《IC封装技术》PPT课件.ppt

1、Foxconn Technology Group,SMT Technology Development Committee,SMT Technology Center SMT 技術中心,IC封裝技術,目 錄,IC封裝的定義 IC封裝的作用 IC封裝的分類 IC封裝的流程 IC封裝的內容,無所不在的半導體,是連續性發展的技術 電子產業的“原油” 、 “稻米” 是電子產品的 “神經系統”,IC封裝的定義,集成电路封装 采用一定的材料以一定的形式将集成电路芯片封装起来 。,IC封裝的定義,通过一系列特定的加工工艺，将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件，按照一定的电路互连，“集成”在一块半

2、导体单晶片（如硅或砷化镓）上，封装在一个外壳内，执行特定电路或系统功能。,集成电路（Integrated Circuit，IC ）：,集成电路芯片的显微照片,IC封裝的定義,50m,100 m 头发丝粗细,30m,1m 1m (晶体管的大小),3050m (皮肤细胞的大小),90年代生产的集成电路中晶体管大小与人类头发丝粗细、皮肤细胞大小的比较,IC封裝的定義,集成电路发展史上的几个里程碑,1962年Wanlass、C. T. SahCMOS技术 现在集成电路产业中占95%以上 1967年Kahng、S. Sze 非挥发存储器 1968年Dennard单晶体管DRAM 1971年Intel公司

3、微处理器计算机的心脏 目前全世界微机总量约6亿台，在美国每年由计算机完成的工作量超过4000亿人年工作量。美国欧特泰克公司认为：微处理器、宽频道连接和智能软件将是21世纪改变人类社会和经济的三大技术创新,IC封裝的定義,小型化 价格急剧下降 功耗降低 故障率降低,IC封裝的作用,集成电路的作用,集成电路封装对集成电路有着极其重要的作用，主要有以下四个方面：,IC封裝的作用,(1)对集成电路起机械支撑和机械保护作用。,(2)对集成电路起着传输信号和分配电源的作用。 (3)对集成电路起着热耗散的作用。 (4)对集成电路起着环境保护的作用。,IC封裝的作用,集成电路的分类可按： 器件结构类型 集成电

4、路规模 使用的基片材料 电路形式 应用领域（芯片功能）,IC封裝的分類,按器件结构类型分类,双极集成电路：主要由双极晶体管构成 NPN型双极集成电路 PNP型双极集成电路 金属-氧化物-半导体(MOS)集成电路：主要由MOS晶体管(单极晶体管)构成 NMOS PMOS CMOS(互补MOS),优点是速度高、驱动能力强， 缺点是功耗较大、集成度较低,功耗低、集成度高，随着特征 尺寸的缩小，速度也可以很高,IC封裝的分類,双极-MOS(BiMOS)集成电路：同时包括双极和MOS晶体管的集成电路为BiMOS集成电路，综合了双极和MOS器件两者的优点，但制作工艺复杂,IC封裝的分類,按器件结构类型分类

5、,按集成电路规模分类,集成度：每块集成电路芯片中包含的元器件数目 小规模集成电路(Small Scale IC，SSI) 中规模集成电路(Medium Scale IC，MSI) 大规模集成电路(Large Scale IC，LSI) 超大规模集成电路(Very Large Scale IC，VLSI) 特大规模集成电路(Ultra Large Scale IC，ULSI) 巨大规模集成电路(Gigantic Scale IC，GSI）,IC封裝的分類,按结构形式的分类,单片集成电路： 它是指电路中所有的元器件都制作在同一块半导体基片上的集成电路 在半导体集成电路中最常用的半导体材料是硅，除此

6、之外还有GaAs等 混合集成电路： 厚膜集成电路 薄膜集成电路,IC封裝的分類,按芯片功能分类,数字集成电路(Digital IC)：它是指处理数字信号的集成电路，即采用二进制方式进行数字计算和逻辑函数运算的一类集成电路,IC封裝的分類,按芯片功能分类,模拟集成电路(Analog IC)：它是指处理模拟信号(连续变化的信号)的集成电路 线性集成电路：又叫做放大集成电路，如运算放大器、电压比较器、跟随器等 非线性集成电路：如振荡器、定时器等电路 数模混合集成电路(Digital - Analog IC) ：例如数模(D/A)转换器和模数(A/D)转换器等,IC封裝的分類,集成电路封装工艺流程,I

7、C封裝的流程,集成电路封装的内容,通过一定的结构设计、工艺设计、电设计、热设计和可靠性设计制造出合格的外壳或引线框架等主要零部件； (2) 改进封装结构、确定外形尺寸，使之达到通用化、标准化，并向多层次、窄节距、多引线、小外形和高密度方向发展；,IC封裝的內容,(3) 保证自硅晶圆的减薄、划片和分片开始，直到芯片粘接、引线键合和封盖等一系列封装所需工艺的正确实施，达到一定的 规模化和自动化； (4) 在原有的材料基础上，提供低介电系数、高导热、高机械强度等性能优越的新型有机、无机和金属材料； (5) 提供准确的检验测试数据，为提高集成电路封装的性能和可靠性提供有力的保证。,IC封裝的內容,集成

8、电路封装的内容,常用集成电路封装形式 ,（1）DIP (Dual In-line Package)双列直插式封装,P型8引线封装,正视图,顶视图,IC封裝的內容,（2）SOP(Small Outline Package)小外形封装,SOP实际上是DIP的变形，即将DIP的直插式引脚向 外弯曲成90度，就成了适于表面贴装SMT（Surface Mount Technology）的封装了， 只是外形尺寸和重量 比DIP小得多。,SOP封装外形图,IC封裝的內容,常用集成电路封装形式 ,（3）QFP(Quad Flat Package) 四边引脚扁平封装,QFP封装结构,QFP的分类：,塑（Plas

9、tic）封 QFP(PQFP),薄型QFP(TQFP),窄（Fine）节距 QFP(FQFP),IC封裝的內容,常用集成电路封装形式 ,集成电路多芯片组件（MCM）封装技术,多芯片封装是由原来厚模电路的概念发展而来。厚模电路是将已封装的小型电子元器件进行二次小型焊接并封装在一个较大的外壳内，形成一个功能模块。而多芯片封装是将两个以上未封装的裸片通过基板进行微互连，将外引线引致输出，并按标准集成电路的封装形式进行封装，形成单封装体集成电路。,IC封裝的內容,MCM基本概念,多芯片封装 是将2片以上的集成电路封装在一个腔体内的一种 新技术，称之为 MCM(Multi Chip Module) 。,

10、一种六芯片MCM,IC封裝的內容,多芯片封装的好处,多芯片封装的好处是可将不同工艺的芯片组合在一起在单片集成电路上实现较为完整的系统功能。还在于可以利用现有成熟而较为复杂的芯片附加自己设计的较简单的ASIC组成应用系统，降低产品开发风险，提高芯片性能和经济效益。多芯片封装提高系统的保密性和可靠性也是很显然的。多芯片封装是21世纪新型封装的一个重要方向。,IC封裝的內容,MCM应用领域,作为一个完整的电子系统，常常由许多功能块组成，如复杂 的运算单元像MCU和DSP、小信号放大、射频电路、低频功 放和光电器件等。这些功能电路往往用不同的工艺实现，如 要用同一工艺制在一片芯片上是十分困难的，有时甚至是不