打印上代表产品名称、生产日期、商标、生产地之类的字样。其目的是防止不同产品的混乱、根据流水码在市场中查找不良品等。第十五页，共86页。15．Trim（引脚切割）和Form（引脚成型）trim是将dambar、epodxy切除。第十六页，共86页。form是将引脚弯曲成型并使各个package独立化。第十七页，共86页。16．Inspection（检验）通过外观检测，去除不良品。以上的流程适用于插装型产品及引脚型的表面贴装产品，而对于BGA类产品由于它们不需要Trim、Form，所以工艺也不同。一个简单的BGA产品的主要流程为第十八页，共86页。芯片互连芯片互连也称为引线键合工艺，其目的是使芯片与外部的封装框架间电气导通，以确保信号传递的畅通，这样才能发挥芯片既有的功能。1.Wirebonding（1）WB工艺流程W/B是将芯片上的焊点与leadframe或基板上的焊区用金属导线连接起来的技术。只有在die上通过保护层暴露出的金属接触孔才能进行bonding；这些区域称为contact或者pad。第十九页，共86页。金线键合示意图第二十页，共86页。WB完成剖面图第二十一页，共86页。（2）WB的焊接方式焊接方式主要有热压焊、超声焊、金丝球焊三种。热压焊是利用加热、加压的方式使接触区的金属发生形变，同时破坏其上的氧化层，使金属丝和接触区的金属面之间产生原子间的吸引作用，达到互连的目的。第二十二页，共86页。超声焊是利用超声波发生器产生的能量，经过换能器引起劈刀作机械振动，在劈刀上同时施加压力。在机械振动和压力共同作用下，铝丝和金属铝层间相互摩擦，破坏两者表面原有的极薄氧化层。在施加压力的作用下实现了两个纯净金属面间的紧密接触，达到键合的目的。第二十三页，共86页。金丝球焊是具有代表性的焊接技术。底座加热到300℃以上，金丝穿过陶瓷或红宝石劈刀中毛细管，用氢气火焰将金丝端头烧成球后再用劈刀将金丝球压在金属电极上实现键合。第二十四页，共86页。焊接方式压力（牛顿）温度超声能量线热压焊（T/C）0.5~1.5N/点300-500°C不需要Au超声焊(U/S)0.1N/点以上25°C需要Au、Al金丝球焊(T/S)0.07~0.09N/点100°C需要Au三种焊接方式的其他 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 作了相应的比较第二十五页，共86页。（3）引线材料金属导线的选择会影响到焊接质量、器件可靠性等方面。理想的材料应达到下面的要求：可与半导体材料间形成良好的欧姆接触；化学性能稳定；与半导体材料间有很强的结合力；导电性能良好；容易焊接；在键合过程中可保持一定的形状。Au、Al是键合时选择的两种材料。Au的化学稳定性、抗拉性、延展性好，容易加工成丝，因此成为热压焊、金丝球焊的首选材料。但因金与铝之间容易形成金属间化，第二十六页，共86页。合物，所以在使用Au丝时要避免金铝系统。Al线具有良好的导电性，与半导体间也可形成和好的欧姆接触，成本也低，但因其材质太软不易拉丝和键合，一般不采用纯铝丝。 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的铝丝为加入1%硅的硅铝丝、加入0.5~1%镁的镁铝丝。但其机械强度远比金差，且表面易氧化。是超声波键合最常见的理想材料。第二十七页，共86页。焊点的形状也因材料、焊接方式的不同而分为球形和楔形两种。球形楔形第二十八页，共86页。楔形在键合时，将底座加热至300°C左右，劈刀加热至150°C左右，对准位置，劈刀加25~50g的压力即可完成键合。球形在键合时，将底座加热至300°C左右，对准位置，劈刀加50g左右的压力即可完成键合。方式工具线尺寸（线径的倍数）最高速度球形T/C,T/SCapillaryAu2.5-4~10条线/秒楔形T/S,U/SWedgeAu、Al1.1-2~5条线/秒两种焊点的适用范围及焊接情况第二十九页，共86页。2.倒装焊（FC，FlipChip）倒装焊是芯片与基板直接安装互连的一种方法。W/B互连法是芯片面朝上互连，而FC则是芯片面朝下，芯片上的焊区直接与基板上的焊区互连。第三十页，共86页。倒装芯片起源于可控塌陷芯片互连技术。该技术首先采用铜，然后在芯片与基板之间制作高铅焊球。铜或高铅焊球与基板之间的连接通过易熔焊料来实现。FC不仅仅是一种高密度芯片互连技术，它还是一种理想的芯片粘接技术，在PGA，BGA和CSP中都得到了广泛的应用。由于FC的互连线非常短，而且I／O引出端分布于整个芯片表面，同时FC也适合使用SMT的技术手段来进行批量化的生产，因此FC将是封装以及高密度组装技术的最终发展方向。第三十一页，共86页。（1）焊锡凸点焊料凸点不仅起到了IC和电路板机械互连的作用，还为两者提供了电和热的通道。凸点由UBM和焊料球两部分组成。UBM是焊盘和焊球之间的金属过渡层，位于圆片钝化层的上部。作为焊料球的基底，UBM与圆片上的金属化层有着非常好的粘附特性，与焊料球之间也有着良好的润湿特性。UBM在焊球与IC金属焊盘之间作为焊料的扩散层，UBM作为氧化阻挡层还起着保护芯片的作用。第三十二页，共86页。常用的焊锡凸点制备方法有蒸发法和电镀法。选择蒸发法时，先用光刻工艺在圆片上形成UBM阻挡层，随后在其上蒸发Sn-Pb合金焊料球，通过回流焊工艺形成球形的焊料球。电镀法制备时，UBM溅射到整个晶圆的表面，随后涂覆光刻胶，通过后续的光刻在焊盘处形成开口。通过电镀法在开口处形成焊料，剥去光刻胶，腐蚀掉暴露在外的UBM，通过回流焊形成焊球。凸点高度的一致性对组装后的成品率有着很大的影响，可利用破坏性凸点剪切强度试验来控制制备凸点工艺。第三十三页，共86页。（2）FC的填充技术对FC可靠性影响最大的是芯片和基座之间CTE匹配度，导致焊点出现裂缝。常用的解决办法是在二者之间填充流动的环氧树脂来减小应力，可将应力减小10倍以上。第三十四页，共86页。倒装芯片最基本的步骤包括：制作芯片封装凸点、切片、将芯片倒装在基板或载体上、芯片与基板再流焊、在芯片与基板之间进行底部填充、老化、制作BGA焊球、将最终的封装组装到另一块印制电路板上。当前仅有少数芯片是利用FC技术组装，但随着微电子及电子封装技术的快速发展，特别是与SMT工艺相互结合后，FC终将会得到为迅速的发展并最终成为一种成熟的工艺技术。第三十五页，共86页。3.卷带自动结合（TAB）卷带自动结合技术是先将裸体芯片以镀金或镀锡铅的突块反扣结合在卷带脚架的内脚上，经自动测试后，再以卷带架的外脚结合在电路板的焊垫上，这种以卷带式脚架为中间载体，而将裸体芯片直接组装在PCB上的技术，称为“TAB技术”。第三十六页，共86页。第三十七页，共86页。封装材料芯片封装需要使用的材料很多，mold材料、leadframe材料等。1.mold材料mold材料的主要功能是将键合好的芯片加以包装，避免外界环境对其造成影响。mold材料有塑料、陶瓷、金属，常用的是固态环氧树脂。第三十八页，共86页。（1）金属封装金属封装的优点是坚固耐用、导热性好、扛机械损伤能力强。重要的是，有电磁屏蔽功能，可防止外界电磁波的干扰。因此，在军事及航空航天领域得到了广泛的应用。由于金属价格昂贵，可塑性差，不能满足多引线小型化封装的要求且工艺难度高。所以，除了小的晶体管外在民用器件方面用之甚少。传统金属封装材料包括Al、Cu、Mo、W、及Cu／W和Cu／Mo等。第三十九页，共86页。（2）陶瓷封装陶瓷材料具有良好的热导性和绝缘性能。陶瓷致密性高，对水分子有很好的阻隔能力，成为气密性封装的主要材料。但因其脆性较高，易受到应力的破坏；工艺温度也很高，且成本较高，故仅用于那些对可靠性要求特别高的芯片，使用范围很窄。陶瓷封装的基本流程与金属封装相似。第四十页，共86页。封装对陶瓷材料的基本要求是致密性好、介电强度高、热阻小、与金属外引线及芯片的CTE匹配、电阻率高。陶瓷外壳是根据期间要求的封装形式，将陶瓷浆料压模成型，经过高温烧结而成的。为了方便DA和焊接，对其外壳还作了局部金属化处理，金属材料的选择对陶瓷外壳质量的影响很大。陶瓷封装的类型很多，总的来说有双列直插结构和扁平结构两种。第四十一页，共86页。（3）塑料封装用一些树脂或特殊塑料来封装芯片的方法就是塑料封装。塑料封装的散热性、气密性都较陶瓷封装和金属封装差一些，但它价格低、重量轻、工艺简单、可满足小型化封装，且适合自动化量产，已成为封装技术的主流。第四十二页，共86页。塑封材料必须具有以下特征：绝缘性好；温度适应能力强；吸水性和渗水性很低；抗辐射能力强；CTE很小；化学稳定性好；和基板材料之间粘附性良好；致密性好；成本低。用于塑封器件的材料有有机硅和树脂两大类，目前业界是以热固性环氧树脂类为主的。热固性环氧树脂，粘接性极好、电学性质优良、机械强度好、成型后收缩性小、耐化学腐蚀性好、有一定的抗辐射抗潮湿能力，承受温度可高达150℃。但与硅酮树脂相比，其高频性能和抗湿性都稍差一些。第四十三页，共86页。有机硅酮树脂介电性能良好、化学性能稳定，尤其在高温、潮湿的恶劣环境下，上是以环氧树脂为主要材料，环氧树脂虽为主体材料，但仅占到EMC总量的25%~30%，为了满足整体的性能需求，还需再加入填充剂、硬化剂、加速剂、耐燃剂等多种添加剂。无机填充剂常常选二氧化硅，其作用是强化封装基底、降低CTE、提高散热能力和抗热应力的能力，无机填充剂一般占总量的65%~75%左右；耦合基常常选用硅甲烷环氧树脂或氨基硅甲烷，其作用是增加无机填充剂和树脂第四十四页，共86页。材料间的粘结性；加速剂和硬化剂为含有胺基、酚基、酸基、酸酐基或硫醇基的高分子树脂，它的作用是加速mold过程中树脂材料的交联反应，改善EMC粘滞和流变特性；阻燃剂以前通常选用溴化环氧树脂或氧化锑，目前，含氮、磷类及金属氢氧化物的绿色环氧塑封材料、无阻燃剂型绿色环氧塑封料已经走入市场，并且已经逐步主导市场领域了，阻燃剂的作用就是阻止燃烧连锁反应的发生。第四十五页，共86页。业界正在推行无铅化，采用无铅焊工艺将使EMC耐焊温度达到250-280℃，这对环氧塑封料的可靠性提出更高的要求。回流焊温度的提高引起的气压的升高，有可能引起的缺陷：环氧塑封料与模具/框架或基底之间的分层；由于压力过高引起的环氧塑封料或硅片的开裂。因此，必须进行配方的调整，以满足半导体封装成型工艺的要求。塑封器件由于材料本身以及封装工艺方面的优势，应用非常广泛，产品类型也是相当丰富，如PDIP、PLCC、PQFP、PBGA等。第四十六页，共86页。2.leadframe材料IC封装的两个主要类别是引线框架式封装和基板式封装，引线框架封装技术已经相当成熟，应用范围也很广泛，主要用于引线键合互连的芯片。第四十七页，共86页。引线框架是芯片散热、导电的途径，芯片业靠其来机械支撑。引线框架应具有高热传导性、高导电性、足够的机械强于良好的成型性、易焊接、抗腐蚀、耐热等特性。引线框架的材料主要有Alloy42和铜合金两大类。材料CTEppm/℃热导率W/m℃电导率%ICAS强度GPaAlloy42(Fe58-Ni42)4.315.8930.64铜合金16.5~17.7150~38030~920.34~0.62引脚框架材料的特性比较第四十八页，共86页。Alloy42与硅和氧化铝的CTE相当匹配，又有良好的强度和韧性，且无需镀镍便可电镀，因此广泛应用于封装中。对于铜合金，因为它的CTE与EMC的CTE非常接近而成为塑封器件的常选LEADFRAME材料。材料Alloy42(Fe58-Ni42)铜合金应用DRAM/SRAM/FlashMainDRAM：sTSOP/TSOPDDP优点工艺简单、不易变形良好的电、热传导性缺点热传导率低、电导率低容易氧化、可塑性差、易变形两种材料的优缺点比较第四十九页，共86页。封装类型芯片的封装类型已经历了插针式、表贴式、阵列式、多芯片式等好几代的变迁。从DIP、QFP、PGA、BGA到MCM，技术指标一代比一代先进，包括芯片面积与封装面积之比越来越接近于1，适用频率变高，耐温性能变强，引脚数增多、间距减小，重量减小，可靠性提高等等。第五十页，共86页。第五十一页，共86页。1.插针式插针式的按外形结构来分，有TO、SIP、DIP和PGA等。这些封装不断缩小，又形成多种小外形封装。（1）TO型封装（晶体管外形封装）最早的是TO型的金属封装晶体管，现在也有塑料封装的TO型器件。随着引脚的增多，TO型也应用在IC芯片上，但由于金属不满足小型化的需求，所以现在TO型的一般只用在晶体管上。第五十二页，共86页。（2）SIP与DIP型封装SIP通常用于薄膜混合集成电路，工艺简单，很适于多品种、小批量的混合集成电路及PWB基板，还便于逐个更换和返修。常见的是PSIP。DIP是上个世纪六十年代的具有代表性封装类型，在表贴元件出现之前是MSI、SSI的主导封装，至今仍用于很多常见的SSI。其引脚个数可从4~64个，引脚间距有2.54mm和1.78mm两种。DIP有CDIP、PDIP、SDIP等。第五十三页，共86页。CDIP结构简单，有底座、盖板、引线框架三部分。底座和盖板CDIP有良好的机械、电性能，可靠性高，引脚间距一般为2.54mm，体积较大。PDIP生产效率高、工艺简单、成本低，但气密性差，屏蔽能力弱，不能长期工作在潮湿的环境下。用于制造PDIP的环氧树脂材料要具备以下特性：CTE与其它材料相匹配；在-65~150℃的环境下能正常工作；物理、化学性能良好；绝缘性好；能快速固化；辐射性杂质的含量要低。第五十四页，共86页。（3）PGA封装PGA是在DIP、SIP的基础上为了解决高I/O引脚数和降低封装面积而设计的。PGA的引脚是以2.54mm的间距在封装底面上成阵列分布，所以其I/O数可高达上百个到成千个。PGA是气密性封装，可靠性高。但制作工艺复杂、成本高，仅适用于对可靠性要求非常高的军用产品。PGA的引脚排列为后来的BGA以及QFP提供了很大的帮助。第五十五页，共86页。2.表贴式由于直插式元件是无法在PWB板上进行表面安装的，所以要对其进行改良，上个世纪80年代，表贴元件就已经广泛应用在各个领域了。第五十六页，共86页。（1）SOT封装SOT原是用来代替混合集成电路的芝麻管，安装在混合集成电路陶瓷基板上。随着SMT技术的发展，更多的SOT已经用于PWB安装上了。第五十七页，共86页。SOT23SOT89SOT143外形外形尺寸（mm）功耗150~300mW0.3~2W150~300mW应用领域二极管小功率晶体管场效应晶体管带电阻网络的复合晶体管硅功率表面安装晶体管场效应晶体管高频晶体管几种常见的SOT第五十八页，共86页。（2）SOP型封装SOP是将DIP的引脚弯曲成90度所得，其外形尺寸、重量都比DIP小得多。引脚向外弯曲成鸥翼型的称为SOP，向内弯曲成J型的称为SOJ。相对SOJ，SOP较容易安装，但占用面积也大。在各类表贴元件中，SOP、SOJ的数量最大，主要用于MSI、SSI封装，I/O引脚数较少的LSI也会采用SOP类封装。SOP有普通SOP、TSOP、SSOP、VSOP等。第五十九页，共86页。第六十页，共86页。引脚间距（mm）引脚个数外形尺寸（mm）SOP1.276~426.05*5.72~27.64*15.24SSOP1.0，0.8，0.65，0.510~725.0*5.72~29.0*15.24TSOP0.65，0.5，0.4，0.316~766.0*7.62~28.57*18.4SOJ1.2716~407.6*8.9几种SOP类封装的尺寸参数第六十一页，共86页。（3）PLCC封装PLCC是上个世纪70年代针对LSI开发的封装类型，四边引脚呈J性，向封装体下弯曲，所以安装密度高。引脚是用Cu合金做成的，导电、热性能都很好，且引脚具有一定的弹性，这样可缓冲焊接时由于引脚和PWB板的CTE不一致所产生的应力。外形上，PLCC有矩形和方形两种。矩形的引脚数有18、28、32等，方形的引脚数有20、28、44、52、68、84、100、124等，引脚间距为1.27mm。第六十二页，共86页。第六十三页，共86页。（4）LCCC型封装LCCC是没有引脚的，在陶瓷封装体的四周有城堡式的镀Au凹槽，可直接焊到PWB板的插座上。其寄生电感和寄生电容小，适于高频、高速的LSI芯片，有良好的电性能、热性能、耐腐蚀性，可以可靠的工作在恶劣的环境下，所以常用于军事和高科领域。第六十四页，共86页。LCCC的引脚间距有1.27mm、1.0mm、0.65mm、0.635mm、0.5mm等。LCCC有矩形和方形两种。矩形的引脚数有18、28、42等，方形的引脚数有16、24、44、64、84、100、196、240、256等。在使用LCCC时，若直接将器件焊接在电路板上，如果封装与电路板之间的CTE不匹配，会引起焊点开裂。加上引脚，就可防止开裂。于是有了有引线陶瓷芯片载体，引线是附加在城堡中的。但由于其工艺复杂、制造成本高、不适合大量生产，所以使用很少。第六十五页，共86页。（5）QFP封装为了满足LSI、VLSI高I/O引数以及SMT高密度、高性能、多功能、高可靠性的需求，开发了QFP。QFP的有鸥翼形、J形。PQFP，使用最广泛、价格最低的QFP，占QFP总量的90%以上。引脚间距有1.0mm、0.8mm和0.65mm。CQFP，价格较高的气密性QFP，多用于军事装备和航天设备的尖端高科产品中。引脚间距有1.27mm、第六十六页，共86页。1.0mm、0.8mm和0.635mm。TQFP，适用于薄型的电子产品，最小封装厚度可达1.4mm或更薄。引脚间距有0.5mm、0.4mm和0.3mm。FQFP，引脚间距为0.5mm、0.4mm和0.3mm。翼形引脚QFP的引脚比较纤细，在包装、运输、测试等过程中容易损坏或破坏共面性。BQFP，其特点是四角有突出的缓冲垫，它比引脚长约0.05mm，保护了引脚免受损坏。第六十七页，共86页。3.BGA（BallGridArray）BGA即球栅阵列，它是在基板的下面按阵列方式引出球型引脚。当IC的频率超过100MHz时，传统封装方式可能会产生“Crosstalk”现象，而当IC的管脚数大于208Pin时，传统的封装方式有其困难度。因此，除使用QFP封装方式外，现今大多数的高脚数芯片皆转而使用BGA封装技术。目前市场上的BGA主要有塑料焊球阵列封装（PBGA)，陶瓷焊球阵列封装(CBGA)，金属球栅阵列封装（MBGA），载带焊球阵列封装(TBGA)，带散热第六十八页，共86页。器焊球阵列封装(EBGA)，金属焊球阵列封装(MetalBGA)，倒装芯片焊球阵列封装(FCBGA)，小间距焊球阵列封装(FPBGA)，小型球栅阵列封装（TinyBGA）等第六十九页，共86页。（1）PBGA(塑料球栅阵列封装)PBGA中的焊球是做在PWB基板上的，在DA和WB后进行MOLD。PWB一般为2-4层有机材料构成的多层板。PBGA封装用的焊球材料是共晶或准共晶Pb-Sn合金。PBGA的优点是：与环氧树脂电路板的CTE很匹配；对焊球的共面性要求较低；成本较低；良好的电性能；焊球有自对准功能；可用于MCM封装。缺点是塑料的气密性较差，所以PBGA对湿气比较敏感。第七十页，共86页。Intel系列CPU中，PentiumII、III、IV处理器均采用这种封装形式。第七十一页，共86页。（2）CBGA(陶瓷球栅阵列封装)CBGA采用了倒装芯片工艺，用高熔点的10%Sn-90%Pb焊料制作芯片上的焊球，用低熔点的共晶焊料63%Sn-37%Pb制作封装体的焊球。CBGA的优点是：可靠性高；电性能好；共面性好；气密性高；封装密度高；返修性好。缺点是：与环氧树脂电路板的CTE相差较大，热匹配性差，热疲劳寿命短；成本高。Intel系列CPU中，PentiumI、PentiumPro处理器均采用过这种封装形式。第七十二页，共86页。第七十三页，共86页。（3）TBGA(载带球栅阵列封装)TBGA是TAB的延伸，利用TAB来实现芯片的连接。TBGA的优点是：与环氧树脂电路板的CTE比较匹配；是最薄的BGA；成本较低。缺点是：对湿气敏感；耐热性差。第七十四页，共86页。（4）FCBGA(倒装芯片球栅阵列封装)FCBGA通过FC实现芯片与BGA衬底的连接，有望成为发展最快的一种BGA封装。FCBGA的优点是：导热、电率高；可靠性高；封装密度高；可返修性强；成本低。另外还有EBGA，采用倒装技术，在芯片背面有散热器，所以其散热性非常好，同时消耗功率也较大。第七十五页，共86页。4.CSP(ChipScale/SizePackage)CSP，是芯片级封装的意思。CSP封装可以让芯片面积与封装面积之比超过1:1.14，已经相当接近1:1的理想情况。与BGA封装相比，同等空间下CSP封装可以将存储容量提高三倍。CSP封装内存不但体积小，同时也很薄，其金属基板到散热体的最有效散热路径仅有0.2毫米，大大提高了内存芯片在长时间运行后的可靠性，线路阻抗显著减小，芯片速度也随之得到大幅度提高。第七十六页，共86页。CSP封装内存芯片的中心引脚形式有效地缩短了信号的传导距离，其衰减随之减少，芯片的抗干扰、抗噪性能也能得到大幅提升，这也使得CSP的存取时间比BGA改善15%-20%。在CSP的封装方式中，内存颗粒是通过一个个锡球焊接在PCB板上，由于焊点和PCB板的接触面积较大，所以内存芯片在运行中所产生的热量可以很容易地传导到PCB板上并散发出去。CSP封装可以从背面散热，且热效率良好，CSP的热阻为35℃/W，而TSOP热阻40℃/W。第七十七页，共86页。目前，CSP产品已有100多种，封装类型也多，主要有如下三种。（1）柔性基片CSP柔性基片CSP的IC载体基片是用柔性材料制成的，在薄膜上制作有多层金属布线。采用TAB键合的CSP，使用周边焊盘芯片。此种CSP结构简单、可靠性高、安装方便。（2）引线框架CSP引线框架CSP，使用类似常规塑封电路的引线框架，只是它的尺寸要小些，厚度也薄，并且它的指状焊盘伸入第七十八页，共86页。到了芯片内部区域。引线框架CSP多采用金丝球焊来实现芯片焊盘与引线框架CSP焊盘的连接。它的加工过程与常规塑封电路加工过程完全一样，它是最容易形成规模生产的。引线框架有Tape-LOC和MF-LOC两种。第七十九页，共86页。（3）硬质基片CSP硬质基片CSP的IC载体基片是用多层布线陶瓷或多层布线层压树脂板制成的。其厚度只有0.5~0.6mm（其中芯片厚度0.3mm，基板厚0.2mm），仅为TSOP厚度的一半。5.COB（ChipOnBoard）COB在基底表面用导热的掺银颗粒环氧树脂覆盖硅片安放点，然后将硅片直接安放在基底表面，热处理至硅片牢固地固定在基底为止，随后再用丝焊的方法在硅片和基底之间直接建立电气连接。半导体芯片交接贴装在印刷线路第八十页，共86页。板上，芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现，并用树脂覆盖以确保可靠性。COB是最简单的裸芯片贴装技术。第八十一页，共86页。6.Waferscalepackage（晶圆级封装）有别于传统的单一芯片封装方式，是先在圆片上进行封装，并以圆片的形式进行测试、老化筛选，其后再将圆片分割成单一的CSP电路，它号称是封装技术的未来主流。Wafer级产品的封装工艺流程如下：Wafer→二次布线→BACKLAP→在Wafer上制作凸点→凸点电镀→测试、筛选→SAWING→MARK。Waferscalepackage有如下特点：封装尺寸与裸片尺寸大小一致；最小的I/O管脚；无需底部填充材料；第八十二页，共86页。连线间距为0.5mm；在芯片与PCB间无需转接板(interposer)。第八十三页，共86页。7.其它（1）MCM（多芯片组件）MCM是将多个VLSI、LSI、芯片以及其它元件高密度组装在多层互连基板上，然后封装在一起形成高密度、高可靠的电子产品。根据基板材料可分为MCM－L，MCM－C和MCM－D三大类。MCM－L是使用玻璃环氧树脂多层印刷基板的组件。布线密度不怎么高，成本较低。MCM－C是用厚第八十四页，共86页。膜技术形成多层布线，以陶瓷作为基板的组件，与使用多层陶瓷基板的厚膜混IC类似。MCM－D是用薄膜技术形成多层布线，以陶瓷或Si、Al作为基板的组件，布线密度在组件中是最高的，但成本也高。MCM在增加组装密度、缩短互连长度、减少信号延迟、减小体积、减轻重量、提高可靠性等方面，有明显的优点。是目前能最大限度发挥高集成度、高速单片IC性能，制作高速电子系统，实现电子整机小型化、多功能化、高可靠和高性能的有效途径。第八十五页，共86页。（2）SiP（系统级封装）系统级封装是以晶片封装的形式，来达到系统集成的目的，將多个不同功能的芯片及其它元件，经由封装制程，全部都封在一个package內，可有效率的缩減封装面积，成为一个小系统的封装元件，在现今以芯片功能集成的趋势下，是最经济实用且节省成本及減少开发时间的集成方式。（3）MCP（多芯片封装）MCP是在一个塑料封装外壳内，垂直堆叠大小不同的各类存储器或非存储器芯片，是一种一级单封装的混合第八十六页，共86页。