电子封装总结及思考题

1、电子封装总结及思考题作者:日期:第1章绪论2. 封装作用有哪些？答：1).芯片保护2) .电信号传输、电源供电3) .热管理(散热)4) .方便工程应用、与安装工艺兼容3. 电子封装的技术基础包括哪些方面？答：1).基板技术2) .互连技术3) .包封/密封技术4) .测试技术TO (Transistor Outline)三引脚晶体管型外壳DIP双列直插式引脚封装SMT( Surface Mount Technology )表面安装技术PGA( Pin Grid Array )针栅阵列圭寸装BGA( Ball Grid Array)焊球阵列封装CSP( Chip Size Package )芯

2、片尺寸封装MC( Multi Chip Module )多芯片组件3D电子封装技术SOP( System On a Package )SIP (System In a Package )IC影响封装的主要因素：1) .芯片尺寸2) .I/O弓I脚数3) .电源电压4) .工作频率5) .环境要求微电子封装发展特点：1) .向高密度、高I/O引脚数发展，引脚由四边引出向面阵列发展2) .向表面安装式封装(SMP发展，来适合表面安装技术(SMT3) .从陶瓷封装向塑料封装发展4) .从注重IC发展芯片向先发展封装，再发展芯片转移封装的分级：1）.零级封装：主要有引线键合（Wire Bonding

3、, WB载带自动焊（Tape Automated Bon di ng, TAB 倒装焊（Flip Chip Bo ndi ng , FCB 以及埋置芯片互 连技术（后布线技术2）. 一级圭寸装：将一个或多个IC芯片用于适宜的材料圭寸装起来，成为电子 元器件或组合3）.二级封装：组装，将各种电子封装产品安装到 PWBE其他基板上。包括 通孔安装技术（THT、表面安装技术（SMT和芯片直接安装（DCA技术4）.三级封装：密度更高，功能更全，组装技术更加庞大复杂，是由二级组装的各个插板或插卡再共同插装在一个更大的母板上构成的。这是一种立体组装技术。第2章微电子工艺和厚薄膜技术1. 薄膜工艺应用于在电

4、子圭寸装的哪些方面 ？2. 为何需要表征薄膜材料的性能？3. 常用薄膜材料分哪几类，分别有什么？答：1）.导体膜：用于形成电路图形，为电路搭载部件提供电极以及电学连接2）.电阻膜：用于形成电路中的各种电阻或电阻网路。3）.介质膜：用于形成电容器膜和实现绝缘与表面钝化的作用4）.功能膜：用于实现除以上功能以外的特殊功能膜微电子加工技术：?材料制备：Si，SOI, ZnQ GaN金属?结构生成：o图形转移：制版，光刻，胶光刻o材料堆积：PVD CVD电镀，凝胶-溶胶o材料去除：湿法腐蚀，干法刻蚀，剥离?参数检测：o工艺过程参数o工艺结果参数厚膜材料：厚膜加工工艺（几微米至几百微米）薄膜材料：薄膜加

5、工工艺（几微米以下薄膜材料的重要性：1）.实现器件和系统微型化的最有效的技术手段2）.薄膜材料或其器件将显示出许多全新的物理现象3）.可以将各种不同的材料灵活地组合在一起薄膜材料的制备：CVD可以大大提高薄膜的沉积速率PVD :蒸发法：沉积速率高、薄膜纯度高 溅射法：薄膜物质成分与靶材的成分相同，附着力强薄膜表征的重要性：1) .工艺结果2).对象性能3).改进参数薄膜主要的表征量：1) .厚度2).形貌和结构3).成分1. 厚膜电路形成技术有哪些？答：1).多层厚膜印刷法，即在烧成的基板上，反复进行印刷电路图形、绝缘层、 烧成的过程，从而实现多层结构(目前常用)2) .多层生片共烧法，在未烧

6、成的各层生片上，分别打孔、印刷导体图 形、生片叠层、热压、脱胶、烧成，或者在生片上多次印刷后，一 次烧成2. 简述丝网印刷厚膜制作方法？答：使丝网模版与基板保持一定的间隙，用刮板以一定的速度和压力使浆料从丝 网模版的上方按图形转写在基板上，经烧成制得厚膜电。3. 厚膜导体和介电材料的发展趋势是什么？厚膜技术：低成本、高效率能够用厚膜就不用薄膜厚膜电路的优点：1) .可直接形成电路2) .容易实现低电路电阻3) .可实现多层化4) .工艺简单、成本低廉5) .可大面积、大范围制作第3章基板技术1. 为什么基板技术是一项十分重要的微系统封装技术 答：基板是实现元器件功能化、组件化的一个平台。作用：

7、1).支撑2).绝缘3).导热4).信号优化2. 常用基板分那几类？它们的主要应用场合有哪些？答：有机基板：纸基板、玻璃布基板、复合材料基板、环氧树脂类、聚酯树脂类、 耐热塑性基板、扰性基板、积层多层基板无机基板：金属类基板、陶瓷类基板、玻璃类基板、硅基板、金刚石基板I3. 对于功能密度越来越大的芯片，我们需要考虑的基板技术有哪些？4. 对于本课程的内容和讲授方式，有什么样的建议？基板发展趋势：1) .布线高密度化2).层间互连精细化3).结构的三维化 立体化常用基板材料：1) .AI2O3 AI2O3+SiO2，厚膜+薄膜、表面平整度2) .AIN热导率，膨胀系数，机械性能，无毒性3) .共

8、烧陶瓷LTCC ，HTCC4) .有机多层基板 PWB5) .Si电学、机械性能优异，与IC完全兼容6) .金刚石高热导率，低K值，优秀的钝化性能厚膜多层基板：优点：工艺简单，成本低、投资小，研制和生产周期短。缺点：导体线宽、间距、布线层数及通孔尺寸受到丝网印制的限制大功率密度基板的必要性：1) .各类IC芯片的功率密度越来越大2) .热失效所占比例大3) .匹配的热膨胀系数以及轻度高、重量轻、工艺实时性好、成本低1. 简述PWBS板的作用以及面临的问题2. 概述LTCC基板的特点、主要工艺过程答：LTCC低温共烧陶瓷主要优点：1) 烧结温度低2) 可使用导电率高的材料3) 信号传输快4) 可

9、提高系统性能5) 可埋入阻容元件，增加组装密度6) 投资费用低，可利用现有的厚膜设备和工艺3. 谈谈你对显示面板在电子行业中的作用的认识PWBS板：一块具有复杂布线图形及组装各种元器件的平台新型PWB工艺：1) .薄和超薄铜箔的米用2) .小孔钻削技术3) .小孔金属化及深孔电镀技术4) .精细线条的图形刻蚀技术5) .真空层压技术PDP( Plasma Display Pan el )等离子显示屏第4章微互连技术1. 微互连主要有哪些技术？答：1).钎焊：需要连接的母材不熔化，在其间隙中填充比母材熔点低、且呈熔 化状态的金属或合金，经冷却固化而实现母材间的连接2) .引线键合法(WB):将半

10、导体芯片焊区与微电子封装引线或基板上的金属布线用金属丝连接起来3) .载带自动焊(TAB): 一种基于金属化柔性高分子载带将芯片组装到基板上的集成电路封装技术4) .倒装焊技术(FCB):在裸芯片电极上形成连接用凸点，将芯片电极面朝下经钎焊或其它工艺将凸点和封装基板互连2. WB有什么样的优势和缺点？3. FCB的主要思想有哪些？答：为芯片与基板间互连用凸点代替传统的引线键合芯片朝下、芯片覆盖基板、阵列式引线、片间填充 表面平整度、焊接均匀性、自对准热压焊(TCB Thermocompressing Bonding)超声键合(USB Ultras on ic Bonding)热超声键合(TSB

11、 Thermoso nic Bon di ng)埋置芯片互连技术：与前面先布线、后焊接不同，埋置芯片互连技术是先将IC芯片埋置到基板或PI介质层中，再统一进行金属布线，又称后布线技术第5章包圭寸与密圭寸技术1. 包封与密封技术的特别和各自的典型工艺答：1).包封：用有机物材料封装，通常用低温聚合物来实现，为非气密封装 传递模注封装：传递模注是热固性塑料的一种成型方式，模注时先将原 料在加热室加热软化，然后压入已被加热的模腔内固化成型2) .密封：用无机物材料封装，气密封装金属封装、陶瓷封装、玻璃封装2. 包圭寸技术对于整个电子行业的影响答：包封和密封是实现芯片和环境隔离、保护元器件长期有效工作

12、的重要手段3. 完整的电子封装，应该从哪些角度去解决设计和技术问题第6章典型封装器件级封装：也称单芯片封装(single chip package )，是对单个的电路或元器件芯片 进行包圭寸或密圭寸对两个或两个以上的芯片进行圭寸装称为多芯片圭寸装(multichip package)或多芯片模件(multi-chip module )o对芯片进行包覆o引线连接o引出引线端子o完成封装体器件级封装的分类：1) .金属封装：O分立器件封装o集成电路封装：直插、表面扁平o光电器件封装：窗口、滤镜、光通道o特殊器件封装2) .陶瓷封装：o直插型o表面贴装型o CBGA3) .塑料封装：o直插型o表面贴

13、装型o TAB4) .金属陶瓷封装：o分立器件封装型o微波电路封装类 o金属框架、陶瓷绝缘塑料封装工艺过程：1) .模具制作、引线框架2) .芯片减薄、划片3) .粘片4) .键合5) .塑封6) .固化7) .切筋、去毛刺、打标等后处理陶瓷封装工艺：1).生瓷片底板成型2) .金属化、电镀形成电极3) .瓷片叠层4) .烧结5) .粘片6) .键合7) .加强固定(如果必要)8) .封盖SMT表面贴装技术(Surface Mou nting Tech no logy ):用自动组装设备将片式化、微型化的无引线、短引线表面组装元器件 (SMC/SMD直接贴、焊到布线基板表面特定位置的一种电子装联技术SMT典型工艺(单面/双面SMT):1) .丝印：将焊膏或贴片胶漏印到 PCB的焊盘上2) .点胶：将胶水滴到PCB的的固定位置上，将SMC固定到PCB板上3) .贴装：将SMC/SM安装到PCB的固定位置上4) .波峰焊：将熔化的焊料，