【正文】 板測試。(3)可靠性：考慮到機(jī)械沖擊、溫度循環(huán)、加速度等都會對電路的機(jī)械強(qiáng)度，各種物理、化學(xué)性能產(chǎn)生影響，因此，必須根據(jù)產(chǎn)品的使用場所和環(huán)境要求，合理地選用集成電路的外形和封裝結(jié)構(gòu)。 封裝形式 封裝形式是指安裝半導(dǎo)體集成電路芯片用的外殼。 　　Dual。　　J形引腳小尺寸封裝SOJ。由QFP衍生出來的封裝形式還有LCCC、PLCC以及TAB等。金屬陶瓷封裝的種類有分立器件封裝，包括同軸型和帶線型；單片微波集成電路(MMIC)封裝，包括載體型、多層陶瓷型和金屬框架陶瓷絕緣型。如高反壓大功率的管殼，必須保證各電極之間的絕緣性能和引線上的電流密度，以及正向壓降不受影響，否則就會降低管子耐高壓性能和大電流性能。 改進(jìn)措施：焊膏印刷要準(zhǔn)確，放置精度要精確 。圖44 空洞現(xiàn)象空洞的位置及形成原因：BGA的焊球可以分為三個(gè)層，一個(gè)是元件層（靠近BGA的基板），一個(gè)是焊盤層（靠近PCB的基板），再有一個(gè)就是焊球的中間層。這種高密度、小巧、扁薄的封裝非常適用于設(shè)計(jì)小巧的掌上型消費(fèi)類電子裝置。第二步， mm的縫隙內(nèi)填入環(huán)氧樹脂膠，即進(jìn)行下填料。 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨的形勢及發(fā)展半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展到今天，它的一次次革命性創(chuàng)新，已經(jīng)帶給人們太多意外和驚喜。為了使我國集成電路產(chǎn)業(yè)更加健康、有序、快速發(fā)展，有關(guān)部、委正在研究、制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展條例，把集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展納入法制的軌道。張老師對學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究方法、敏銳的學(xué)術(shù)洞察力、勤勉的工作作風(fēng)以及勇于創(chuàng)新、勇于開拓的精神是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣。答謝辭在畢業(yè)設(shè)計(jì)初稿出來的時(shí)候，我感到莫大的幸福和欣慰。在市場競爭中立于不敗之地。一種 是裸片堆疊，采用該方式可以保持封裝體面積的大小，在高度上進(jìn)行延拓，而高度（厚度）的增加很小。它的典型結(jié)構(gòu)如圖51所示 ： 圖 51封裝結(jié)構(gòu)簡圖 裸芯片疊層的工藝過程為：第一步，在芯片上生長凸點(diǎn)并進(jìn)行倒扣焊接。第5章 封裝技術(shù)的發(fā)展 高級封裝形式 幾年之前封裝本體面積與芯片面積之比通常都是幾倍到幾十倍，但近幾年來有些公司在BGA、TSOP的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)而使得封裝本體面積與芯片面積之比逐步減小到接近1的水平，所以就在原來的封裝名稱下冠以芯片級封裝以用來區(qū)別以前的封裝。圖 43 墓碑現(xiàn)象的示意圖引起“墓碑”現(xiàn)象的原因：一是與PCB板和元件表面（如可焊性、氧化、電鍍層的物理損壞等）有關(guān)；二是與溫度（△T和熱散逸）有關(guān)。 缺陷分析與改進(jìn)措施 集成電路元件常常因?yàn)榻鹁€偏移量過大造成相鄰的金線相互接觸從而形成短路（Short Shot），甚至將金線沖斷形成斷路，造成元件的缺陷如圖 41 看出。(1)氣密性 氣密性是晶體管和集成電路封裝質(zhì)量好壞的主要標(biāo)志之一。陶瓷封裝的許多用途具有不可替代的功能，特別是集成電路組件工作頻率的提高，信號傳送速度的加快和芯片功耗的增加，需要選擇低電阻率的布線導(dǎo)體材料及低介電常數(shù)、高導(dǎo)電率的絕緣材料等。它與LCC相似，只是引腳從封裝的四個(gè)側(cè)面引出，呈丁字形，是塑料制品。該封裝主要適合用SMT表面安裝技術(shù)在PCB上安裝布線。它以較強(qiáng)的可操作性和較高的可靠性征服了業(yè)界，大部分的SDRAM內(nèi)存芯片都是采用此TSOP封裝方式。Singleended。帶散熱片的雙列直插式封裝DIPH主要是為功耗大于2W的器件增加的。　單列直插式封裝SIP。對于金屬和陶瓷封裝則還需要貯能焊機(jī)或平行縫焊機(jī)或激光焊機(jī)，工藝檢測還需要檢漏儀。半導(dǎo)體芯片制造出來后，在沒有將其封裝之前，始終都處于周圍環(huán)境的威脅之中。封裝質(zhì)量必須是封裝設(shè)計(jì)和制造中壓倒一切的考慮。使用油墨打碼，工藝過程有些像敲橡皮圖章，因?yàn)橐话闶怯孟鹉z來刻制打碼所用的標(biāo)識。(6)上焊錫對封裝后框架外引腳的后處理可以是電鍍（Solder Plating）或是浸錫（Solder Dipping）工藝，該工序是在框架引腳上做保護(hù)性鍍層，以增加其可焊性。若滲出部分較多、較厚，則稱為毛刺（Flash）或是飛邊毛刺（Flash and Strain）。載帶自動(dòng)鍵合技術(shù)的工藝流程：引腳及載帶制作—載帶/引腳化載帶、IC晶片/凸塊化IC晶片—內(nèi)引腳鍵合—封膠保護(hù)—電性測試—外引腳接合—測試完成。 (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。對半導(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。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)體封裝市場中的重要性卻日益突出?！∪?、 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，然后對有用的資料進(jìn)行簡單的收集，寫論文時(shí)要充分利用此類資料，認(rèn)真完成畢業(yè)論文。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)的全球競爭力。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。(4)成型技術(shù)芯片互連完成后，即可完成封裝工藝。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。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，出于對環(huán)境污染的考慮，減少鉛的用量。(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）。這些測試包括一般的目檢、老化測驗(yàn)（Burnin）和最終的產(chǎn)品測試（Final Testing）。(4)性能：當(dāng)芯片固定在外殼上，并對其進(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。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。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。 收縮型雙列直插式封裝SKDIP。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。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。 無引腳芯片載體LCC或四側(cè)無引腳扁平封裝QFN?！　∷芰戏庋b。對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，否則就會影響管子的功率增益和輸出功率能力。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。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。第三步，將生長有凸點(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 ℃。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。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)鏈來對待，并對整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)給以優(yōu)惠政策，促進(jìn)其快速成長和發(fā)展。在此，謹(jǐn)向張老師致以深深的敬意和由衷的感謝。但論文涉及的主要是第一層次芯片封裝技術(shù)，對第二、三、四層次的封裝技術(shù)涉及較少。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)。 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)。5．2先進(jìn)的封裝技術(shù)簡介 最常見的裸芯片疊層3D封裝先將生長凸點(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。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，對共面性不良的器件也不能用于生產(chǎn)。(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。這些問題都會影響器件的正常使用，或在使用過程中忽然失效。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。 陶瓷封裝。　　帶引腳的塑料芯片載體PLCC。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。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。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③除其外形尺寸及引腳數(shù)之外，并無其他特殊要求。典型的三極管引腳插入式封裝形式有TO9TO12TO2TO25TO263等，主要作用是信號放大和電源穩(wěn)壓。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）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、切筋打彎機(jī)和模具去飛邊機(jī)、引線電鍍機(jī)、打印機(jī)、測試分檢機(jī)；充氮?dú)赓A藏柜、高溫烘箱、打包機(jī)等。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半導(dǎo)體表面問題的。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。印碼又包括油墨印碼（Ink Marking）和激光印碼（Laser Marking）兩種。溶劑包括N甲基吡咯烷酮（NMP）或雙甲基呋喃（DMF）。例如，塑封料只在?？焱獾目蚣苌闲纬杀”〉囊粚?，面積也很小，通常稱為樹脂溢出（Resin Bleed）。其方法是將