芯片封装详细图解.ppt

【芯片封装】是集成电路（IC）生产过程中的关键步骤，它将制造完成的芯片与外部电路连接，并保护芯片免受环境影响，确保其可靠性和性能。芯片封装涉及到多个环节，包括设计、材料选择、制造工艺等。 封装材料有三种主要类型：金属封装、陶瓷封装和塑料封装。金属封装因其高强度和耐高温特性，常用于军事或航天领域，但商业化应用较少。陶瓷封装在性能上优于金属，同时也有一定的商业化市场。塑料封装则是最常见的，主要应用于消费电子产品，因为其成本低、工艺简单且可靠性高。 按照与印刷电路板（PCB）的连接方式，芯片封装可以分为PTH（Pin Through Hole，通孔式）和SMT（Surface Mount Technology，表面贴装式）。PTH封装通过引脚穿过PCB板孔洞进行焊接，而SMT封装则直接在PCB表面贴装，目前大多数IC采用SMT封装，因为它更适应高密度组装需求。 封装的外形多种多样，如SOT（Small Outline Transistor）、SOIC（Small Outline Integrated Circuit）、TSSOP（Thin Small Shrink Outline Package）、QFP（Quad Flat Package）、BGA（Ball Grid Array Package）和CSP（Chip Scale Package）。这些封装形式的选择通常取决于封装效率（芯片面积与封装面积的比例，理想接近1:1）和引脚数。CSP是最先进的封装技术，采用Flip Chip技术，实现了芯片面积与封装面积相等。 IC封装结构主要包括引线框架（Lead Frame）、芯片（Die）、金线（Gold Wire）和环氧树脂（Mold Compound）等部分。引线框架为芯片提供电气连接和固定，金线负责芯片与外部引线的电性连接，而环氧树脂则起到封装保护作用。 封装过程中，晶圆是主要的原材料，而引线框架由铜制成，表面可能镀有银、NiPdAu等材料，用于提高导电性和抗氧化性。引线框架的制程有Etch和Stamp两种方法。金线是高纯度的金，用于实现芯片内部和外部电路的连接，但为了降低成本，现在也出现了铜线和铝线的封装工艺。 总体来说，芯片封装是一项涉及多学科的复杂工程，不仅需要考虑芯片的功能、性能和尺寸，还要兼顾成本、可靠性和生产效率。随着科技的发展，封装技术也在不断演进，以满足更小型化、高性能和高密度集成的需求。