【正文】 環(huán)氧樹脂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1083170393銀960197418金1063142297鎢341545200鉬262550146鉑17749071鈀155211070鎳145513392鉻1900206366殷鋼1500461511可伐合金1450505317銀—鈀114520140150金—鉑135030100130鋁660230240金—20%錫2801615957鉛—50%錫3101929063 用于封裝的設(shè)備：IC封裝工藝設(shè)備有圓片減薄機(jī)、砂輪或激光劃片機(jī)、粘片機(jī)、引線鍵合機(jī)、傳遞模塑機(jī)和模具、切筋打彎?rùn)C(jī)和模具去飛邊機(jī)、引線電鍍機(jī)、打印機(jī)、測(cè)試分檢機(jī)；充氮?dú)赓A藏柜、高溫烘箱、打包機(jī)等。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。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。雙列直插式封裝DIP。③除其外形尺寸及引腳數(shù)之外，并無其他特殊要求。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。引腳數(shù)從20至40不等。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。從數(shù)量上看，塑料封裝占絕大部分，當(dāng)沒有特別表示出材料時(shí)，多數(shù)情況為塑料QFP?！　б_的塑料芯片載體PLCC。由于無引腳，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。 陶瓷封裝。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。第4章 封裝過程的質(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。(3)熱性能封裝還必須考慮散熱問題。這些問題都會(huì)影響器件的正常使用，或在使用過程中忽然失效。經(jīng)常檢查焊膏，確信其不能太干燥。(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?？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。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)。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：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。5．2先進(jìn)的封裝技術(shù)簡(jiǎn)介 最常見的裸芯片疊層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。 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。 疊層式3D封裝可以通過兩種方式來實(shí)現(xiàn)，這兩種方式各有其優(yōu)缺點(diǎn)。獨(dú)立的個(gè)體聯(lián)網(wǎng)后特性得到無限擴(kuò)張。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)。因此在制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展條例時(shí)，應(yīng)考慮以中國半導(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)體專用設(shè)備和測(cè)試儀器，促使他們的發(fā)展。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。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。在此，謹(jǐn)向張老師致以深深的敬意和由衷的感謝。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。根據(jù)我國半導(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)國家都把半導(dǎo)體作為一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈來對(duì)待，并對(duì)整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)給以優(yōu)惠政策，促進(jìn)其快速成長(zhǎng)和發(fā)展。隨著企業(yè)的專業(yè)化、規(guī)模化的發(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。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。體積內(nèi)效率得到提高，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。第三步，將生長(zhǎng)有凸點(diǎn)的基板疊裝在一起，該基板上的凸點(diǎn)是焊料凸點(diǎn)，其成分為Pb/Sn或Sn/Ag，熔點(diǎn)定在200～240 ℃。 WLCSP封裝 此封裝不同于傳統(tǒng)的先切割晶圓，再組裝測(cè)試的做法，而是先在整片晶圓上進(jìn)行封裝和測(cè)試，然后再切割。(5)芯吸現(xiàn)象使焊料脫離焊盤而沿引腳上行到引腳與芯片本體之間，通常會(huì)形成嚴(yán)重的虛焊現(xiàn)象。根據(jù)不同的情況，空洞可以發(fā)生在這三個(gè)層中的任何一個(gè)層。圖 42 錫珠缺陷改進(jìn)措施：模板開口要適當(dāng)，即使是全自動(dòng)，其壓力、速度、間隙等仍需要人工設(shè)定，所以不管用何種方法，都必須調(diào)整好機(jī)器、模版、印制板、刮刀四者的關(guān)系，確保印刷質(zhì)量。檢查印刷配準(zhǔn)參數(shù)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的配準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行糾正。斷腿、生銹也是常見的質(zhì)量問題。對(duì)于超高頻大功率管殼，還必須考慮引線電感和分布電容以及微帶線阻抗，否則就會(huì)影響管子的功率增益和輸出功率能力。樹脂封裝。　　塑料封裝。 按材料分類的半導(dǎo)體封裝形式 金屬封裝。 無引腳芯片載體LCC或四側(cè)無引腳扁平封裝QFN。用這種形式封裝的芯片，必須采用表面安裝設(shè)備技術(shù)(SMT)將芯片邊上的引腳與主板焊接起來。引腳從封裝主體兩側(cè)引出向下呈J字形，直接粘著在印刷電路板的表面，通常為塑料制品，多數(shù)用于DRAM和SRAM等內(nèi)存LSI電路，但絕大部分是DRAM。SOP引腳數(shù)在幾十個(gè)之內(nèi)。此封裝形式的特點(diǎn)是引腳全部在兩邊，而且引腳的數(shù)量不算多。(2)表面貼裝型　 表面貼片封裝是從引腳直插式封裝發(fā)展而來的，主要優(yōu)點(diǎn)是降低了PCB電路板設(shè)計(jì)的難度，同時(shí)它也大大降低了其本身的尺寸大小。 收縮型雙列直插式封裝SKDIP。此封裝具有以下特點(diǎn)：①適合在印刷電路板(PCB)上穿孔焊接，操作方便。引腳在兩端的封裝形式大概又可分為雙列直插式封裝、Z形雙列直插式封裝和收縮型雙列直插式封裝等?！　∫_在一端的封裝形式大概又可分為三極管的封裝形式和單列直插封裝形式。它不僅起著安裝、固定、密封、保護(hù)芯片及增強(qiáng)電熱性能等方面的作用，而且還通過芯片上的接點(diǎn)用導(dǎo)線連接到封 裝外殼的引腳上，這些引腳又通過印刷電路板上的導(dǎo)線與其他器件相連接。同樣，一代材料，也造就一代半導(dǎo)體產(chǎn)品，從某種意義上來說，創(chuàng)新應(yīng)從基礎(chǔ)材料做起，才會(huì)從本質(zhì)上改變材料業(yè)自身的命運(yùn)，從而帶動(dòng)半導(dǎo)體封裝業(yè)的發(fā)展。(4)性能：當(dāng)芯片固定在外殼上，并對(duì)其進(jìn)行內(nèi)引線的連接和封裝結(jié)構(gòu)的最后封蓋，它的加工方法和類別是很多的。對(duì)于功耗大的芯片或部件封裝，還應(yīng)考慮附加熱沉或使用強(qiáng)制風(fēng)冷、水冷方式，以保證系統(tǒng)在使用溫度要求的范圍內(nèi)能正常工作。這些測(cè)試包括一般的目檢、老化測(cè)驗(yàn)（Burnin）和最終的產(chǎn)品測(cè)試（Final Testing）。整個(gè)封裝工藝流程是認(rèn)識(shí)封裝技術(shù)的基礎(chǔ)和前提，唯有如此才可以對(duì)封裝進(jìn)行設(shè)計(jì)，制造和優(yōu)化。(9)元件的裝配元器件裝配的方式有兩種，一種是波峰焊（Wave Soldering），另一種回流焊（Reflow Soldering）。(8)打碼打碼就是在封裝模塊的頂面印上去不掉的、字跡清楚的字母和標(biāo)識(shí)，包括制造商的信息、國家、器件代碼等，主要是為了識(shí)別和跟蹤。焊錫的成分一般是63Sn/37Pb,也有使用成分為85Sn/15Pb、90Sn/10Pb、95Sn/5Pb的焊錫，出于對(duì)環(huán)境污染的考慮，減少鉛的用量。用水去飛邊毛刺工藝是利用高壓的水流來沖擊模塊，有時(shí)也會(huì)將研磨料與高壓水流一起使用。隨著模具設(shè)計(jì)的改進(jìn)，以及嚴(yán)格控制注模條件，毛刺問題越來越輕了。轉(zhuǎn)移成型技術(shù)設(shè)備包括：預(yù)加熱器、壓機(jī)、模具、固化爐。(4)成型技術(shù)芯片互連完成后，即可完成封裝工藝。打線鍵合（焊接）技術(shù)為集成電路芯片與封裝結(jié)構(gòu)之間的電路連線最常被使用的方法。一般是將硅芯片置于已鍍金膜的陶瓷基板芯片基座上，再加熱至約425。目前，機(jī)械式金剛石切割是劃片工藝的主流技術(shù)。由于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的急速發(fā)展，現(xiàn)階段的IC晶片設(shè)計(jì)與制造將日益復(fù)雜與精巧，而封裝技術(shù)必須同步提升，才能維持大陸在半導(dǎo)體封裝產(chǎn)業(yè)的全球競(jìng)爭(zhēng)力。2010626~201073準(zhǔn)備論文答辯。　三、 主要研究（設(shè)計(jì)）方法論述：充分利用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源以及圖書館大量書籍資源，查找關(guān)于半導(dǎo)體封裝技術(shù)的資料，認(rèn)真閱讀資料內(nèi)容，篩選自己認(rèn)為有用的知識(shí)，然后對(duì)有用的資料進(jìn)行簡(jiǎn)單的收集，寫論文時(shí)要充分利用此類資料，認(rèn)真完成畢業(yè)論文。 　　　　　　　　　　　　　　 四、主要參考文獻(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 學(xué) 生（簽名） 年 月 日 指 導(dǎo) 教師（簽名） 年 月 日 教研室主任（簽名） 年 月 日 系 主 任（簽名） 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告設(shè)計(jì)（論文）題目半導(dǎo)體封裝技術(shù)分析與研究一、 選題的背景和意義： 半導(dǎo)體ＩＣ技術(shù)將以高速發(fā)展的勢(shì)態(tài)呈現(xiàn)在２１世紀(jì)。兩方面的影響，使得中國半導(dǎo)體封裝業(yè)盡管受到金融危機(jī)的影響，但在全球半導(dǎo)體封裝市場(chǎng)中的重要性卻日益突出。 四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排：時(shí)間（迄止日期）工 作 內(nèi) 容201057~2010510 查找資料與文獻(xiàn)，完成論文開題報(bào)告。對(duì)半導(dǎo)體封裝技術(shù)的技術(shù)層次，封裝形式、設(shè)備、材料，封裝過程的質(zhì)量要求與缺陷分析及封裝技術(shù)的發(fā)展做了詳細(xì)介紹，其中質(zhì)量要求具有良好的氣密性、電性能、熱性能、機(jī)械性能等，而缺陷則包括金線偏移和再流焊中五個(gè)典型缺陷問題。封裝也是一個(gè)跨領(lǐng)域的技術(shù)，涵蓋的范圍包括電子、材料、物理、化學(xué)、機(jī)械等。 (2)芯片貼裝 將IC芯片固定于封裝基板或引腳架芯片的承載基座上的工藝過程。工藝具體是，用針筒或注