半導體(ti) 封裝,半導體(ti) 封裝是什麽(me) 意思

半導體(ti) 封裝簡介:

　　半導體(ti) 生產(chan) 流程由晶圓製造、晶圓測試、芯片封裝和封裝後測試組成。半導體(ti) 封裝是指將通過測試的晶圓按照產(chan) 品型號及功能需求加工得到獨立芯片的過程。封裝過程為(wei) ：來自晶圓前道工藝的晶圓通過劃片工藝後，被切割為(wei) 小的晶片（Die），然後將切割好的晶片用膠水貼裝到相應的基板（引線框架）架的小島上，再利用超細的金屬（金、錫、銅、鋁）導線或者導電性樹脂將晶片的接合焊盤（Bond Pad）連接到基板的相應引腳（Lead）,並構成所要求的電路；然後再對獨立的晶片用塑料外殼加以封裝保護，塑封之後，還要進行一係列操作，如後固化（Post Mold Cure）、切筋和成型（Trim&Form）、電鍍（Plating）以及打印等工藝。封裝完成後進行成品測試，通常經過入檢（Incoming）、測試（Test）和包裝（Packing）等工序，最後入庫出貨。典型的封裝工藝流程為(wei) ：劃片 裝片 鍵合 塑封 去飛邊 電鍍 打印 切筋和成型 外觀檢查 成品測試 包裝出貨。

1 半導體(ti) 器件封裝概述

電子產(chan) 品是由半導體(ti) 器件(集成電路和分立器件)、印刷線路板、導線、整機框架、外殼及顯示等部分組成，其中集成電路是用來處理和控製信號，分立器件通常是信號放大，印刷線路板和導線是用來連接信號，整機框架外殼是起支撐和保護作用，顯示部分是作為(wei) 與(yu) 人溝通的接口。所以說半導體(ti) 器件是電子產(chan) 品的主要和重要組成部分，在電子工業(ye) 有“工業(ye) 之米"的美稱。

我國在上世紀60年代自行研製和生產(chan) 了第一台計算機，其占用麵積大約為(wei) 100 m2以上，現在的便攜式計算機隻有書(shu) 包大小，而將來的計算機可能隻與(yu) 鋼筆一樣大小或更小。計算機體(ti) 積的這種迅速縮小而其功能越來越強大就是半導體(ti) 科技發展的一個(ge) 很好的佐證，其功勞主要歸結於(yu) ：(1)半導體(ti) 芯片集成度的大幅度提高和晶圓製造(Wafer fabrication)中光刻精度的提高，使得芯片的功能日益強大而尺寸反而更小；(2)半導體(ti) 封裝技術的提高從(cong) 而大大地提高了印刷線路板上集成電路的密集度，使得電子產(chan) 品的體(ti) 積大幅度地降低。

半導體(ti) 組裝技術(Assembly technology)的提高主要體(ti) 現在它的封裝型式(Package)不斷發展。通常所指的組裝(Assembly)可定義(yi) 為(wei) ：利用膜技術及微細連接技術將半導體(ti) 芯片(Chip)和框架(Leadframe)或基板(Sulbstrate)或塑料薄片(Film)或印刷線路板中的導體(ti) 部分連接以便引出接線引腳，並通過可塑性絕緣介質灌封固定，構成整體(ti) 立體(ti) 結構的工藝技術。它具有電路連接，物理支撐和保護，外場屏蔽，應力緩衝(chong) ，散熱，尺寸過度和標準化的作用。從(cong) 三極管時代的插入式封裝以及20世紀80年代的表麵貼裝式封裝，發展到現在的模塊封裝，係統封裝等等，前人已經研究出很多封裝形式，每一種新封裝形式都有可能要用到新材料，新工藝或新設備。

驅動半導體(ti) 封裝形式不斷發展的動力是其價(jia) 格和性能。電子市場的最終客戶可分為(wei) 3類：家庭用戶、工業(ye) 用戶和國家用戶。家庭用戶最大的特點是價(jia) 格便宜而性能要求不高；國家用戶要求高性能而價(jia) 格通常是普通用戶的幾十倍甚至幾千倍，主要用在軍(jun) 事和航天等方麵；工業(ye) 用戶通常是價(jia) 格和性能都介於(yu) 以上兩(liang) 者之間。低價(jia) 格要求在原有的基礎上降低成本，這樣材料用得越少越好，一次性產(chan) 出越大越好。高性能要求產(chan) 品壽命長，能耐高低溫及高濕度等惡劣環境。半導體(ti) 生產(chan) 廠家時時刻刻都想方設法降低成本和提高性能，當然也有其它的因素如環保要求和專(zhuan) 利問題迫使他們(men) 改變封裝型式。

2 封裝的作用

封裝(Package)對於(yu) 芯片來說是必須的，也是至關(guan) 重要的。封裝也可以說是指安裝半導體(ti) 集成電路芯片用的外殼，它不僅(jin) 起著保護芯片和增強導熱性能的作用，而且還是溝通芯片內(nei) 部世界與(yu) 外部電路的橋梁和規格通用功能的作用。封裝的主要作用有：

(1)物理保護。因為(wei) 芯片必須與(yu) 外界隔離，以防止空氣中的雜質對芯片電路的腐蝕而造成電氣性能下降，保護芯片表麵以及連接引線等，使相當柔嫩的芯片在電氣或熱物理等方麵免受外力損害及外部環境的影響；同時通過封裝使芯片的熱膨脹係數與(yu) 框架或基板的熱膨脹係數相匹配，這樣就能緩解由於(yu) 熱等外部環境的變化而產(chan) 生的應力以及由於(yu) 芯片發熱而產(chan) 生的應力，從(cong) 而可防止芯片損壞失效。基於(yu) 散熱的要求，封裝越薄越好，當芯片功耗大於(yu) 2W時，在封裝上需要增加散熱片或熱沉片，以增強其散熱冷卻功能；5～1OW時必須采取強製冷卻手段。另一方麵，封裝後的芯片也更便於(yu) 安裝和運輸。

(2)電氣連接。封裝的尺寸調整(間距變換)功能可由芯片的極細引線間距，調整到實裝基板的尺寸間距，從(cong) 而便於(yu) 實裝操作。例如從(cong) 以亞(ya) 微米(目前已達到0．1 3μm以下)為(wei) 特征尺寸的芯片，到以10μm為(wei) 單位的芯片焊點，再到以100μm為(wei) 單位的外部引腳，最後劍以毫米為(wei) 單位的印刷電路板，都是通過封裝米實現的。封裝在這裏起著由小到大、由難到易、由複雜到簡單的變換作用，從(cong) 而可使操作費用及材料費用降低，而且能提高工作效率和可靠性，特別是通過實現布線長度和阻抗配比盡可能地降低連接電阻，寄生電容和電感來保證正確的信號波形和傳(chuan) 輸速度。

(3)標準規格化。規格通用功能是指封裝的尺寸、形狀、引腳數量、間距、長度等有標準規格，既便於(yu) 加工，又便於(yu) 與(yu) 印刷電路板相配合，相關(guan) 的生產(chan) 線及生產(chan) 設備都具有通用性。這對於(yu) 封裝用戶、電路板廠家、半導體(ti) 廠家都很方便，而且便於(yu) 標準化。相比之下，裸芯片實裝及倒裝目前尚不具備這方麵的優(you) 勢。由於(yu) 組裝技術的好壞還直接影響到芯片自身性能的發揮和與(yu) 之連接的印刷電路板(PCB)的設計和製造，對於(yu) 很多集成電路產(chan) 品而言，組裝技術都是非常關(guan) 鍵的一環。