【正文】 率得到提高，且芯片間導(dǎo)線長(zhǎng)度顯著縮短，信號(hào)傳輸速度得以提高，減少了信號(hào)時(shí)延與線路干擾，進(jìn)一步提高了電氣性能。其優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn)，封裝體積小，但其結(jié)構(gòu)決定了該封裝方式的致命弱點(diǎn)，當(dāng)堆疊中一層電路出現(xiàn)故障時(shí)，整個(gè)芯片都將出現(xiàn)故障。網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)和迅速普及，將半導(dǎo)體技術(shù)帶到更多的應(yīng)用領(lǐng)域里來(lái)。此外，半導(dǎo)體技術(shù)在整機(jī)產(chǎn)品中的比重不斷增加，整個(gè)系統(tǒng)的技術(shù)價(jià)值逐漸轉(zhuǎn)移到電子元器件和軟件上來(lái)。隨著企業(yè)的專(zhuān)業(yè)化、規(guī)?；陌l(fā)展，今后半導(dǎo)體封裝材料的生產(chǎn)必將向環(huán)保化、高技術(shù)、規(guī)?；?、低成本方向發(fā)展。且半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展因資金投資密集，在硅周期低潮時(shí)，除市場(chǎng)引導(dǎo)型企業(yè)外，IDM企業(yè)很難逃脫虧損的厄運(yùn)，故產(chǎn)業(yè)鏈逐步細(xì)化而形成了設(shè)計(jì)、芯片制造、封裝測(cè)試三大塊，但隨著三大塊技術(shù)的日益發(fā)展以及三大塊之間技術(shù)滲透與高密度封裝的需求，已很難把傳統(tǒng)意義的三大塊完全區(qū)分，界限已趨模糊。根據(jù)我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的實(shí)際和發(fā)展?fàn)顩r，建議不宜籠統(tǒng)提集成電路產(chǎn)業(yè)，而應(yīng)提半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)更為確切，發(fā)達(dá)國(guó)家都把半導(dǎo)體作為一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)對(duì)待，并對(duì)整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)給以?xún)?yōu)惠政策，促進(jìn)其快速成長(zhǎng)和發(fā)展。第6 章 結(jié)束語(yǔ)作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不可或缺的封裝技術(shù)，它的不斷進(jìn)步發(fā)展也時(shí)刻影響著整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，因此它有著廣闊的發(fā)展前景，國(guó)家也付出了很多人力、財(cái)力、物力發(fā)展半導(dǎo)體封裝業(yè)。對(duì)半導(dǎo)體封裝技術(shù)進(jìn)行信息搜集時(shí)，我更明白了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迅速，盡管論文中有介紹封裝的材料，結(jié)構(gòu)及設(shè)備，但為了更好的發(fā)展下去，它們時(shí)刻都在被改進(jìn)、創(chuàng)新。我相信其中的酸甜苦辣最終都會(huì)化為甜美的甘泉。在此，謹(jǐn)向張老師致以深深的敬意和由衷的感謝。 參考文獻(xiàn)[1]李可為．集成電路芯片封裝技術(shù)[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2007．1968 ． [2]周良知．微電子器件封裝—封裝材料與封裝技[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006．5764． [3]邱碧秀．微系統(tǒng)封裝原理與技術(shù)[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2006．113124． [4]姜巖峰，張常年譯．電子制造技術(shù)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005．102108． [5]梅萬(wàn)余．半導(dǎo)體封裝形式介紹[J]．電子工業(yè)專(zhuān)用設(shè)備，2005．1215．[6]鮮 飛．芯片封裝技術(shù)的發(fā)展歷程[J]．印制電路信息，2009．6569．[7]陳力?。㈦娮硬牧吓c制程[M]．上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，2005．10 18． [8]Fundamentals of Microsystems Packing．Ro Tummala R．The McGrawHill Companies,Inc,2001．4958． 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定表一、指導(dǎo)教師評(píng)分表（總分為70分）序 號(hào)考 核 項(xiàng) 目滿(mǎn) 分評(píng) 分1工作態(tài)度與紀(jì)律102調(diào)研論證103外文翻譯54設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告文字質(zhì)量105技術(shù)水平與實(shí)際能力156基礎(chǔ)理論、專(zhuān)業(yè)知識(shí)與成果價(jià)值157思想與方法創(chuàng)新5合計(jì)70指導(dǎo)教師綜合評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 二、答辯小組評(píng)分表（總分為30分）序 號(hào)考 核 項(xiàng) 目滿(mǎn) 分評(píng) 分1技術(shù)水平與實(shí)際能力52基礎(chǔ)理論、專(zhuān)業(yè)知識(shí)與成果價(jià)值53設(shè)計(jì)思想與實(shí)驗(yàn)方法創(chuàng)新54設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告內(nèi)容的講述55回答問(wèn)題的正確性10合計(jì)30答辯小組評(píng)價(jià)意見(jiàn)（建議等第）： 答辯小組組長(zhǎng)教師簽名： 年 月 日三、系答辯委員會(huì)審定表1． 審定意見(jiàn)2．審定成績(jī)（等第）_____ ___ 系主任簽字：。在這里，我也要感謝我的父母，他們?cè)谏钌辖o予我很大的物質(zhì)支持和精神鼓勵(lì)，是他們給予我努力學(xué)習(xí)的動(dòng)力。感謝張老師給我提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，并且抽出時(shí)間給予我學(xué)術(shù)上的幫助。但論文涉及的主要是第一層次芯片封裝技術(shù)，對(duì)第二、三、四層次的封裝技術(shù)涉及較少。因此我國(guó)也在制定半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的相關(guān)條例，以求早日形成統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)政策，相信未來(lái)的中國(guó)也會(huì)是一個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展大國(guó)。因此在制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展條例時(shí)，應(yīng)考慮以中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)為出發(fā)點(diǎn)，同時(shí)兼顧到與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有密切關(guān)系的半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體專(zhuān)用設(shè)備和測(cè)試儀器，促使他們的發(fā)展。世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷史告訴我們：要做大做強(qiáng)我國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，必須要堅(jiān)持不斷地創(chuàng)新，有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，自己的核心技術(shù)。只有進(jìn)一步提高技術(shù)工藝，降低產(chǎn)品成本，才能更好地為封裝業(yè)服務(wù)。對(duì)于半導(dǎo)體廠商來(lái)說(shuō)，他們面臨著生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)能力和設(shè)計(jì)能力的三方面挑戰(zhàn)。獨(dú)立的個(gè)體聯(lián)網(wǎng)后特性得到無(wú)限擴(kuò)張。其組裝過(guò)程類(lèi)似于裸片堆疊，在PCB裝配過(guò)程中需要設(shè)計(jì)另外的表面貼裝堆疊工藝。 疊層式3D封裝可以通過(guò)兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，這兩種方式各有其優(yōu)缺點(diǎn)。折疊柔性電路方式是先將裸芯片安裝在柔性材料上，然后將其折疊，從而形成三維疊層的封裝形式。 MCM疊層的工藝流程 MCM疊層的工藝流程與裸芯片疊層的工藝流程基本一致。第一步的溫度是經(jīng)過(guò)成品率試驗(yàn)得到的，當(dāng)?shù)陀?50 ℃時(shí)斷路現(xiàn)象增加；而當(dāng)高于300 ℃時(shí)，則相鄰焊點(diǎn)的短路現(xiàn)象增多。5．2先進(jìn)的封裝技術(shù)簡(jiǎn)介 最常見(jiàn)的裸芯片疊層3D封裝先將生長(zhǎng)凸點(diǎn)的合格芯片倒扣并焊接在薄膜基板上，這種薄膜基板的材質(zhì)為陶瓷或環(huán)氧玻璃，其上有導(dǎo)體布線，內(nèi)部也有互連焊點(diǎn)，兩側(cè)還有外部互連焊點(diǎn)，然后再將多個(gè)薄膜基板進(jìn)行疊裝互連。 多芯片模塊具有以下特點(diǎn)：封裝密度更高，電性能更好，與等效的單芯片封裝相比體積更小。就封裝形式而言，它屬于已有封裝形式的派生品，因此可直接按照現(xiàn)有封裝形式分為四類(lèi)：框架封裝形式、硬質(zhì)基板封裝形式、軟質(zhì)基板封裝形式、園芯片級(jí)封裝和微小模塑型。就目前來(lái)看，CSP的引腳數(shù)還不可能太多，從幾十到一百多。解決方法：①應(yīng)將SMA首先充分預(yù)熱后再放入氣相爐中；②應(yīng)認(rèn)真檢查PCB焊盤(pán)的可焊性，可焊性不好的PCB不能用于生產(chǎn)；③充分重視元件的共面性，對(duì)共面性不良的器件也不能用于生產(chǎn)。當(dāng)焊盤(pán)層空間的面積超過(guò)焊球面積的25％時(shí)，就視為一種缺陷，這時(shí)空洞的存在會(huì)對(duì)焊點(diǎn)的機(jī)械或電的可靠性造成隱患?？斩创嬖诘牡胤奖銜?huì)成為應(yīng)力集中點(diǎn)，并有可能成為產(chǎn)生應(yīng)力裂紋的根本原因。(4)空洞 這是指分布在焊點(diǎn)表面或內(nèi)部的氣孔、針孔。(3)墓碑現(xiàn)象 “墓碑”現(xiàn)象是一個(gè)與汽相（冷凝）再流焊有關(guān)的問(wèn)題，是由于汽相加熱的快速升溫速率以及其他原因造成的，如圖43所示。錫珠多數(shù)分布在片式元件兩側(cè)，大小不一且獨(dú)立存在，沒(méi)有與其他焊點(diǎn)連接（圖 42 ）的錫珠，不僅影響產(chǎn)品的外觀，更重要的是會(huì)影響產(chǎn)品的電性能，或者給電子設(shè)備造成隱患。經(jīng)常檢查焊膏，確信其不能太干燥。引起翹曲問(wèn)題的主要原因是由于施加到元件上的力的不平衡造成的。這些問(wèn)題都會(huì)影響器件的正常使用，或在使用過(guò)程中忽然失效。最常見(jiàn)的封裝質(zhì)量問(wèn)題是密封不良，這是造成器件失效的最主要因素。(3)熱性能封裝還必須考慮散熱問(wèn)題。(2)電性能通常把器件的電性能保持穩(wěn)定，作為衡量封裝質(zhì)量的主要標(biāo)志之一。第4章 封裝過(guò)程的質(zhì)量要求與缺陷分析 質(zhì)量要求與分析質(zhì)量要求具有良好的氣密性、電性能、熱性能、機(jī)械性能等?？煽啃暂^高，價(jià)格也高，它用到的外殼是金屬、陶瓷玻璃而其中的氣體可以是真空、氮?dú)饣蚨栊詺怏w。目前塑料封裝在全世界范圍內(nèi)占集成電路市場(chǎng)的95%以上。最大特征是高頻特性好、噪音低而被用于微波功率器件。 陶瓷封裝。BGA封裝經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用化階段，目前已成為最熱門(mén)的封裝。由于無(wú)引腳，貼裝占有面積比QFP小，高度比QFP低，它是高速和高頻IC用封裝。它與LCC封裝的區(qū)別僅在于前者用塑料，后者用陶瓷，但現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)用陶瓷制作的J形引腳封裝和用塑料制作的無(wú)引腳封裝?！　б_的塑料芯片載體PLCC。 　　塑料四邊引腳扁平封裝PQFP。從數(shù)量上看，塑料封裝占絕大部分，當(dāng)沒(méi)有特別表示出材料時(shí)，多數(shù)情況為塑料QFP。采用J字型引線端子的PLCC等可以緩解一些矛盾，但不能從根本上解決QFP的上述問(wèn)題。其引腳數(shù)一般從幾十到幾百，而且其封裝外形尺寸較小、寄生參數(shù)減小、適合高頻應(yīng)用。因此，PWB兩面可以形成不同的電路，采用整體回流焊等方式可使兩面上搭載的全部元器件一次鍵合完成，便于自動(dòng)化操作，實(shí)裝的可靠性也有保證。引腳數(shù)從20至40不等。而且TSOP封裝方式的內(nèi)存在超過(guò)150MHz后，會(huì)有很大的信號(hào)干擾和電磁干擾。它與SOP的最大區(qū)別在于其厚度很薄，只有1mm，是SOJ的1/3；由于外觀輕薄且小，適合高頻使用。 　　小尺寸貼片封裝SOP。其缺點(diǎn)一是Film的價(jià)格很貴，二是貼片機(jī)的價(jià)格也很貴。表面貼片封裝根據(jù)引腳所處的位置可分為：Singleended(引腳在一面)、Dual(引腳在兩邊)、Quad(引腳在四邊)、Bottom(引腳在下面)、BGA(引腳排成矩陣結(jié)構(gòu))及其他根據(jù)引腳數(shù)目的多少，可以圍成2圈到5圈，引腳數(shù)量從幾十到幾百。陶瓷Z形雙列直插式封裝CZIP與ZIP外形一樣，只是用陶瓷材料封裝。③除其外形尺寸及引腳數(shù)之外，并無(wú)其他特殊要求。此封裝的芯片在從芯片插座上插拔時(shí)應(yīng)特別小心，以免損壞管腳。雙列直插式封裝DIP。多數(shù)為定制產(chǎn)品，它的封裝形狀還有ZIP和SIPH。典型的三極管引腳插入式封裝形式有TO9TO12TO2TO25TO263等，主要作用是信號(hào)放大和電源穩(wěn)壓。Grid由于引腳直徑和間距都不能太細(xì)，故印刷電路板上的通孔直徑、間距乃至布線都不能太細(xì)，而且它只用到印刷電路板的一面，從而難以實(shí)現(xiàn)高密度封裝。各類(lèi)機(jī)械驗(yàn)試類(lèi)設(shè)備有引線鍵合強(qiáng)度、芯片鍵合剪切強(qiáng)度、引線拉力或芯片拉力，沖擊、振動(dòng)、引線抗彎曲度等檢測(cè)設(shè)備目前除了少數(shù)低檔工藝設(shè)備和少部分產(chǎn)品鑒定認(rèn)證設(shè)備外，絕大多數(shù)上列工藝和工藝檢測(cè)設(shè)備都依賴(lài)進(jìn)口。下面具體列舉一些常用的封裝材料（如表31無(wú)機(jī)絕緣的封裝材料，表32有機(jī)絕緣封裝材料，表33 導(dǎo)體封裝材料所示）：表31無(wú)機(jī)絕緣的封裝材料介電常數(shù)熱膨脹系數(shù)（107/ｏC）熱導(dǎo)率[W/(m*K)]加工溫度（ｏC）92%氧化鋁6018150086%氧化鋁66201600Si3N4723301600SiC42372702000AlN332301900BeO682402000BN376002000金剛石234001000玻璃—陶瓷4~830~501000包鋼殷鋼30100800覆蓋玻璃鋼6100501000表32有機(jī)絕緣封裝材料介電常數(shù)熱膨脹系數(shù)（107/ｏC）熱導(dǎo)率[W/(m*K)]加工溫度（ｏC）環(huán)氧樹(shù)脂Kevlar(XY)(60%)60200聚酰亞胺石英118200FR4(XY面)158175聚酰亞胺500350苯并環(huán)丁烯300~600240聚四氟乙烯200400 表33 導(dǎo)體封裝材料熔點(diǎn)（ｏC）電阻率（106Ω*cm ）熱膨脹系數(shù)（107/ｏC）熱導(dǎo)率[W/(m*K)]銅1083