【正文】 第四層次：將數(shù)個(gè)子系統(tǒng)組裝成為一個(gè)完整的電子產(chǎn)品的工藝過(guò)程。(2)外形與結(jié)構(gòu)：諸如產(chǎn)品的測(cè)試、整機(jī)安裝，器件布局、空間利用與外形、維修更換以及同類產(chǎn)品的型號(hào)代替等。(3)提供散熱途徑，主要是指各種芯片封裝都要考慮元器件、部件長(zhǎng)期工作時(shí)如何將聚集的熱量散出的問(wèn)題。事實(shí)上，塑料封裝的質(zhì)量與元器件的性能和可靠性有很大的關(guān)系，但封裝性能更多取決于封裝設(shè)計(jì)和材料選擇而不是封裝生產(chǎn)，可靠性問(wèn)題卻與封裝生產(chǎn)密切相關(guān)?；亓鞴に囍?，元器件和PCB要經(jīng)受高達(dá)210oC和230oC的高溫，同時(shí)，助焊劑等化學(xué)物質(zhì)對(duì)元器件都有腐蝕性，所以裝配工藝條件處理不當(dāng)，也會(huì)造成一系列的可靠性問(wèn)題。激光源常常是CO2或Nd：YAG。在成型后的降溫過(guò)程中，一方面由于塑封料在繼續(xù)固化收縮，另一方面由于塑封料和框架材料之間熱膨脹系數(shù)失配引起的塑封料收縮程度大于框架材料的收縮，有可能造成框架帶的翹曲，引起非共面問(wèn)題。工藝流程為：去飛邊→去油→去氧化物→浸助焊劑→熱浸錫→清洗→烘干。在去飛邊毛刺過(guò)程中，介質(zhì)會(huì)將框架引腳的表面輕微擦磨，這將有助于焊料和金屬框架的粘連。um，它對(duì)于后續(xù)工序（如切筋成形）帶來(lái)麻煩，甚至?xí)p壞機(jī)器。轉(zhuǎn)移成型技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)設(shè)備成熟，工藝周期短，成本低；沒有后整理過(guò)程，適合于大批量生產(chǎn)。FCB主要特點(diǎn)：芯片安裝和互連是同時(shí)完成！缺點(diǎn)：芯片面朝下，焊點(diǎn)不能直觀檢查，只能用紅外和X光檢查。(3)芯片互連將芯片悍區(qū)與電子封裝外殼的I/O引線或基板上的金屬布線悍區(qū)相互連接，只有實(shí)現(xiàn)芯片與封裝結(jié)構(gòu)的電路連接才能發(fā)揮已有的功能。貼裝的方法主要有共晶粘貼法、焊接粘貼法、導(dǎo)電膠粘貼法和玻璃膠粘貼法。在這個(gè)微電子工業(yè)蓬勃發(fā)展的年代，對(duì)半導(dǎo)體封裝的研究也方興未艾，而作為我們這個(gè)專業(yè)的學(xué)生更要對(duì)封裝技術(shù)深入了解，為以后從業(yè)奠定扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。 Packaged form。2010611~2010620根據(jù)論文撰寫要求，完成初稿。因此，封裝技術(shù)已經(jīng)成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最重要的組成部分之一。常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告系 別： 電子與電氣工程學(xué)院 專 業(yè)： 微電子技術(shù) 班 號(hào)： 微電081 學(xué) 生 姓 名： 程增艷 學(xué) 生 學(xué) 號(hào)： 0806030140 設(shè)計(jì)（論文）題目： 半導(dǎo)體封裝技術(shù)分析與研究 指 導(dǎo) 教 師： 張志娟 設(shè) 計(jì) 地 點(diǎn)： 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 起 迄 日 期： — 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書專業(yè) 微電子技術(shù) 班級(jí) 微電081 姓名 程增艷 一、課題名稱： 半導(dǎo)體封裝技術(shù)分析與研究 二、主要技術(shù)指標(biāo)：1．封裝的工藝流程； 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2．封裝的技術(shù)分類；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 3．封裝的形式、材料、設(shè)備； 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 4．封裝過(guò)程中的缺陷分析； 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 5．封裝技術(shù)發(fā)展及未來(lái)的前景。 并且在政府的專項(xiàng)資金支持下，本土封裝企業(yè)的技術(shù)也在快速進(jìn)步。2010530~2010610整理資料，確定論文各個(gè)部分內(nèi)容。關(guān)鍵詞： 封裝工藝流程；封裝形式；封裝缺陷 AbstractThis paper first introduces the semiconductor packaging process, process flow is mainly chip cutting, chip mounted, chip interconnection, molding technology and flash burr, soldering, cutting steel, the assembly code and ponents. The technology of semiconductor packaging technology level, encapsulation, equipment, material, packaging process quality requirements and defect analysis and the development of packaging technology is introduced, including the quality requirements of good airtightness, electrical and mechanical properties, thermal properties, and defect include gold migration and soldering defect in five typical problems. Finally on the advanced packaging technologies, the development of 3D encapsulation CSP and MCM as simply introduced, also a semiconductor packaging technology development, which illustrates the necessity of development, and the packaging industry in the future development of packaging.Keywords: Encapsulate process flow。封裝為芯片提供了一種保護(hù)，人們平時(shí)所看到的電子設(shè)備如計(jì)算機(jī)、家用電器、通信設(shè)備等都經(jīng)過(guò)封裝好了的，沒有封裝的電子設(shè)備一般不能直接使用的。若焊盤尺寸太大，則會(huì)導(dǎo)致引線跨度太大，在轉(zhuǎn)移成型過(guò)程中會(huì)由于流動(dòng)產(chǎn)生的應(yīng)力而造成引線彎曲及芯片位移等現(xiàn)象。冷卻過(guò)程要謹(jǐn)慎控制溫度以免造成應(yīng)力破裂，這是注意的事項(xiàng)。FCB的互連省略互連線，互連產(chǎn)生的雜散電容，互連電容、互連電感均比WB和TAB小很多。轉(zhuǎn)移成型工藝流程：將完成粘貼及引線鍵合的框架置于模具中—將塑封的預(yù)成型塊在預(yù)熱爐中加熱（90~95度）—放入轉(zhuǎn)移成型機(jī)的轉(zhuǎn)移罐中（溫度在170~175度）—塑封料被擠壓到澆道中，經(jīng)過(guò)澆口注入模腔中—固化后，完成成型轉(zhuǎn)移。毛刺的厚度一般要薄于10用介質(zhì)去飛邊毛刺時(shí)，是將研磨料（如粒狀的塑料球）與高壓空氣一起沖洗模塊。浸錫首先也是清洗工序，將預(yù)處理后元器件在助焊劑中浸泡，再浸入熔融鉛錫合金鍍層（Sn/Pb=63/67）。對(duì)于PTH裝配要求而言，由于引腳數(shù)較少，引腳較粗，基本上沒有問(wèn)題；而對(duì)于SMT裝配而言，尤其是高引腳數(shù)目框架和微細(xì)間距框架器件，一個(gè)突出的問(wèn)題是引腳的非共面性（Lead Non Coplanarity）原因有兩個(gè)，工藝過(guò)程中的不恰當(dāng)處理，但隨著生產(chǎn)自動(dòng)化程度的提高，人為因素大大減少，使得這方面的問(wèn)題幾乎不復(fù)存在；另外是原因是由于成型過(guò)程中產(chǎn)生的熱收縮應(yīng)力。激光印碼是利用激光技術(shù)在模塊表面寫標(biāo)識(shí)?；亓鞴に嚳此坪?jiǎn)單，其中包含了多個(gè)工藝階段：將錫膏（Solder Paste）中的溶劑蒸發(fā)掉；激活助焊劑（Flux），并使助焊劑作用得到發(fā)揮；小心地將要裝配的元器件和PCB板進(jìn)行預(yù)熱；讓焊劑融化并潤(rùn)濕所有的焊接點(diǎn)；以可控的降溫速率將整個(gè)裝配系統(tǒng)冷卻到一定的溫度。封裝的質(zhì)量低劣是由于從價(jià)格上考慮比從達(dá)到高封裝質(zhì)量更多而造成的。(2)傳遞電路信號(hào)，主要是將電信號(hào)的延遲盡可能減小，布線應(yīng)盡可能使信號(hào)與芯片的互連路徑以及通過(guò)封裝的I/O接口引出的路徑達(dá)到最短，對(duì)于高頻信號(hào)，還要考慮信號(hào)間的串?dāng)_，以進(jìn)行合理的信號(hào)分配布線和接地線分配。如下圖31所示： 圖 31 封裝性能示意圖(1)成本：電路在最佳性能指標(biāo)下的最低價(jià)格。第三層次：將數(shù)個(gè)第二層次完成的封裝組成的電路卡組合成在一個(gè)主電路板上一個(gè)部件或子系統(tǒng)的工藝。產(chǎn)品鑒定或工藝認(rèn)證設(shè)備則有各類環(huán)境驗(yàn)試設(shè)備，高低溫循環(huán)、高低溫貯存、高溫高濕加偏置貯存、高壓蒸煮、鹽霧驗(yàn)試等設(shè)備。ended)和引腳矩陣封裝(Pin其吸引人之處在于只占據(jù)很少的電路板面積，然而在某些體系中，封閉式的電路板限制了SIP封裝的高度和應(yīng)用，加上沒有足夠的引腳，性能不能令人滿意。當(dāng)然，也可以直接插在有相同焊孔數(shù)和幾何排列的電路板上進(jìn)行焊接。它與DIP并無(wú)實(shí)質(zhì)區(qū)別，只是引腳呈Z狀排列，其目的是為了增加引腳的數(shù)量。此封裝其引腳不是單排或雙排，而是在整個(gè)平面呈矩陣排布，在芯片的內(nèi)外有多個(gè)方陣形的插針，每個(gè)方陣形插針沿芯片的四周間隔一定距離排列，與DIP相比，在不增加引腳間距的情況下，可以按近似平方的關(guān)系提高引腳數(shù)。它又可分為：導(dǎo)熱型，像常用的功率三極管，只有三個(gè)引腳排成一排，其上面有一個(gè)大的散熱片；COF是將芯片直接粘貼在柔性線路板上(現(xiàn)有的用FlipChip技術(shù))，再經(jīng)過(guò)塑料包封而成，它的特點(diǎn)是輕而且很薄，所以當(dāng)前被廣泛用在液晶顯示器(LCD)上，以滿足LCD分辨率增加的需要。SOT封裝既大大降低了高度，又顯著減小了PCB占用空間。在TSOP封裝方式中，內(nèi)存顆粒是通過(guò)芯片引腳焊在PCB板上的，焊點(diǎn)和PCB板的接觸面積較小，使得芯片向PCB板傳熱相對(duì)困難。它在印刷電路板(PWB)上不是靠引腳插入PWB的通孔中，所以不必在主板上打孔，而是采用SMT方式即通過(guò)焊料等貼附在PWB上，一般在主板表面上有設(shè)計(jì)好的相應(yīng)管腳的焊點(diǎn)，將封裝各腳對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)的焊點(diǎn)，即可實(shí)現(xiàn)與主板的焊接。當(dāng)端子數(shù)超過(guò)幾百個(gè)，要精確地搭載在電路圖形上，并與其他電路組件一起采用再流焊一次完成實(shí)裝，難度極大，致使價(jià)格劇增，而且還存在可靠性及成品率方面的問(wèn)題。為了防止引腳變形，現(xiàn)已出現(xiàn)了幾種改進(jìn)的QFP品種。J形引腳不易變形，比QFP容易操作，但焊接后的外觀檢查較為困難。 　　球型矩陣封裝BGA。它是以傳統(tǒng)多層陶瓷工藝為基礎(chǔ)，以金屬和陶瓷材料為框架而發(fā)展起來(lái)的。氣密性封裝。因此，對(duì)氣密性問(wèn)題要充分重視。同時(shí)，引線能受得起抗拉和彎曲試驗(yàn)。圖 41 金線偏移缺陷(1)翹曲 翹曲變形的發(fā)生，是因?yàn)椴牧祥g彼此熱膨脹系數(shù)的差異及流動(dòng)應(yīng)力的影響再加上黏著力的限制，導(dǎo)致了整個(gè)封裝體在裝配過(guò)程中受到了外界溫度變化的影響，材料間為了釋放溫度影響所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，故而通過(guò)翹曲變形來(lái)達(dá)到消除內(nèi)應(yīng)力的目的。(2)錫珠 錫珠是再流焊中經(jīng)常出現(xiàn)的缺陷。下面三條基本經(jīng)驗(yàn)也可以防止“墓碑”現(xiàn)象的發(fā)生：①通過(guò)熱再流焊曲線的控制，減小板子中的△T；②控制板子、元件和元件貼裝容差；③控制N2系統(tǒng)中O2的含量。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的接受標(biāo)準(zhǔn)為：焊盤層的空洞不能大于焊球面積的10％，即空洞的直徑不能超過(guò)焊球直徑的30％。目前開發(fā)應(yīng)用最為廣泛的是FBGA和QFN等，主要用于內(nèi)存和邏輯器件。它和CSP封裝一樣屬于已有封裝形式的派生品。具體方法，先在低于凸點(diǎn)熔點(diǎn)的溫度（180～250 ℃）下進(jìn)行芯片和基板焊接，在這一溫度下它們靠金屬擴(kuò)散來(lái)焊接；然后加熱到250～400 ℃，在這一溫度下焊料球熔化，焊接完畢。疊層載帶是用載帶自動(dòng)鍵合（TAB）實(shí)現(xiàn)IC互連，可進(jìn)而分為印刷電路板（PCB）疊層TAB和引線框架TAB。另一種方式是封裝堆疊，目前這種封裝已有多種形式，它能堆疊不同廠商的數(shù)/?；旌螴C的裸片，甚至可以在封裝工藝實(shí)施前進(jìn)行檢測(cè)和預(yù)燒。系統(tǒng)對(duì)芯片的SoC嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件的難度要求越來(lái)越高。以晶圓級(jí)封裝(WLCSP)工藝為例，它將半導(dǎo)體制造技術(shù)與高密度封裝技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起，由此可以獲得真正與芯片尺寸大小一致的CSP封裝，降低了單位芯片的生產(chǎn)本。而半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展史告訴我們，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)。本論文是在張志娟老師的悉心指導(dǎo)下完成的