封装课后习题总结

第一章1、微电子封装技术分为哪些水平？ 各级的定义是什么？0级封装(芯片级连接)主封装(单芯片或多芯片模块或元件)二次封装(印刷电路板级封装)第3级封装(整个单元的组装)0级和1级包称为电子包(技术)二次和三次封装称为电子组装(技术)2 .芯片粘合主要有哪些方法？ 具体怎么实施呢？(1)Au-Si合金法在固定支撑芯片的基板上涂敷金属化层(一般为Au或Pd-Ag )。 在约370下，Au和Si具有共熔点，根据Au-Si相图，在该温度下，Au和Si的比例为69:31。(2)Pb-Sn合金片焊接法可以是芯片背面用Au层或Ni层中任一层，基板导体除了Au、Pd-Ag之外，还可以是Cu； 请在气氛炉中烧结。 烧结温度因Pb-Sn合金片的成分而异。(3)导电膏粘接法导电性膏：含有银，具有良好的导热性、导电性的环氧树脂。芯片背面和基板不需要金属化层，芯片粘合后，在导电膏固化所需的温度和时间内固化，可以用清洁的烤箱完成，操作简单。第二章1、芯片互连技术主要有几种？简述其工艺。为了使芯片能够向外部发送和接收信号，需要用接合引线将芯片的接触电极与帧的引脚之间各连接一个。 这个过程称为结合。(1)引线接合(WB )技术用金属细线连接半导体芯片的焊盘和微电子封装的I/O引线或基板上的金属布线焊盘的工艺技术。 焊盘金属一般为Au或Al，导线多为数十微米至数百微米直径的Au导线、Al导线、Si-Al导线。 焊接方式主要有热压接、超声波接合(冲压)焊接和金线球焊接。 按钮点的形状可以分为楔形结合和球结合。(2)载带自动焊接(TAB )技术在芯片引脚框架的布线技术中，首先在高分子化合物上制作元件引脚的导体图案，然后将晶片对准其接合焊盘放置，最后用热电极一次接合所有引线。(3)倒装芯片(FCB )焊锡芯片。 裸芯片安装技术之一是在LSI芯片的电极区域制作金属凸点，将金属凸点压接连接到印刷基板上的电极区域上。 封装的占有面积基本上和芯片尺寸相同。 是所有封装技术中体积最小、最薄的。2、铝焊盘采用Au引线接合时，对接合可靠性的影响是？1 .纱线表面要光滑清洁，保证强度，防止纱线堵塞。2 .纯金具有很强的拉伸强度和增长率。3 .高纯金太软，一般加入约5-10ppm的Be或30-100ppm的Cu。4.be掺杂的引线强度一般比Cu掺杂的引线强度高10-20%。3 .写丝球热压接超声波焊接的工艺。1 .热压接利用加热和加压力，压接导线和Al或Au的金属焊盘。2 .超声波焊接(超声波接合)3 .金线球焊接4、TAB内引线焊接时应该考虑的参数是什么？焊接温度(t )、焊接压力(p )、焊接时间(t )此外，焊接头的平坦度、平行度、焊接时的倾斜度、焊接界面的润湿性会影响焊接结果。 凸点高度的一致性和载带内的引线厚度的一致性也会影响焊接结果。5、制作Al以外的金属芯片凸点时，其他各层的金属的作用是什么？各种IC芯片的焊盘金属都是Al，在焊盘金属上制作各种凸块，除了Al凸块以外，其馀的材料在凸块下多层金属化，构成粘合层的阻挡层的导电层的多层金属化系统。 各层金属的作用和常用材料如下密合层金属：的密合作用； 数十纳米厚的Cr、Ti、Ni层。阻挡金属：防止凸块金属超过在接触层和Al焊盘间形成的脆性中间金属化合物； 数十到数百纳米厚的Pt、w、Pd、Mo、Cu、Ni层。凸点金属：的导电性； Au、Cu、Ni、Pb-Sn、In等。6 .用电镀法制作凸块的主要工艺。7、FCB工艺方法主要有几种，各自的重要技术是什么？(1)热压FCB法(2)回流FCB法(3)环氧树脂光固化FCB法(4)各向异性导电膏FCB法8 .描绘内部采用引线接合的QFP封装结构，并指出各部分的名称。第3章：安装零件的封装形式主要有PDIP、PGA和HIC用的金属封装金属封装(TO )陶瓷封装(SIP )塑料封装(DIP )1、为什么用插件方式安装的电子部件变少了？由于I/O端子数变少，集成电路(IC )多采用安装。描绘PDIP包的内部结构图，并显示各部分的名称。1 .画出to型晶体管的结构图，指出各部分的名称。2、分析焊接波峰焊接表面安装型零件时的问题，最好的解决方法是什么？芯片部件没有引脚，直接与PCB连接的部件和PCB表面形成锐角，产生了“焊接死区”。 在这些“焊接死区”中，聚集了由焊剂形成的气泡和焊剂残留物，容易发生焊接泄漏和焊接不良。芯片部件的末端焊接头是Sn/Pb涂层，具有良好的焊接性，PCB表面的涂层是镀镍金或预热焊剂，其焊剂效果比芯片部件的末端Sn/Pb合金涂层差。 通过焊料波时，两者的润湿时间不同(通常，IC元件Sn/Pb端子电极仅为0.1s，PCB铜层需要0.5s )，元件前端与焊料接触，因此容易成为“焊料死”。为了解决“焊接死区”的缺陷，采用了双峰焊技术。3、波峰焊接系统由哪些部分组成？喷雾系统、预热系统、输送系统、炉胆系统5、波峰焊接常见的焊接缺陷主要有几种？1 .拉伸端2 .桥3 .焊接4 .焊料薄5 .焊料泄漏(部分焊料开孔)6.印刷基板的变形大7 .湿润性差8 .焊料焊脚上升6、波峰焊接技术一般分为哪几个步骤？装板涂布焊剂预热焊接热风刀冷却排板第四章1.PS技术的特点和优点。SMT组装的电子产品具有体积小、性能好、功能齐全、价格低的综合优点。优点：(1)组装密度高：体积缩小60%，质量减少75%；(2)可靠性高：不良焊接点率不足百万分之十，比通孔插入元件的峰值焊接技术低一位数(3)高频特性好：通常没有或短引线，降低了寄生电感和寄生电容的影响，提高了电路的高频特性(4)降低成本(5)容易自动生产：穿孔安装印刷电路板完全自动化，原始印刷电路板的面积需要扩大40%，如果自动插件的插件不插入零件，没有足够的空间，就会撞到零件。 自动贴片机使用真空吸嘴吸附元件，真空吸嘴比元件的外形小，相反提高安装密度。2、为什么采用塑料封装的所有微电子部件都有吸湿导致的裂纹问题呢？尽管塑料封装有普遍的吸湿问题，但也不引起模壳破裂。 因为湿气的蒸气压低，所以产生的机械压力不足以破坏外壳。3 .分析塑料封装吸湿造成的裂纹机理。塑料密封开裂过程分为水蒸气吸收积蓄期、水蒸气蒸发膨胀期和开始开裂的扩张期三个阶段(1)模具零件从制作到使用都处于储藏期间，必须吸收一定量的水蒸气。 包装中水蒸气的饱和度取决于环境湿度、温度、时间及塑料水蒸气平衡的“溶解度”等，处于应力平衡期，不破裂。(2)使用模具零件时，焊接后的零件预热到高温(215240)水蒸气受热蒸发，蒸汽逐渐上升，塑料受到力而膨胀。 如果超过塑料与引线框架或塑料与芯片粘合剂的粘合强度，模具与两者之间就会产生空隙，蒸汽从空隙继续向外扩散，形成封装薄的面所特有的压力圆顶。(3)蒸汽压力持续增加的话，在应力集中最弱的地方(经常被层叠的引线框的芯片粘合角)产生龟裂，由于蒸汽压力，龟裂扩大到界面。 此时水蒸气持续从龟裂中逃跑，压力圆顶塌陷，模具零件的龟裂过程完成了。4、回流炉的温度曲线通常分为哪四个温度区？预热区域、保温区域/活性区域、回流区域、冷却区域5、表面安装技术SMT的构成包括哪三个方面？SMT包括芯片部件、表面组装设备、表面组装工序。6、回流焊接常见的焊接缺陷主要有几种？1 .回流中的锡球2 .立体声问题(曼哈顿现象)3 .精细间距大桥问题7 .写双面混载(插入式和芯片零件混载)的工艺流程。8 .在两面写采用粘贴零件的工艺流程。第五章1 .示意性地描绘用BGA (焊球阵列)安装的电子部件的内部结构，指出各部分的名称。2、BGA焊球连接常见的焊接缺陷主要有几种？1 .桥2 .连接不充分3 .空洞4 .断线5 .润湿性差6 .形成焊球7 .不对准思考问题：1、为什么BGA和CSP封装的微电子部件与在线相比，修理工序增加了？由于BGA和CSP通常将LSI和VLSI芯片封装在一起，所