【正文】 同時(shí)感謝所有的認(rèn)課老師，在學(xué)習(xí)中給予我的幫助。還有需要被關(guān)注的一方面就是質(zhì)量要求與缺陷問題，它既影響產(chǎn)品的使用壽命，也影響產(chǎn)品的可靠性。我國(guó)本身也已意識(shí)到半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的前景，因此也付出了很多人力和財(cái)力來發(fā)展半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)、制造和封裝等產(chǎn)業(yè)。對(duì)于半導(dǎo)體封裝材料的生產(chǎn)企業(yè)來說，封裝業(yè)是我國(guó)近幾年快速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，隨著海峽兩岸關(guān)系的改善，封裝業(yè)有快速向大陸轉(zhuǎn)移的跡象，這對(duì)材料企業(yè)是一個(gè)機(jī)遇。每種設(shè)備之間都會(huì)互聯(lián)互通。另外，3D封裝體內(nèi)部單位面積的互連點(diǎn)數(shù)大大增加，集成度更高，外部連接點(diǎn)數(shù)也更少，從而提高了IC芯片的工作穩(wěn)定性。這最后一步是將基板疊裝后，再在230～250 ℃的溫度下進(jìn)行焊接。它有著更明顯的優(yōu)勢(shì)：首先是工藝大大優(yōu)化，晶圓直接進(jìn)入封裝工序，而傳統(tǒng)工藝在封裝之前還要對(duì)晶圓進(jìn)行切割、分類；所有集成電路一次封裝，刻印工作直接在晶圓上進(jìn)行，設(shè)備測(cè)試一次完成，有別于傳統(tǒng)組裝工藝；生產(chǎn)周期和成本大幅下降，芯片所需引腳數(shù)減少，提高了集成度；引腳產(chǎn)生的電磁干擾幾乎被消除，采用此封裝的內(nèi)存可以支持到800MHz的頻率，最大容量可達(dá)封裝 。 CSP封裝具有以下特點(diǎn)：解決了IC裸芯片不能進(jìn)行交流參數(shù)測(cè)試和老化篩選的問題；封裝面積縮小到BGA的1/4至1/10；延遲時(shí)間縮到極短；CSP封裝的內(nèi)存顆粒不僅可以通過PCB板散熱，還可以從背面散熱，且散熱效率良好。產(chǎn)生原因：元件引腳導(dǎo)熱率大，故升溫迅速，以致焊料優(yōu)先潤(rùn)濕引腳，焊料與引腳之間的潤(rùn)濕力遠(yuǎn)大于焊料與焊盤之間的潤(rùn)濕力；此外，引腳的上翹更會(huì)加劇芯吸現(xiàn)象的發(fā)生。 另外，空洞中的氣體存在可能會(huì)在熱循環(huán)過程中產(chǎn)生收縮和膨脹的應(yīng)力作用。必須將錫膏恢復(fù)至室溫后再升溫（通常要求在4小時(shí)左右），并進(jìn)行均勻攪拌后方可使用。經(jīng)常清洗模板，避免阻塞。這往往是由于零部件的選擇和處理不當(dāng)（如電鍍質(zhì)量差、合金成分配制不均勻、沒有進(jìn)行退火處理以及未清潔處理好等）造成的。對(duì)于微波低超聲管殼，則必須考慮引線電感、分布電容、微帶線阻抗和高頻電流的趨膚深度，否則就會(huì)影響管子的頻率特性和電流云帶能力。由于目前封裝技術(shù)及材料的改進(jìn)，樹脂封裝占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。塑料封裝由于其成本低廉、工藝簡(jiǎn)單，并適于大批量生產(chǎn)，因而具有極強(qiáng)的生命力，自誕生起發(fā)展得越來越快，在封裝中所占的份額越來越大。由于該種封裝尺寸嚴(yán)格、精度高、金屬零件便于大量生產(chǎn)，故其價(jià)格低、性能優(yōu)良、封裝工藝容易靈活，被廣泛應(yīng)用于晶體管和混合集成電路如振蕩器、放大器、交直流轉(zhuǎn)換器、濾波器、繼電器等等產(chǎn)品上，現(xiàn)在及將來許多微型封裝及多芯片模塊(MCM)也采用此金屬封裝。指陶瓷基板的四個(gè)側(cè)面只有電極接觸而無引腳的表面貼裝型封裝。PQFP封裝適用于SMT表面安裝技術(shù)在PCB上安裝布線，適合高頻使用，它具有操作方便、可靠性高、芯片面積與封裝面積比值較小等優(yōu)點(diǎn)。　　此封裝的基材有陶瓷、金屬和塑料三種。此種封裝引腳之間距離很小、管腳很細(xì)，一般大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路采用這種封裝形式。用SOJ封裝的DRAM器件很多都裝配在SIMM上。 薄型小尺寸封裝TSOP。它的封裝形式比較多，又可細(xì)分為SOT、SOP、SOJ、SSOP、HSOP及其他。用這種方法焊上去的芯片，如果不用專用工具是很難拆卸下來的。形狀與DIP相同，()，引腳數(shù)一般不超過100，材料有陶瓷和塑料兩種。②芯片面積與封裝面積之間的比值較大，故體積也較大。 按外形、尺寸、結(jié)構(gòu)分類的半導(dǎo)體封裝形式(1)引腳插入式封裝此封裝形式有引腳出來，并將引腳直接插入印刷電路板中，再由浸錫法進(jìn)行波峰焊接，以實(shí)現(xiàn)電路連接和機(jī)械固定。因此封裝材料也多種多樣，主要分為絕緣材料與導(dǎo)體材料。因此，為了保證集成電路在整機(jī)上長(zhǎng)期使用穩(wěn)定的可靠，必須根據(jù)整機(jī)的要求，對(duì)集成電路封裝方法提出具體的要求和規(guī)定。(4)結(jié)構(gòu)保護(hù)與支持，主要是指芯片封裝可為芯片和其他連接部件提供牢固可靠的機(jī)械支撐，并能適應(yīng)各種工作環(huán)境和條件的變化。最終合格的產(chǎn)品就可以出廠了。半導(dǎo)體封裝工藝是直接關(guān)系到器件和集成電路的穩(wěn)定性、可靠性以及成品率等的大問題。波峰焊主要進(jìn)行插孔式PTH封裝類型元器件的裝配，而表面貼裝式SMT及混合型元器件裝配則大多使用回流焊。打碼的方法有多種，其中最常用的是印碼（Print）。而鍍鈀工藝，則可以避免鉛的環(huán)境污染問題，但鈀的粘性不好，需要先鍍上一層較厚、較密的富鎳阻擋層，鈀層的厚度僅為76um。用溶劑來去飛邊毛刺通常只適用于很薄的毛刺。在一些比較先進(jìn)的封裝工藝中，已不再進(jìn)行去飛邊毛刺的工序。(5)去飛邊毛刺塑料封裝中塑封料樹脂溢出、貼帶毛邊、引線毛刺等統(tǒng)稱為飛邊毛刺現(xiàn)象。料封裝、金屬封裝、陶瓷封裝。主要的打線鍵合技術(shù)有超聲波鍵合（Ultrasonic Bonding U/ S Bonding ），熱壓鍵合（ Thermopression Bonding T/C ），熱超聲波焊接（Thermosonic Bonding T/S Bonding）等三種。C,借助金硅共晶反應(yīng)液面的移動(dòng)使硅逐漸擴(kuò)散至金中而形成的緊密結(jié)合；接粘貼法是另一種利用合金反應(yīng)進(jìn)行芯片粘貼的方法，工藝是將芯片背面淀積一定厚度的Au或Ni，同時(shí)在焊盤上淀積AuPdAg和Cu的金屬層。在這種切割方式下，金剛石刀片（Diamond Blade）以每分鐘3萬轉(zhuǎn)到4萬轉(zhuǎn)的高轉(zhuǎn)速切割晶圓的街區(qū)部分，同時(shí)，承載著晶圓的工作臺(tái)以一定的速度沿刀片與晶圓接觸點(diǎn)的切線方向呈直線運(yùn)動(dòng)，切割晶圓產(chǎn)生的硅屑被去離子水（DI water）沖走。所謂封裝，狹義上講是指利用膜技術(shù)及微細(xì)加工技術(shù)，將芯片及其他要素在框架或基板上布置、粘貼固定及連接，引出接線端子并通過可塑性絕緣介質(zhì)灌封固定，構(gòu)成整體立體結(jié)構(gòu)的工藝。五、指導(dǎo)教師意見：　　　　　　　　　　　　 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日六、系部意見： 系主任簽名： 年 月 日目錄摘要 Abstract第 1章 前言…………………………………………………………..……….……... 1第 2 章 半導(dǎo)體封裝工藝 ..………………………..………………………………..2 工藝流程 ……………………………………….……………………………....2 第3章 半導(dǎo)體封裝技術(shù) ..….……...……..………………………………….….. 6 封裝實(shí)現(xiàn)的性能………………………………………………..……………...6 確定IC的封裝要求應(yīng)注意的因素…………………………………………...6 封裝工程的技術(shù)層次 ………………………………………………………...7 封裝材料與結(jié)構(gòu) ………………………………………………………….…..7 封裝設(shè)備 ………………………………………………………………….…..9 封裝形式 ………………………………………………………………….…..9 、尺寸、結(jié)構(gòu)分類的半導(dǎo)體封裝形式………………………….…9 論文先對(duì)封裝技術(shù)作簡(jiǎn)介包括封裝的概念和封裝的作用，總體通過封裝的形式、材料、設(shè)備和先進(jìn)的封裝生產(chǎn)技術(shù)來充分說明封裝目前的發(fā)展形勢(shì)，然后對(duì)封裝的質(zhì)量缺陷問題作詳細(xì)論述，最后總結(jié)前面的內(nèi)容并對(duì)封裝未來的發(fā)展進(jìn)行前景展望。為了降低生產(chǎn)成本，國(guó)際半導(dǎo)體制造商以及封裝測(cè)試代工企業(yè)紛紛將其封裝產(chǎn)能轉(zhuǎn)移至中國(guó)，從而直接拉動(dòng)了中國(guó)半導(dǎo)體封裝產(chǎn)業(yè)規(guī)模的迅速擴(kuò)大。同時(shí)，中國(guó)芯片制造規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及巨大且快速成長(zhǎng)的終端電子應(yīng)用市場(chǎng)也極大地推動(dòng)了中國(guó)半導(dǎo)體封裝產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)。完成本篇論文。 …………………………………………11 …..……………………………….....12第4章 封裝過程的質(zhì)量要求與缺陷分析………………..……………………......13 質(zhì)量要求與分析………………………………………………….……….….13 缺陷分析與改進(jìn)措施………………………………………………..…….....13 金線偏移 ……………………………………………………….…….....13 再流焊中的主要缺陷問題…………………………………………..........14 第5章 封裝技術(shù)的發(fā)展 …….………………………………………….................17 高級(jí)封裝形式 ………………………………………………… ………..17 芯片級(jí)封裝CSP ………………………………………………….….…17 多芯片模塊MCM ……………………………………………………......17 WLCSP封裝 ………………………………………………………….…17 先進(jìn)的封裝技術(shù)簡(jiǎn)介 ………………………………………………….…..17　 疊層式3D封裝的結(jié)構(gòu)與工藝 ……………………………………….…17 裸芯片疊層的工藝流程…………………………………………………..18 MCM疊層的工藝流程…………………………………………………... 18 疊層3D封裝方式的技術(shù)優(yōu)勢(shì)…………………………………………...18 裸片堆疊和封裝堆疊各自的性能特點(diǎn)…………………………………..18 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨的趨勢(shì)及發(fā)展 ……………………………………….....19 第6章 結(jié)束語……………………………………………………………………....20答謝辭參考文獻(xiàn)摘 要本文先介紹了半導(dǎo)體封裝工藝流程，工藝流程主要是芯片切割、芯片貼裝、芯片互連、成型技術(shù)、去飛邊毛刺、上錫焊、切筋成型、打碼和元器件的裝配。而更廣義上的“封裝”是指封裝工程，將封裝體與基板連接固定，裝配成完整的系統(tǒng)或電子設(shè)備，并確保整個(gè)系統(tǒng)綜合性能的工程。依能夠切割晶圓的尺寸 ，目前半導(dǎo)體界主流的劃片機(jī)分8英寸和12英寸劃片機(jī)兩種。這樣就可以使用PdSn合金制作的合金焊料很好的焊接芯片在焊盤上 ；導(dǎo)電膠粘貼法，導(dǎo)電膠就是環(huán)氧樹脂，它不要求芯片背面和基板具有金屬化層，芯片粘貼法后，用導(dǎo)電膠固化要求的溫度時(shí)間進(jìn)行固化，可在潔凈的烘箱中完成固化，操作起來簡(jiǎn)單易行。其方法是將細(xì)金屬線或金屬帶按順序打在芯片與引腳架或封裝基板的鍵合點(diǎn)（Pag）上而形成電路連接。最經(jīng)濟(jì)最常用的還是塑料封裝。例如，塑封料只在?？焱獾目蚣苌闲纬杀”〉囊粚樱娣e也很小，通常稱為樹脂溢出（Resin Bleed）。去飛邊毛刺工序工藝主要有：介質(zhì)去飛邊毛刺（Media Deflash）、溶劑去飛邊毛刺（Solvent Deflash）、水去飛邊毛刺（Water Deflash）。溶劑包括N甲基吡咯烷酮（NMP）或雙甲基呋喃（DMF）。由于鈀層可以承受成型溫度，所以可以在成型之前完成框架的上焊錫工藝。印碼又包括油墨印碼（Ink Marking）和激光印碼（Laser Marking）兩種。波峰焊中，熔融的焊料被一股股噴射出來，形成焊料峰，故有此名。與集成電路可靠性（失效率）有關(guān)的若干問題都需要在封裝工藝過程中盡量去解決和避免。 第3章 半導(dǎo)體封裝技術(shù) 封裝實(shí)現(xiàn)的功能(1)傳遞電能，主要是指電源電壓的分配和導(dǎo)通。半導(dǎo)體元器件以及電路制造過程中的許多工藝措施是針對(duì)半導(dǎo)體表面問題的。 封裝工程的技術(shù)層次封裝工程始于集成電路芯片制成后，包括集成電路芯片的粘貼固定、互連、封裝、密封保護(hù)、與電路板的連接、系統(tǒng)組合，直到最終產(chǎn)品之前的所有過程。下面具體列舉一些常用的封裝材料（如表31無機(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）