SOC-IC集成电路封装工艺概述论文.docxVIP

IC集成电路封装工艺概述从80年代中后期开始电子产品正朝着便携式、小型化、网络化和多媒体化方向发展。这种市场需求，对电路组装技术提出了相应的要求：单位体积信息的提高（高密度化）单位时间处理速度的提高（高速化）。为了满足这些要求，势必要提高电路组装的功能密度，这就成了促进集成电路封装技术发展的最重要因素。本论文主要描述了集成电路封装工艺的概述、要求、变革及发展趋势等有关内容。1 封装技术概述微电芯片封装在满足器件的电、热、光机械性能的基础上，主要应实现芯片与外电路和互联，并对器件和系统的小型化、高可靠性、高性价比也起到关键作用。封装，就是指把硅片上的电路管脚，用导线接引到外部接头处，以便与其他器件连接，封装形式是指安装半导体集成电路芯片和外壳。它不仅起着安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面作用，而且还通过芯片上的接点用导线连接到封装外壳引脚上，这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件相连接，从而实现内部芯片与外部电路连接。因为芯片必须与外界隔离，以防空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成的电气性能的下降，另一方面，封装后的芯片也更便于安装和运输。由于封装技术的好坏直接影响到芯片自身性能的发挥和与它连接的PCB和设计和制造，因此它是至关重要的。衡量一个芯片封装技术先进与否和重要指标是芯片面积与封装面积比，这个比值越接近1越好。封装时主要考虑的因素：1、芯片面积与封装面积比为提高封装效率，尽量接近1：1；2、引脚要尽量短以减少延迟，引脚间的距离尽量远，以保证互不干扰，提高性能；3、基于散热要求，封装越薄越好。封装主要分为DIP双列直插和SDM贴片封装两种从结构方面，封装经历了最早期的晶体管TO封装发展到了双列直插封装，随后由PHILIP公司开发出了SOP小外型封装，以后逐渐派生出SOJ、TSSOP、SOT、SSOP、TSOP、VSOP、SOIC等。从材质方面方面，包括金属、陶瓷、塑料，目前很多高强度工作条件需求的电路如军工和宇航级别仍有大量的金属封装。2封装的作用集成电路封装在电子学金字塔中的位置既是尖顶又是基座。说它同时处于这两种位置都有很充分的根据。从电子元器件（如晶体管）的密度这个脚度上来说，IC代表了电子学的尖端。但是IC又是一个起始点，是一种基本结构单元，是组成我们生活中大多数电子系统的基础。同样，IC不仅仅是单片芯片或者基本电子结构，IC的种类千差万别（模拟电路、数字电路、射频电路、传感器等），因而对于封装的需求和要求也各不相同。虽然IC的物理结构、应用领域、I/O数量差异很大，但是IC封装的作用和功能却差别不大封装的目的也相当的一致。作为“芯片的保护者”，封装起到了好几个作用，归纳起来主要有两个根本的功能：1）保护芯片，免其受物理损伤；2）重新分布，获得更易于在装配中处理的引脚节距。封装还有其他一些次要的作用，比如提供一种更易于标准化的结构，为芯片提供散热通路，使芯片避免产生α粒子造成的软错误，以及提供一种更方便于测试和老化试验的结构。封装还能用于多个IC的互连。可以使用引线键合技术等标准的互连技术来直接进行互连。或者也可用封装提供的互连通路，如混合封装技术、多芯片组件（MCM）、系统级封装（SiP）以及更广泛的系统体积小型化和互连(VSMI)概念所包含的其他方法中使用的互连通路，来间接地进行互连。3封装的要求集成电路封装还必须充分地适应电子整机的需要和发展。由于各类电子设备、仪器仪表的功能不同，其总体结构和组装要求也往往不尽相同。因此，集成电路封装必须多种多样，才足以满足各种整机的需要。集成电路封装是伴随集成电路的发展而前进的。随着宇航、航空、机械、轻工、化工等各个行业的不断发展，整机也向着多功能、小型化方向变化。这样，就要求集成电路的集成度越来越高，功能越来越复杂。相应地要求集成电路封装密度越来越大，引线数越来越多，而体积越来越小，重量越来越轻，更新换代越来越快，封装结构的合理性和科学性将直接影响集成电路的质量。因此，对于集成电路的制造者和使用者，除了掌握各类集成电路的性能参数和识别引线排列外，还要对集成电路各种封装的外形尺寸、公差配合、结构特点和封装材料等知识有一个系统的认识和了解。以便使集成电路制造者不因选用封装不当儿降低集成电路性能；也使集成电路使用者在采用集成电路进行征集设计和组装时，合理进行平面布局、空间占用，做到选型恰当、应用合理对封装的要求具体有以下几个方面：（1）对芯片起到保护作用。封装后使芯片不受外界因素的影响而损坏，不因外部条件变化而影响芯片的正常工作；（2）封装后芯片通过外引出线（或称引脚）与外部系统有方便可靠的电连接；（3）将芯片在工作中产生的热能通过封装外壳散播出去，从而保证芯片温度保持在最高额度之下；（4）能使芯片与外部系统实现可靠的信号传输，保持信号完整。4封装的变革4.1封装