【正文】 1 集成電路封裝技術(shù) 清華大學(xué) 微電子所 賈松良 Tel:62781852 Fax:62771130 Email: 2022年 6月 12日 2 目錄 一、中國將成為世界半導(dǎo)體封裝業(yè)的重要基地 二、 IC封裝的作用和類型 三、 IC封裝的發(fā)展趨勢(shì) 四、 IC封裝的基本工藝 五、幾種新穎封裝 BGA、 CSP、 WLP 六、封裝的選擇和設(shè)計(jì) 七、微電子封裝縮略詞 3 一、中國將成為世界半導(dǎo)體封裝業(yè)的重要基地之一 1. 世界半導(dǎo)體工業(yè)仍在高速發(fā)展 2022 2022 ~% 4 2. 中國是目前世界上半導(dǎo)體工業(yè)發(fā)展最快的國家之一。 近幾年的產(chǎn)值平均年增長(zhǎng)率在 30％以上，世界 10％。 5 3. 中國國內(nèi)半導(dǎo)體元器件的市場(chǎng)很大 中國已成為除美、日外，世界第三大電子信息產(chǎn)品 制造國， 2022年后為第二。 據(jù)美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)（ SIA）預(yù)測(cè)： 中國電子產(chǎn)品的生產(chǎn)值將從 2022年的1300億美元 上升到 2022年的 2520億美元， 四年內(nèi)將翻一番！ 元器件采購值四年內(nèi)將增長(zhǎng)約三倍： 從 2022年的 350億美元 上升到 2022年的 1000億美元 6 4. 中國是半導(dǎo)體器件的消費(fèi)“大國”，生產(chǎn)“小國”。 半導(dǎo)體器件生產(chǎn)發(fā)展的市場(chǎng)余地很大。 2022年中國消耗的半導(dǎo)體占世界半導(dǎo)體市場(chǎng)份額的 %, 生產(chǎn)的半導(dǎo)體只占世界產(chǎn)值的%。2022年占 ％； 2022年中國消耗的半導(dǎo)體占世界半導(dǎo)體市場(chǎng)份額的 %, 生產(chǎn)的半導(dǎo)體只占世界產(chǎn)值的 %。 中國所消費(fèi)的半導(dǎo)體產(chǎn)品中 85%依靠進(jìn)口。 廣闊的市場(chǎng)、就地生產(chǎn)、降低成本、搶占中國市場(chǎng)，及 2022年 6月 18號(hào)文件提供的優(yōu)惠政策是吸引外資、快速 發(fā)展中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的主要因素。 7 5. 封裝測(cè)試業(yè)已成為中國最大的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)： 2022年：封裝測(cè)試業(yè)產(chǎn)值占 70％ 晶圓制造業(yè)產(chǎn)值占 17％ 設(shè)計(jì)業(yè)產(chǎn)值占 13％ 8 6. 2022年全球排名前十位的半導(dǎo)體公司大都將在中國建立封裝測(cè)試廠 名 次 公司名 銷售額（億美元） 增長(zhǎng)率 2022年 2022年 2022年 2022年 1 1 Intel 上海 % 2 4 三星 蘇州 % 3 3 ST微電子 深圳 % 4 5 TI % 5 2 東芝 無錫 % 6 8 Infineon 蘇州 % 7 6 NEC 北京 % 8 7 Motorola 天津 % 9 9 菲利浦 蘇州 % 10 10 日立 (瑞薩 ) 蘇州 % 9 7. 世界上一些著名封裝廠也都來大陸建廠： 日月光（上海） 矽品科技（ SPIL）（蘇州） 飛索（蘇州） Amkor（安考）（上海） 最近在成都將建三個(gè)大型封裝測(cè)試廠 Intel、中芯國際，友尼森（ Unisem） 10 8. 2022年大陸前十名產(chǎn)值的封裝測(cè)試廠 排序 企業(yè) 銷售收入（億元） 1 飛思卡爾半導(dǎo)體 2 威訊聯(lián)合半導(dǎo)體（北京） 3 瑞薩－四通集成電路（北京） 4 英特爾（上海） 5 南通富士通微電子 6 四川樂山無線電（分立器件） 7 江蘇長(zhǎng)電科技 8 上海松下 9 深圳賽意法微電子 10 星科金朋（上海） 合計(jì) 11 9. 中國將進(jìn)入世界半導(dǎo)體封裝產(chǎn)業(yè)的第四或第二位 亞洲 日本 馬來西亞 臺(tái)灣 菲律賓 中國大陸 韓國 2022年 90% % 1 % 2 % 4 % 3 % 7 % 5 2022年 % % 1 % 2 % 3 % 4 % 4 % 6 新加坡 香港 印尼 泰國 歐洲 美洲 美國 2022年 % 6 % % % % % % 2022年 % 7 % % % % % % 世界半導(dǎo)體封裝業(yè)產(chǎn)值分布和產(chǎn)值名次排序 12 由上表可知： ① 半導(dǎo)體封裝產(chǎn)業(yè)主要在東亞和東南亞。 ② 半導(dǎo)體封裝產(chǎn)值最大的是日本和馬來西亞。 ③ 2022年中國封裝產(chǎn)值排在第七位， 到 2022年有可能進(jìn)入并列第四位。 13 二、集成電路（ IC）封裝的作用和類型 1． IC封裝的定義： 封裝工藝 IC的封裝是微電子器件的兩個(gè)基本組成部分之一： 芯片（管芯） + 封裝（外殼） 微電子器件 chip (die) package packaging device 封裝給管芯（芯片）和印制電路板（ PWB）之間 提供電互連、機(jī)械支撐、機(jī)械和環(huán)境保護(hù)及導(dǎo)熱 通道。 14 2. 封裝的分級(jí) 零級(jí)封裝： 芯片上的互連； 一級(jí)封裝： 器件級(jí)封裝； 二級(jí)封裝： PCB (PWB)級(jí)封裝； 三級(jí)封裝： 分機(jī)柜內(nèi)母板的組裝； 四級(jí)封裝： 分機(jī)柜。 我們這里討論的封裝是指“一級(jí)封裝”， 即 IC器件的封裝。 15 器件 印制板 硅圓片 0級(jí) 1級(jí) 2級(jí) 3級(jí) 4級(jí) 5級(jí) 管芯 圖 1 常規(guī)組合的電路封裝 16 3. 封裝的基本功能： 電互連和線間電隔離 ① 信號(hào)分配： ② 電源分配： ③ 熱耗散：使結(jié)溫處于控制范圍之內(nèi) ④ 防護(hù)：對(duì)器件的芯片和互連進(jìn)行機(jī)械、 電磁、化學(xué)等方面的防護(hù) 17 18 圖 2 封裝的四