【正文】 rebonding Wirebonding is the earliest technique of device assembly, whose first result was published by Bell Laboratories in 1957. Sine then, the technique has been extremely developed 華中科技大學(xué) 機械學(xué)院 機械電子信息工程系 Advantage ? Fully automatic machines have been developed for volume production. ? Bonding parameters can be precisely controlled。在芯片規(guī)模封裝中 ,封裝體的尺寸是芯片尺寸的 。由于ＢＧＡ完全采用與ＱＦＰ相同的ＳＭＴ回流焊工藝 ,避免了ＱＦＰ中的超窄間距 ,可以提供較大的焊盤區(qū) ,因此使焊接工藝更加簡單 ,強度大大提高 ,可靠性明顯改善 華中科技大學(xué) 機械學(xué)院 機械電子信息工程系 ＢＧＡ的尺寸通常大于ＣＳＰ (芯片規(guī)模封裝 ),在 2 1～ 40ｍｍ之間。目前最高水平的ＭＣＭ — Ｃ是ＩＢＭ的產(chǎn)品 ,2 0 0ｍｍ *2 、 78層、 3 0 0多萬個通孔 , 1 40 0ｍ互連線 , 1 80 0只管腳 , 2 0 0Ｗ功耗 華中科技大學(xué) 機械學(xué)院 機械電子信息工程系 由陶瓷封裝向塑料封裝發(fā)展 在陶瓷封裝向高密度 ,多引線和低功耗展的同時 ,越來越多的領(lǐng)域正在由塑料封裝所取代。最近由于系統(tǒng)級芯片 (ＳＯＣ )和全片規(guī)模集成 (ＷＳＩ )技術(shù)的發(fā)展 ,微電子封裝技術(shù)正孕育著重大的突破 華中科技大學(xué) 機械學(xué)院 機械電子信息工程系 半導(dǎo)體后封裝的發(fā)展趨勢 向表面安裝技術(shù) (ＳＭＴ )發(fā)展 1988年ＳＭＴ技術(shù)約占封裝市場份額的 % , 1 993年占 44% , 1 998年占 75%。 ?第三代 ： 70年代用自動插裝方式將ＤＩＰ為代表的集成電路封裝在ＰＣＢ板上 ,這是穿孔式封裝技術(shù)的全盛時期。華中科技大學(xué) 機械學(xué)院 機械電子信息工程系 先進制造技術(shù) 半導(dǎo)體制造裝備 華中科技大學(xué) 機械學(xué)院 機械電子信息工程系 華中科技大學(xué) 機械學(xué)院 機械電子信息工程系 華中科技大學(xué) 機械學(xué)院 機械電子信息工程系 華中科技大學(xué) 機械學(xué)院 機械電子信息工程系 微電子封裝一般可分為 4級 ,如圖 所示 ,即 : 0級封裝 ——— 芯片上器件本體的互連 1級封裝 ——— 芯片 (1個或多個 )上的輸入 /輸出與基板互連 2級封裝 ——— 將封裝好的元器件或多芯片組件用多層互連布線板 (ＰＷＢ )組裝成電子部件 ,插件或小整機 3級封裝 ——— 用插件或小整機組裝成機柜整機系統(tǒng) 華中科技大學(xué) 機械學(xué)院 機械電子信息工程系 華中科技大學(xué) 機械學(xué)院 機械電子信息工程系 半導(dǎo)體制造裝備概述 ? 芯片制造（前道） 單晶硅拉制、切片、表面處理、光刻、減薄、劃片 ? 芯片封裝（后道） 測試、 滴膠、 Die bonding、 Wire bonding、壓模 華中科技大學(xué) 機械學(xué)院 機械電子信息工程系 半導(dǎo)體封裝的基本形式 按其外部封裝型式分： 雙列直插式封裝 (ＤＩＰ ) 表面安裝技術(shù) (ＳＭＴ ) 無引線陶瓷片式載體 (ＬＣＣＣ ) 塑料有引線片式載體 (ＰＬＣＣ ) 四邊引線扁平封裝 (ＱＦＰ ) 四邊引線塑料扁平封裝 (ＰＱＦＰ ) 平面陣列型 (ＰＧＡ） 球柵陣列封裝 (ＢＧＡ ) 華中科技大學(xué) 機械學(xué)院 機械電子信息工程系 華中科技大學(xué) 機械學(xué)院 機械電子信息工程系 華中科技大學(xué) 機械學(xué)院 機械電子信息工程系 Chip to substrate interconnect technologies 按芯片的內(nèi)部連接方式來分 華中科技大學(xué) 機械學(xué)院 機械電子信息工程系 外引線鍵合 外引線鍵合過程示意圖 將帶引線的芯片從載帶上切下的示意圖 華中科技大學(xué) 機械學(xué)院 機械電子信息工程系 ＴＡＢ技術(shù)中的載帶 華中科技大學(xué) 機械學(xué)院 機械電子信息工程系 概括而言 ,電子封裝技術(shù)已經(jīng)歷了四代 ,現(xiàn)正在進入第五代 。 ?第四代 ：從 80年代開始 ,采用ＳＭＴ將表面安裝元件 (ＳＭＣ )和表面安裝器件 (ＳＭＤ )安裝在ＰＣＢ表面上。傳統(tǒng)的雙列直插封裝所占份額越來越小 ,取而代之的是表面安裝類型的封裝 ,如有引線塑料片式載體 ,無引線陶瓷片式載體 ,四邊引線塑料扁平封裝 ,塑料球柵陣列封裝 (ＰＢＧＡ )和陶瓷球柵陣列封裝 (ＣＢＧＡ )等 ,尤其是ＰＱＦＰ和ＢＧＡ兩種類型最具典型 . 華中科技大學(xué) 機械學(xué)院 機械電子信息工程系 向高密度發(fā)展 目前 ,陶瓷外殼 (ＣＣＧＡ )已達 1089只管腳、ＣＢＧＡ達 625只管腳、間距達 、ＰＱＦＰ達 376只管腳、ＴＢＧＡ達 1 0 0 0只管腳。而且 ,新的塑料封裝形式層出不窮 ,目前以ＰＱＦＰ和ＰＢＧＡ為主 ,全部用于表面安裝 ,這些塑料封裝占領(lǐng)著 90 %以上的市場 華中科技大學(xué) 機械學(xué)院 機械電子信息工程系 高密度封裝中的關(guān)鍵技術(shù) 從技術(shù)發(fā)展觀點來看 ,作為高密度封裝的關(guān)鍵技術(shù)主要有 :ＴＣＰ , ＢＧＡ , ＦＣＴ ,ＣＳＰ ,ＭＣＭ和三維封裝 載帶封裝 它可以提供超窄的引線間距和很薄的封裝外形 ,且在ＰＣＢ板上占據(jù)很小的面積 ,可用于高Ｉ /Ｏ數(shù)的ＡＳＩＣ和微處理器 ,東芝公司 1 996年問世的筆記本電腦中就使用了ＴＣＰ承載ＣＰＵ ,其引線間距 5ｍｍ ,焊接精度為177?？煞譃樗芰希拢牵?(ＰＢＧＡ )、陶瓷ＢＧＡ (ＣＢＧＡ )或載帶ＢＧＡ (ＴＢＧＡ )。芯片尺寸封裝中封裝 體的尺寸與芯片尺寸基本相當(dāng)。 mechanical properties of wires can be highly reproduced. ? Bonding speed can reach 100125 ms per each wire interconnection (two welds and a wire loop). ? Most reliability problems can be eliminated with properly controlled and much improved tools (capillaries and wedges) and processes. ? Specific bonding tools and wires can be selected by packaging engineers to meet the re