半导体封装工艺流程的详解;
发布网友
发布时间：4小时前
共1个回答
热心网友
时间：3小时前
电子封装是集成电路芯片生产完成后的关键工序，扮演着连接器件与系统的桥梁角色。封装环节对微电子产品的质量和竞争力至关重要。依据国际上普遍观点，在微电子器件整体成本中，设计占三分之一，芯片生产占三分之一，封装与测试同样占三分之一，真可谓三分天下有其一。
封装研究在全球范围内迅速发展，面临的挑战和机遇前所未有。封装涉及从材料到工艺、从无机到聚合物、从大型生产设备到计算力学等多个领域的研究，是综合性极强的新型高科技学科。
封装定义为保护电路芯片免受环境影响，包括物理和化学影响。芯片封装是将芯片及其他组件在框架或基板上布置、粘贴固定及连接，通过可塑性绝缘介质灌封固定，形成整体结构的工艺。电子封装工程则将基板、芯片封装体和分立器件等要素连接和装配，实现特定的电气、物理性能，转化为具有整机或系统形式的整机装置或设备。
集成电路封装不仅保护芯片免受外界环境影响，提供良好工作条件，确保集成电路稳定、正常功能。封装技术包括电源分配、信号分配、散热通道、机械支撑和环境保护等关键功能。
封装技术分为四个层次：芯片互连级（零级封装）、一级封装（多芯片组件）、二级封装（印刷电路板或卡）、三级封装（主板）。它们依次为芯片互连级封装、一级封装（多芯片组件）、二级封装（印刷电路板或卡）、三级封装（主板）。
封装可以分为单芯片封装与多芯片封装、高分子材料封装与陶瓷为主封装、引脚插入型封装与表面贴装型封装、以及按引脚分布形态分类的封装元器件，如单边引脚、双边引脚、四边引脚、底部引脚等。
常见的封装类型包括单列式封装（SIP）、小型化封装（SQP）、金属封装（MCP）、双列式封装（DIP）、芯片尺寸封装（CSP）、四边扁平封装（QFP）、点阵式封装（PGA）、球栅阵列封装（BGA）、以及无引线陶瓷芯片载体（LCCC）等。
封装技术发展经历了四个阶段：插孔原件时代、表面贴装时代、面积阵列封装时代、以及微电子封装技术堆叠式封装时代。目前，封装技术正处在第三阶段的成熟期，PQFN和BGA等主要封装技术进行大规模生产，部分产品已开始向第四阶段发展。
微机电系统（MEMS）芯片采用堆叠式的三维封装技术。封装工艺流程一般分为前段操作（塑料封装前的工艺步骤）和后段操作（成型后的工艺步骤）。芯片封装技术的基本工艺流程包括硅片减薄、硅片切割、芯片贴装、芯片互联、成型技术、去飞边毛刺、切筋成型、上焊锡打码等工序。
硅片背面减薄技术主要有磨削、研磨、化学机械抛光、干式抛光、电化学腐蚀、湿法腐蚀、等离子增强化学腐蚀、常压等离子腐蚀等方法。减薄技术分为先划片后减薄和减薄划片两种。
芯片贴装方式包括共晶粘贴法、焊接粘贴法、导电胶粘贴法和玻璃胶粘贴法。共晶粘贴法利用金-硅合金（主要是69%Au,31%Si）在363度时的共晶熔合反应实现IC芯片粘贴固定。芯片互连常见方法有打线键合、载在自动键合（TAB）和倒装芯片键合。
塑料封装的成型技术包括转移成型技术、喷射成型技术、预成型技术，其中转移技术使用的材料通常是热固性聚合物。减薄后的芯片具有散热更佳、体积减小、机械性能提高、元件间连线短、导通电阻低、信号延迟时间短、划片加工量减少、芯片崩片率降低等优点。
波峰焊和再流焊是焊接PCB板和元器件引脚的主要工艺。打线键合技术有超声波键合、热压键合、热超声波键合等。载带自动键合（TAB）和倒装芯片键合（FCB）是实现芯片与封装结构电路连接的重要工艺。
先进封装技术SiP（System-in-Package）日益受到关注，特别是在物联网时代和终端电子产品多功能整合、低功耗设计趋势下。SiP技术将多种功能芯片，包括处理器、存储器等功能芯片集成在一个封装内，形成一个系统或子系统。
SiP定义为将多个具有不同功能的有源电子元件、可选无源器件、MEMS或光学器件等封装在一起，实现特定功能的单个标准封装件。SoC（System-on-Chip）则是将不同功能的IC集成在一颗芯片中，缩小体积、缩短不同IC间距离、提升计算速度。
封装技术的持续演进与终端电子产品轻薄短小趋势推动SiP需求提升。SiP生产线由基板、晶片、模组、封装、测试、系统整合等生态系统组成。高整合性与微型化特色使SiP成为封装技术发展趋势。
相较于SoC，SiP无需进行新型态晶片设计与验证，而是将现有不同功能的晶片以封装技术整合。基本封装技术包括智慧型手机广泛应用的Package on Package（PoP）技术、嵌入式技术（Embedded）、多晶片封装（MCP）、多晶片模组（MCM）、Stacking Die、PiP、TSV 2.5D IC、TSV 3D IC等。
智慧型手机、穿戴装置和物联网驱动SiP技术的应用和需求。封装技术作为信息产业的基础，在产品中发挥着巨大作用，决定着产品性能、可靠性、寿命和成本。现代电子信息产业的竞争在很大程度上就是电子封装业的竞争，它在一定程度上决定着现代工业化的水平。
热心网友
时间：4小时前
电子封装是集成电路芯片生产完成后的关键工序，扮演着连接器件与系统的桥梁角色。封装环节对微电子产品的质量和竞争力至关重要。依据国际上普遍观点，在微电子器件整体成本中，设计占三分之一，芯片生产占三分之一，封装与测试同样占三分之一，真可谓三分天下有其一。
封装研究在全球范围内迅速发展，面临的挑战和机遇前所未有。封装涉及从材料到工艺、从无机到聚合物、从大型生产设备到计算力学等多个领域的研究，是综合性极强的新型高科技学科。
封装定义为保护电路芯片免受环境影响，包括物理和化学影响。芯片封装是将芯片及其他组件在框架或基板上布置、粘贴固定及连接，通过可塑性绝缘介质灌封固定，形成整体结构的工艺。电子封装工程则将基板、芯片封装体和分立器件等要素连接和装配，实现特定的电气、物理性能，转化为具有整机或系统形式的整机装置或设备。
集成电路封装不仅保护芯片免受外界环境影响，提供良好工作条件，确保集成电路稳定、正常功能。封装技术包括电源分配、信号分配、散热通道、机械支撑和环境保护等关键功能。
封装技术分为四个层次：芯片互连级（零级封装）、一级封装（多芯片组件）、二级封装（印刷电路板或卡）、三级封装（主板）。它们依次为芯片互连级封装、一级封装（多芯片组件）、二级封装（印刷电路板或卡）、三级封装（主板）。
封装可以分为单芯片封装与多芯片封装、高分子材料封装与陶瓷为主封装、引脚插入型封装与表面贴装型封装、以及按引脚分布形态分类的封装元器件，如单边引脚、双边引脚、四边引脚、底部引脚等。
常见的封装类型包括单列式封装（SIP）、小型化封装（SQP）、金属封装（MCP）、双列式封装（DIP）、芯片尺寸封装（CSP）、四边扁平封装（QFP）、点阵式封装（PGA）、球栅阵列封装（BGA）、以及无引线陶瓷芯片载体（LCCC）等。
封装技术发展经历了四个阶段：插孔原件时代、表面贴装时代、面积阵列封装时代、以及微电子封装技术堆叠式封装时代。目前，封装技术正处在第三阶段的成熟期，PQFN和BGA等主要封装技术进行大规模生产，部分产品已开始向第四阶段发展。
微机电系统（MEMS）芯片采用堆叠式的三维封装技术。封装工艺流程一般分为前段操作（塑料封装前的工艺步骤）和后段操作（成型后的工艺步骤）。芯片封装技术的基本工艺流程包括硅片减薄、硅片切割、芯片贴装、芯片互联、成型技术、去飞边毛刺、切筋成型、上焊锡打码等工序。
硅片背面减薄技术主要有磨削、研磨、化学机械抛光、干式抛光、电化学腐蚀、湿法腐蚀、等离子增强化学腐蚀、常压等离子腐蚀等方法。减薄技术分为先划片后减薄和减薄划片两种。
芯片贴装方式包括共晶粘贴法、焊接粘贴法、导电胶粘贴法和玻璃胶粘贴法。共晶粘贴法利用金-硅合金（主要是69%Au,31%Si）在363度时的共晶熔合反应实现IC芯片粘贴固定。芯片互连常见方法有打线键合、载在自动键合（TAB）和倒装芯片键合。
塑料封装的成型技术包括转移成型技术、喷射成型技术、预成型技术，其中转移技术使用的材料通常是热固性聚合物。减薄后的芯片具有散热更佳、体积减小、机械性能提高、元件间连线短、导通电阻低、信号延迟时间短、划片加工量减少、芯片崩片率降低等优点。
波峰焊和再流焊是焊接PCB板和元器件引脚的主要工艺。打线键合技术有超声波键合、热压键合、热超声波键合等。载带自动键合（TAB）和倒装芯片键合（FCB）是实现芯片与封装结构电路连接的重要工艺。
先进封装技术SiP（System-in-Package）日益受到关注，特别是在物联网时代和终端电子产品多功能整合、低功耗设计趋势下。SiP技术将多种功能芯片，包括处理器、存储器等功能芯片集成在一个封装内，形成一个系统或子系统。
SiP定义为将多个具有不同功能的有源电子元件、可选无源器件、MEMS或光学器件等封装在一起，实现特定功能的单个标准封装件。SoC（System-on-Chip）则是将不同功能的IC集成在一颗芯片中，缩小体积、缩短不同IC间距离、提升计算速度。
封装技术的持续演进与终端电子产品轻薄短小趋势推动SiP需求提升。SiP生产线由基板、晶片、模组、封装、测试、系统整合等生态系统组成。高整合性与微型化特色使SiP成为封装技术发展趋势。
相较于SoC，SiP无需进行新型态晶片设计与验证，而是将现有不同功能的晶片以封装技术整合。基本封装技术包括智慧型手机广泛应用的Package on Package（PoP）技术、嵌入式技术（Embedded）、多晶片封装（MCP）、多晶片模组（MCM）、Stacking Die、PiP、TSV 2.5D IC、TSV 3D IC等。
智慧型手机、穿戴装置和物联网驱动SiP技术的应用和需求。封装技术作为信息产业的基础，在产品中发挥着巨大作用，决定着产品性能、可靠性、寿命和成本。现代电子信息产业的竞争在很大程度上就是电子封装业的竞争，它在一定程度上决定着现代工业化的水平。
