微纳制造导论-封装技术

聚合物微纳制造技术现状及展望

聚合物微纳制造技术现状及展望 目录 聚合物微纳制造技术现状及展望 (1) 1、微纳系统的意义、应用前景 (1) 2、微纳机电系统国内外研究现状和发展趋势 (3) 3. 聚合物微纳制造技术研究现状 (9) 4. 展望 (11) 微/纳米科学与技术是当今集机械工程、仪器科学与技术、光学工程、生物医学工程与微电子工程所产生的新兴、边缘、交叉前沿学科技术。微/纳米系统技术是以微机电系统为研究核心，以纳米机电系统为深入发展方向，并涉及相关微型化技术的国家战略高新技术[1]。微机电系统(Micro Electro Mechani cal System, MEMS ) 和纳机电系统(Nano Electro Mechanical System, NEMS )是微米/纳米技术的重要组成部分，逐渐形成一个新的技术领域。MEMS已经在产业化道路上发展，NEMS还处于基础研究阶段[2]。 从微小化和集成化的角度，MEMS (或称微系统)指可批量制作的、集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通讯和电源等于一体的微型器件或系统。而NEMS(或称纳系统) 是90 年代末提出来的一个新概念，是继MEMS 后在系统特征尺寸和效应上具有纳米技术特点的一类超小型机电一体的系统，一般指特征尺寸在亚纳米到数百纳米，以纳米级结构所产生的新效应(量子效应、接口效应和纳米尺度效应) 为工作特征的器件和系统。图1给出了MEMS 和NEMS 的特征尺度、机电系统的尺度与相应的理论问题[2]。 图1 MEMS 和NEMS 的特征尺度、机电系统的尺度与相应的理论问题 1、微纳系统的意义、应用前景 由于微/纳机电系统是一门新兴的交叉和边缘学科，学科还处于技术发展阶段，在国内外尚未形成绝对的学科和技术优势；微/纳米技术还是一项支撑技术，它对应用背景有较强的依赖性，目前它的主要应用领域在惯导器件、军事侦察、通信和生物医学领域，以及微型飞机和纳米卫星等产品上。 （1）重要的理论意义和深远的社会影响

微系统三维_3D_封装技术

- 1 - 微系统三维（3D ）封装技术 杨建生 （天水华天科技股份有限公司，甘肃 天水 741000) 摘 要：文章论述塑料三维（3D ）结构微系统封装技术相关问题，描述了把微电机硅膜泵与3D 塑料密封垂直多芯片模块封装（MCM-V ）相结合的微系统集成化。采用有限元技术分析封装结构中的封装应力，根据有限元设计研究结果，改变芯片载体结构，降低其发生裂纹的危险。计划采用板上芯片和塑料无引线芯片载体的替代低应力和低成本的3D 封装技术方案。 关键词：有限元；微系统；封装技术；塑料无引线芯片载体；热机械应力；三维 中图分类号：TN305.94 文献标识码：A 文章编号：1681-1070（2011）10-0001-06 3D Packaging for Microsystems YANG Jian-sheng （Tianshui Huatian Technology Co ., Ltd ., Tianshui 741000,China ） Abstract: Issues associated with the packaging of microsystems in plastic and three-dimensional (3D) body styles are discussed. The integration of a microsystem incorporating a micromachined silicon membrane pump into a 3D plastic encapsulated vertical multichip module package (MCM-V) is described. Finite element techniques are used to analyze the encapsulation stress in the structure of the package. Cracks develop in the chip carrier due to thermomechanical stress. Based on the results of a ? nite element design study, the structures of the chip carriers are modi ? ed to reduce their risk of cracking. Alternative low stress 3D packaging methodologies based on chip on board and plastic leadless chip carriers are discussed.Key words: ? nite element; microsystem; packaging; PLCC; thermomechanical stress; 3D 收稿日期：2011-07-26 1 引言 微系统是一种微型化的材料诸如硅、金属和塑料的阵列。与标准的集成电路器件不同，它包含动态元器件诸如泵或膜，这些元件主要是应付与外部环境有关的形变。需要对微系统进行封装，使其在最极端环境中具有可靠性。 如同集成电路封装一样，微系统封装的主要作用之一就是为微系统提供结构稳定性。成功的封装设计要求对封装材料问题、器件性能及其可靠性方 面的知识细节的理解。对低成本、高容积的微系统 器件产品而言，实际中已使用标准的IC 封装设备、工艺和材料诸如划片、粘片、压焊、塑封、打印及切筋成形等。 残余应力和杂散力是传感器封装中不稳定性和参数漂移的主要原因，应力常常随着温度改变，因此设计的传感器要考虑到在热改变环境中运作的状况。对压力传感器应有对压力响应的温度依赖性。 设计的微传感器应具有在液态或高湿度环境中的功能，湿度渗透的结果会导致频繁的失效。当选择湿度保护密封剂时，密封剂的粘附性与渗透性一

微电子封装复习题

电子封装是指将具有一定功能的集成电路芯片，放置在一个与之相适应的外壳容器中，为芯片提供一个稳定可靠的工作环境；同时，封装也是芯片各个输出、输入端的向外过渡的连接手段，以及起将器件工作所产生的热量向外扩散的作用，从而形成一个完整的整体，并通过一系列的性能测试、筛选和各种环境、气候、机械的试验，来确保器件的质量，使之具有稳定、正常的功能。 从整个封装结构讲，电子封装包括一级封装、二级封装和三级封装。 芯片在引线框架上固定并与引线框架上的管脚或引脚的连接为一级封装； 管脚或引脚与印刷电路板或卡的连接为二级封装； 印刷电路板或卡组装在系统的母板上并保证封装各组件相对位置的固定、密封、以及与外部环境的隔离等为三级封装。 前工程： 从整块硅圆片入手，经过多次重复的制膜、氧化、扩散，包括照相制版和光刻等工序，制成三极管、集成电路等半导体组件卫电极等，开发材料的电子功能，以实现所要求的元器件特性。 后工程： 从由硅圆片切分好的一个一个的芯片入手，进行装片、固定、键合连接、塑料灌封、引出接线端子、按印检查等工序，完成作为器件、部件的封装体，以确保元器件的可靠性并便于与外电路连接。 ?环保和健康的要求 ?国内外立法的要求 ?全球无铅化的强制要求 1、无铅钎料的熔点较高。 比Sn37Pb提高34~44 oC。高的钎焊温度使固/液界面反应加剧。 2 、无铅钎料中Sn含量较高。 （SnAg中96.5% Sn ，SnPb中63%Sn），因为Pb不参与固/液和固/固界面反应，高Sn含量使固/液、固/固界面反应均加速。 3 小尺寸钎料在大电流密度的作用下会导致电迁移的问题。

(1) 无毒化，无铅钎料中不含有毒、有害及易挥发性的元素 (2) 低熔点，无铅钎料的熔点应尽量接近传统的Sn-Pb 共晶钎料的熔点(183℃)，熔化温度间隔愈小愈好。 (3) 润湿性，无铅钎料的润湿铺展性能应达到Sn-Pb 共晶钎料的润湿性，从而易于形成良好的接头。 (4) 力学性能，无铅钎料应具有良好的力学性能，焊点在微电子连接中一个主要作用是机械连接。 (5) 物理性能，作为微电子器件连接用的无铅钎料，应具有良好的导电性、导热性、延伸率，以免电子组件上的焊点部位因过热而造成损伤，从而提高微电子器件的可靠性。 (6) 成本，从Sn-Pb 钎料向无铅钎料转化，必须把成本的增加控制在最低限度。因此应尽量减少稀有金属和贵重金属的含量，以降低成本。 电子元器件封装集成度的迅速提高，芯片尺寸的不断减小以及功率密度的持续增加，使得电子封装过程中的散热、冷却问题越来越不容忽视。而且，芯片功率密度的分布不均会产生所谓的局部热点，采用传统的散热技术已不能满足现有先进电子封装的热设计、管理与控制需求，它不仅限制了芯片功率的增加，还会因过度冷却而带来不必要的能源浪 。电子封装热管理是指对电子设备的耗热元件以及整机或系统采用合理的冷-~IJl 散热技术和结构设计优化，对其温度进行控制，从而保证电子设备或系统正常、可靠地工作。 热阻 由于热导方程与欧姆定律形式上的相似性，可以用类似于电阻的表达式来定义热阻 式中，?T 是温差，q 为芯片产生的热量。 该式适用于各种热传递形式的计算。 1、 具有极高耐热性 2、 具有极高吸湿性 3、 具有低热膨胀性 4、 具有低介电常数特性 电解铜箔是覆铜板(CCL)及印制电路板(PCB)制造的重要的材料。电解铜箔生产工序简单，主要工序有三道：溶液生箔、表面处理和产品分切。 q T R th ?=

LED显示屏分类及简单封装技术要求

LED显示屏分类及简单封装技术要求 近几年随着北京奥运会、上海世博会、广州亚运会的举办，led显示屏的身影随处可见。LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像;不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。 LED受到广泛重视并得到迅速发展，与它本身所具有的优点密不可分。这些优点概括起来是：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。LED的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。 一、LED显示屏的种类 1、根据颜色分类 单基色显示屏：单红或单绿;双色显示屏：红和绿双基色，256级灰度、可以显示65536种颜色;全彩显示屏：红、绿、蓝三基色，256级灰度的全彩色显示屏可以显示1600多万种色。 2、根据组成像素单元分类 图文显示屏：显示像素为点阵模块，适于播放文字、图像信息; 视频显示屏：分室内全彩显示屏和户外全彩；像素由许多贴片/直插发光二极管组成，可以显示视频、动画等各种视频文件。 3、根据使用位置分类 户内显示屏：发光点小，像素间距密集，适合近距离观看; 半户外显示屏：介于户内和户外之间，不防雨水，适合在门楣作信息引导等用; 户外显示屏：发光点大，像素间距大，亮度高，可在阳光下工作，具有防风、防雨、防水功能，适合远距离观看。 4、按驱动方式有静态、横向滚动、垂直滚动和翻页显示等。 二、显示屏用LED种类及优缺点 根据显示屏的分类，所使用的像素LED也可以分为以下几种： 1、点阵模块 优点：成本低、加工工艺成熟、品质稳定;缺点：亮度、颜色一致性不好控制，容易出现马赛格现象; 2、直插灯 优点：色彩一致性比较好控制，像素间距大小可以根据需要自由调整组合;缺点：红绿蓝混色效果不佳，角度不大，不好控制角度的一致性，加工上容易出现高低不平、上下左右容易错位; 3、贴片 优点：显示色彩、混色效果、角度一致性等都是最好的;缺点：包装、加工等成本高; 三、显示屏用LED封装技术要求 不同应用位置将使用不同规格的显示屏，不同的显示屏又需要不同技术要求的LED器件，那么显示屏用LED到底有哪些技术要求呢，下面按照不同的分类逐一说明： 1、户内显示屏用贴片LED。 户内显示屏用的贴片LED又分为“三并一”和“三合一”，其中前者多用于比较低成本，显示要求不高的领域，目前已经给逐渐淘汰；后者目前已经是主流产品,显示效果较佳，成本也相对较高，下面主要就“三合一”做一些说明; 1、亮度：(单位;mcd ) 首先要考虑的是产品亮度的合适比例配搭，目前大多数全彩显示屏的红绿蓝亮度配搭都是按照3:6:1(就是一个像素里

微纳制造技术作业

问题：1、微机械制造材料大致分为几类而常用的制造微机电产品的材料有哪些，MEMS装置为何大多选用硅材料制造 2、纳米材料与常规的材料相比，有哪些优点 答：1、（1）微机械制造材料大致分为结构材料、功能材料和智能材料三大类。 （2）常用的制造微机电产品的材料有： a，结构材料：是以力学性能为基础，具有一定强度，对物理或化学性能也有一定要求，一般用于构造微机械器件结构机体的材料，如硅晶体。 b，功能材料：指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能，特殊的物理、化学、生物学效应，能完成功能相互转化，主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。如压电材料、光敏材料等。 c，智能材料：一般具备传感、致动和控制3个基本要素。如形状记忆合金、磁/电致伸缩材料、导电聚合物、电流变/磁流变材料等。 （3）由于硅材料具有众多优点，所以MEMS装置大多选用硅材料制造。 其优点如下：?? ①优异的机械特性：在集成电路和微电子器件生产中，主要利用硅的电学特性；在微机械结构中，则 是利用其机械特性。或者同时利用其机?械特性和电学特性，即具有机电合一的特性，便于实现机电器件的集?成化。? ②储量丰富，成本低。硅是地壳中含量最多的元素之一，自然界的硅元素通常以氧化物如石英（sio2） 的形式存在，使用时要提纯处理，通?常加工成为单晶形式（立方晶体，各向异性材料）? ③便于批量生产微机械结构和微机电元件。硅材料的制造工艺与基层电路工艺有很好的兼容性，便于 微型化、集成化和批量生产。硅的微细?加工技术比较成熟，且加工精度高，容易生成绝缘薄膜。? ④具有多种传感特性，如压电阻效应、霍尔效应。? ⑤纯净的单晶硅呈浅灰色，略具有金属性质。可以抛光加工，属于硬脆材料，热传导率较大，对温度 敏感。 2、纳米材料内部粒子的尺寸减小到纳米量级，将导致声、光、电、磁、热性能呈现新的特性。对纳米体 材料，可以用“更轻、更高、更强”这六个字来概括。 ①“更轻”是指借助于纳米材料和技术，可以制备体积更小性能不变甚至更好的器件，减小器件的体

先进制造技术导论大作业-ok

仅供参考，主观题务必自己理解题意完成，如有雷同，作为不合格处理！ 提交作业前，务必删除提示红字！ 先进制造技术导论大作业 题目1：在学习、掌握本课程内容和知识的基础上，结合工程实际应用，就先进制造总体技术、某一领域技术或某一具体技术的主要和核心内容进行阐述，并简要说明你的理解和认识。 题目2：在学习、掌握本课程内容和知识的基础上，结合实际，就先进制造技术在我国经济结构转型升级中的地位与作用谈谈你的理解。 要求： 1）符合课程教学大纲规定的教学内容。 2）结构严谨，语句通顺、逻辑性强，言简意赅，符合科技写作规范。 3）字数不低于5000字(不包括平时作业部分)。 大作业结构要求： 第一章平时作业 第二章****技术综述 第三章我接触的（或我理解的）****技术的实际应用与展望 第四章课程学习总结 参考文献 1. 2. …… 大作业结构要求： 第一章平时作业 1、客观题 1、为了适应现代生产环境及市场的动态变化，在传统制造技术基础上通过 不断吸收科学技术的最新成果而逐渐发展起来的一个新兴技术群称为（ B ）

a. 高速加工技术 b.先进制造技术 c.特种加工技术 2、ERP的含义是（ C ） 制造资源计划 b. 物料需求计划 c. 企业资源计划 3、下列哪种说法不符合绿色制造的的思想（ C ） 对生态环境无害 b.资源利用率高，能源消耗低 c.为企业创造利润 4、计算机集成制造技术强调（ C ） a. 企业的经营管理 b. 企业的虚拟制造 c. 企业的功能集成 5、FMS非常适合（ C ） 大批大量生产方式 b. 品种单一、中等批量生产方式 c. 多品种、变批量生产方式 6、工业机器人有多种分类方式，下列不属于按驱动方式分类的是（ A ） 智能机器人 b. 液压传动机器人 c. 电器传动机器人 7、衡量机器人技术水平的主要指标是（ A ） a.自由度 b. 工作空间 c. 提取重力 8、下列选项不是可靠性设计的常用指标的是（ C ） a.产品的工作能 b.可靠度 c.灵敏度 9、MRP的含义是（A） a.物料需求计划 b.制造资源计划 c.企业资源计划 10、微细加工技术中的刻蚀工艺可分为下列哪两种（ B ） a. 离子束刻蚀、激光刻蚀 b. 干法刻蚀、湿法刻蚀 c. 溅射加工、直写加工 2、主观题 先进制造技术的概念 答：制造业是社会物质文明的保证，是与人类社会一起动态发展的。因此，制造技术必然也将随着科技进步而不断更新。先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展而来，保持了过去制造技术中的有效要素；但随着高新技术的渗入和制造环境的变化，已经产生了质的变化，先进制造技术是制造技术与现代高新技术结合而产生的一个完整的技术群，是一类具有明确范畴的新的技术领域,是面向21世纪的技术。 先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology，简称为AMT）是指微电子技术、自动化技术、信息技术等先进技术给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。具体地说，就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括：计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一，但并非充分条件，其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理，有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。 什么是工业4.0 答：工业4.0是德国人提出的概念，认为制造业未来只能通过智能化的生产创造价值，即制造本身是创造价值的。自2013年4月在汉诺威工业博览会上正式推出以来，工业4.0迅速成为德国的另一个标签，并在全球范围内引发了新一轮的工业转型竞赛。 工业4.0”研究项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助，在德

纳米科学与微纳制造》复习材料.docx

《纳米科学与微纳制造》复习材料1、纳米材料有哪些危害性？ 答：纳米技术对生物的危害性： 1）在常态下对动植物体友好的金，在纳米态下则有剧毒； 2）小于 100nm的物质进入动物体内后，会在大脑和中枢神经富集，从而影响动物的正常生存； 3）纳米微粒可以穿过人体皮肤，直接破坏人体的组织及血液循环。 2、什么是纳米材料、纳米结构？ 答：纳米材料：纳米级结构材料简称为纳米材料，是指组成相或晶粒结构的尺寸介于1nm～100nm范围之间，纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。 纳米材料有两层含义： 其一，至少在某一维方向，尺度小于 100nm，如纳米颗粒、纳米线和纳米薄膜，或构成整体材料的结 构单元的尺度小于 100nm ，如纳米晶合金中的晶粒 ; 其二，尺度效应：即当尺度减小到纳米范围，材料某种性质发生神奇的突变，具有不同于常规材料的、优异的特性量子尺寸效应。 纳米结构：以纳米尺度的物质为单元按一定规律组成的一种体系。 3、什么是纳米科技？ 答：纳米科技是研究在1-100nm 内，原子、分子和其它类型物质的运动和变化的科学；同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工的技术。 4、什么是纳米技术的科学意义？ 答：纳米尺度下的物质世界及其特性，是人类较为陌生的领域，也是一片新的研究疆土在宏观和 微观的理论充分完善之后，再介观尺度上有许多新现象、新规律有待发现，这也是新技术发展的 源头；纳米科技是多学科交叉融合性质的集中体现，我们已不能将纳米科技归为任何一门传统的 学科领域而现代科技的发展几乎都是在交叉和边缘领域取得创新性的突破的，在这一尺度下，充满了原始创新的机会因此，对于还比较陌生的纳米世界中尚待解释的科学问题，科学家有着极大 的好奇心和探索欲望。 5、纳米材料有哪 4 种维度？举例说明 答：零维：团簇、量子点、纳米粒子 一维：纳米线、量子线、纳米管、纳米棒

微电子封装技术

第一章绪论 1、封装技术发展特点、趋势。（P8） 发展特点：①、微电子封装向高密度和高I/O引脚数发展，引脚由四边引出向引出向面阵列排列发展；②、微电子封装向表面安装式封装（SMP）发展，以适合表面安装技术（SMT）；③、从陶瓷封装向塑料封装发展；④、从注重发展IC芯片向先发展后道封装再发展芯片转移。 发展趋势：①、微电子封装具有的I/O引脚数将更多；②、应具有更高的电性能和热性能；③、将更轻、更薄、更小；④、将更便于安装、使用和返修；⑤、可靠性会更高；⑥、性价比会更高，而成本却更低，达到物美价廉。 2、封装的功能（P19） 电源分配、信号分配、散热通道、机械支撑和环境保护。 3、封装技术的分级（P12） 零级封装：芯片互连级。 一级封装：将一个或多个IC芯片用适宜的材料（金属、陶瓷、塑料或它们的组合）封装起来，同时在芯片的焊区与封装的外引脚间用如上三种芯片互连方法（WB、TAB、FCB）连接起来使之成为有实用功能的电子元器件或组件。 二级封转：组装。将上一级各种微电子封装产品、各种类型的元器件及板上芯片（COB）一同安装到PWB或其它基板上。 三级封装：由二级组装的各个插板或插卡再共同插装在一个更大的母板上构成的，立体组装。4、芯片粘接的方法（P12） 只将IC芯片固定安装在基板上：Au-Si合金共熔法、Pb-Sn合金片焊接法、导电胶粘接法、有机树脂基粘接法。 芯片互连技术：主要三种是引线键合（WB）、载带自动焊（TAB）和倒装焊（FCB）。早期有梁式引线结构焊接，另外还有埋置芯片互连技术。 第二章芯片互连技术（超级重点章节） 1、芯片互连技术各自特点及应用 引线键合：①、热压焊：通过加热加压力是焊区金属发生塑性形变，同时破坏压焊界面上的氧化层使压焊的金属丝和焊区金属接触面的原子间达到原子引力范围，从而使原子间产生引力达到键合。两金属界面不平整，加热加压可使上下金属相互镶嵌；加热温度高，容易使焊丝和焊区形成氧化层，容易损坏芯片并形成异质金属间化合物影响期间可靠性和寿命；由于这种焊头焊接时金属丝因变形过大而受损，焊点键合拉力小（＜0.05N/点），使用越来越少。②、超声焊：利用超声波发生器产生的能量和施加在劈刀上的压力两者结合使劈刀带动Al丝在被焊区的金属化层表明迅速摩擦，使Al丝和Al膜表面产生塑性形变来实现原子间键合。与热压焊相比能充分去除焊接界面的金属氧化层，可提高焊接质量，焊接强度高于热压焊；不需要加热，在常温下进行，因此对芯片性能无损害；可根据不同需要随时调节 键合能量，改变键合条件来焊接粗细不等的Al 丝或宽的Al带；AL-AL超声键合不产生任何化合 物，有利于器件的可靠性和长期使用寿命。③、 金丝球焊：球焊时，衬底加热，压焊时加超声。 操作方便、灵活、焊点牢固，压点面积大，又无 方向性，故可实现微机控制下的高速自动化焊接； 现代的金丝球焊机还带有超声功能，从而具有超 声焊的优点；由于是Au-Al接触超声焊，尽管加 热温度低，仍有Au-Al中间化合物生成。球焊用 于各类温度较低、功率较小的IC和中、小功率晶 体管的焊接。 载带自动焊：TAB结构轻、薄、短、小，封装高 度不足1mm；TAB的电极尺寸、电极与焊区节距均 比WB大为减小；相应可容纳更高的I/O引脚数， 提高了TAB的安装密度；TAB的引线电阻、电容 和电感均比WB小得多，这使TAB互连的LSI、VLSI 具有更优良的高速高频电性能；采用TAB互连可 对各类IC芯片进行筛选和测试，确保器件是优质 芯片，大大提高电子组装的成品率，降低电子产 品成本；TAB采用Cu箔引线，导热导电性能好， 机械强度高；TAB的键合拉力比WB高3~10倍， 可提高芯片互连的可靠性；TAB使用标准化的卷 轴长度，对芯片实行自动化多点一次焊接，同时 安装及外引线焊接可实现自动化，可进行工业化 规模生产，提高电子产品的生产效率，降低产品 成本。TAB广泛应用于电子领域，主要应用与低 成本、大规模生产的电子产品，在先进封装BGA、 CSP和3D封装中,TAB也广泛应用。 倒装焊：FCB芯片面朝下，芯片上的焊区直接与 基板上的焊区互连，因此FCB的互连线非常短， 互连产生的杂散电容、互连电阻和电感均比WB 和TAB小的多，适于高频高速的电子产品应用； FCB的芯片焊区可面阵布局，更适于搞I/O数的 LSI、VLSI芯片使用；芯片的安装互连同时进行， 大大简化了安装互连工艺，快速省时，适于使用 先进的SMT进行工业化大批量生产；不足之处如 芯片面朝下安装互连给工艺操作带来一定难度， 焊点检查困难；在芯片焊区一般要制作凸点增加 了芯片的制作工艺流程和成本；此外FCB同各材 料间的匹配产生的应力问题也需要很好地解决 等。 2、WB特点、类型、工作原理（略）、金丝球焊主 要工艺、材料（P24） 金丝球焊主要工艺数据：直径25μm的金丝焊接 强度一般为0.07~0.09N/点，压点面积为金丝直 径的2.5~3倍，焊接速度可达14点/秒以上，加 热温度一般为100℃，压焊压力一般为0.5N/点。 材料：热压焊、金丝球焊主要选用金丝，超声焊 主要用铝丝和Si-Al丝，还有少量Cu-Al丝和 Cu-Si-Al丝等。 3、TAB关键材料与技术（P29） 关键材料：基带材料、Cu箔引线材料和芯片凸点 金属材料。 关键技术：①芯片凸点制作技术②TAB载带制作 技术③载带引线与芯片凸点的内引线焊接技术和 载带外引线的焊接技术。 4、TAB内外引线焊接技术（P37） ①内引线焊接（与芯片焊区的金属互连）：芯片凸 点为Au或Ni-Au、Cu-Au等金属，载带Cu箔引线 也镀这类金属时用热压焊（焊接温度高压力大）； 载带Cu箔引线镀0.5μm厚的Pb-Sn或者芯片凸 点具有Pb-Sn时用热压再流焊（温度较低压力较 小）。 焊接过程：对位→焊接→抬起→芯片传送 焊接条件：主要由焊接温度（T）、压力（P）、时 间（t）确定，其它包括焊头平整度、平行度、焊 接时的倾斜度及界面的侵润性，凸点高度的一致 性和载带内引线厚度的一致性也影响。 T=450~500℃，P≈0.5N/点，t=0.5~1s 焊接后焊点和芯片的保护：涂覆薄薄的一层环氧 树脂。环氧树脂要求粘度低、流动性好、应力小 切Cl离子和α粒子含量小，涂覆后需经固化。 筛选测试：加热筛选在设定温度的烘箱或在具有 N2保护的设备中进行；电老化测试。 ②外引线焊接（与封装外壳引线及各类基板的金 属化层互连）：供片→冲压和焊接→回位。 5、FCB特点、优缺点（略，同1） 6、UBM含义概念、结构、相关材料（P46） UBM（凸点下金属化）：粘附层-阻挡层-导电层。 粘附层一般为数十纳米厚度的Cr、Ti、Ni等；阻 挡层为数十至数百纳米厚度的Pt、W、Pd、Mo、 Cu、Ni等；导电层金属Au、Cu、Ni、In、Pb-Sn 等。 7、凸点主要制作方法（P47—P58） 蒸发/溅射凸点制作法、电镀凸点制作法、化学镀 凸点制作法、打球（钉头）凸点制作法、置球及 模板印刷制作焊料凸点、激光凸点制作法、移置 凸点制作法、柔性凸点制作法、叠层凸点制作法、 喷射Pb-Sn焊料凸点制作法。 8、FCB技术及可靠性（P70—P75） 热压FCB可靠性、C4技术可靠性、环氧树脂光固 化FCB可靠性、各向异性导电胶FCB可靠性、柔 性凸点FCB可靠性 9、C4焊接技术特点（P61） C4技术，再流FCB法即可控塌陷芯片连接特点： ①、C4除具有一般凸点芯片FCB优点外还可整个 芯片面阵分布，再流时能弥补基板的凹凸不平或 扭曲等；②、C4芯片凸点采用高熔点焊料，倒装 再流焊时C4凸点不变形，只有低熔点的焊料熔 化，这就可以弥补PWB基板的缺陷产生的焊接不 均匀问题；③、倒装焊时Pb-Sn焊料熔化再流时 较高的表面张力会产生“自对准”效果，这使对 C4芯片倒装焊时的对准精度要求大为宽松。 10、底封胶作用（P67） 保护芯片免受环境如湿气、离子等污染，利于芯

元件封装的种类及辨识

元件封装的种类及辨识 2010年9月25日 13:47 目前接触到的封装的种类： 1.SMD电阻电容电感（SMD/NSMD） 2.SOT 3.SOD 4.SOP/TSOP/TSSOP/SOIC/SSOIC/SOPIC/SOJ/CFP 5.QFP 6.QFN/PLCC 7.BGA/CBGA/CSP 8.TO 9.CAN 10.SIP/DIP 11.其它类型 封装的具体介绍以及区别： 一、贴片电阻电容电感的封装 贴片的RLC按照通用的封装形式即可，一般根据形状的大小就可以分辨：1.电阻（不包括插件电阻） 从大到小的顺序，贴片电阻的封装形式有：2512（6332）/2010（5025）/1210（3225）/1206（3216）/0805（2012）/0603（1310）/0402（1005）其实际尺寸为0402（1.0*0.5mm）记作1005，其它以此类推 2.电容 片式电容最大的能做到1825（4564），焊盘的设计都采用的是H型。若为钽电容则封装会更大一些，可以做到73*43mm。 3.电感 电感的长和宽比较接近，整体呈现接近正方形，也是H型的焊盘。具体根据datasheet上的设计，有时候也会出现在对角线上，或者是四个脚。 注：①对于0201的封装，设计焊盘时要注意适当改善焊盘形状，主要是为了避免过炉时产生的立碑飞片等现象，适合的焊盘形状为矩形或者圆形，例如圆形焊盘：圆形边界最近 的距离为0.3mm，圆心之间的距离为0.4或0.5mm。 一般BGA的焊盘有两种：SMD和NSMD。SMD的阻焊膜覆盖在焊盘边缘，采用它可以提高锡膏的漏印量，但是会引起过炉后锡球增多的现象，NSMD的阻焊膜在焊盘之外。

微系统封装术语汇总表

微系统封装术语汇总表 A accelerated stress test 加速应力测试 accelerator 促进剂 active components 有源元件 active trimming 有源修调 additive plating 加成电镀 additive process 加成工艺 advanced statistical analysis program（ASTAP）高级统计分析程序alloy 合金 alpha particle α粒子 analog circuit 模拟电路 analog-to-digital（A/D）模拟到数字 anisotropic adhesive 各向异性导电胶 application specific integrated circuit（ASIC）专用集成电路 area array TAB 面阵载带自动焊 array 阵列 aspect ratio 深宽比 assembly 组装 assembly/rework 组装/返修 B backbonding 背面焊接 back-end-of-the-line（BEOL）后道工序 backplane 背板 backside metallurgy（BSM）背面合金化 ball grid array（BGA）球栅阵列 ball limiting metallurgy（BLM）球限金属化层 bandwidth 宽带 bare die 裸芯片 BiCMOS 双极互补金属—氧化物—半导体 BIFET 双极场效应晶体管 binder 粘合剂 BiNMOS 双极NMOS bipolar junction transistor（BJT）双极结晶体管 bipolar transistor 双极晶体管 block copolymer 块状异分子聚合物 built-in self-test（BIST）内建自测试 blind via 盲孔 board 电路板 boiling 沸腾 bondability 可键和性 brazing 钎焊接 BTAB 凸点载带自动焊

芯片封装分类

芯片封装分类大全 【1】双列直插封装(DIP)20世纪60年代，由于IC集成度的提高，电路引脚数不断增加，有了数十个I/O引脚的中、小规模集成电路(MSI、SSI)，相应的封装形式为双列直插(DIP)型，并成为那个时期的主导产品形式。70年代，芯片封装流行的是双列直插封装(DIP)、单列直插封装(SIP)、针栅阵列封装(PGA)等都属于通孔插装式安装器件。通孔插装式安装器件的代表当属双列直插封装，简称DIP(Dualln-LinePackage)。这类DIP从封装结构形式上可以分为两种：其一，军品或要求气密封装的采用陶瓷双例直插DIP；其二，由于塑料封装具有低成本、性价比优越等特点，因此，封装形式大多数采用塑料直插式PDIP。塑料双便直插封装(PDIP)是上世纪80年代普遍使用的封装形式，它有一个矩形的塑封体，在矩形塑封体比较长的两侧面有双列管脚，两相邻管脚之间的节距是2．54mm，引线数为6-84，厚度约为2.0~3．6，如表2所示。两边平等排列管脚的跨距较大，它的直插式管脚结构使塑封电路可以装在塑料管内运输，不用接触管脚，管脚从塑封体两面弯曲一个小角度用于插孔式安装，也便于测试或器件的升级和更换。这种封装形式，比较适合印制电路板(PCB)的穿孔安装，具有比50年代的TO型圆形金属封装，更易于对PCB布线以及操作较为方便等特点。这种封装适合于大批量低成本生产，便于自动化的线路板安装及提供高的可靠性焊接。同时，塑料封装器件在尺寸、重量、性能、成本、可靠性及实用性方面也优于气密性封装。大部分塑封器件重量大约只是陶瓷封装的一半。例如：14脚双列直插封装(DIP)重量大约为1g，而14脚陶瓷封装重2g。但是双列直插封装(DIP)效率较低，大约只有2％，并占去了大量有效安装面积。我们知道，衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比，这个比值越接近1越好。 【2】四边引线扁平封装(QFP)20世纪80年代，随着计算机、通讯设备、家用电器向便携式、高性能方向的发展；随着集成电路技术的进步，大规模集成电路(LSI)I／O引脚数已达数百个，与之相适应的，为了缩小PCB板的体积进而缩小各种系统及电器的体积，解决高密度封装技术及所需高密度引线框架的开发，满足电子整机小型化，要求集成电路封装在更小的单位面积里引出更多的器件引脚和信号，向轻、薄、短、小方向发展。那些通孔插装式安装器件已无法满足对集成电路封装严格要求的需要。代之而起的是表面贴装技术(SMT)。表面贴装技术(SMT)的封装形式主要有小外型封装(SOP)，引线间距为1．27mm、塑料片式载体(PLCC)，引线间距为1．27mm、四边引线扁平封装(QFP)等。其后相继出现了各

先进制造技术概论

摘要：再制造工艺与技术是保证再制造产品质量、节约再制造费用、提高再制造效益的核心内容及重要途径，也是实现节能减排的有效措施。本文叙述了再制造工艺与技术的定义，分类指出了再制造技术的主要内容及分类，对再制造技术的国内外的现状进行了详尽的阐述，并对再制造技术未来发展进行了展望。 关键词：可持续发展、再制造技术、再循环 0绪论 随着科学技术和全球经济的高速发展,各国都非常重视环境保护问题，这是关系到造福子孙后代的大事。我国现阶段提出的西部大开发战略中，十分注重走可持续发展道路。作为机电产品制造业是最大的资源消耗源和最大的环境污染源之一，每年约产生几十亿吨废物，人类环境面临日益增长的机电产品废弃物的压力及资源日益缺乏的问题,如汽车、计算机等大量地被淘汰及报废,再制造被提到议事日程。再制造是解决资源、环境污染和材料再利用的最佳方法和途径，是符合可持续发展战略的一项绿色系统工程，再制造将成为21世纪的重要学科。 1再制造技术 1.1再制造的涵义 再制造是利用原有的零部件，采用各种再制造成形技术,使零部件恢复和提高尺寸、形状、表面质量和性能要求，形成新产品再使用,即新产品上包括了曾经使用过并经再制造的旧零部件。这样做可使产品或设备对环境污染最小，资源的利用率最高，投入费用最少，而性能重新达到最佳的使用要求，这本身就能达到优质、高效、安全、可靠、节能及节材的目的，因此再制造应属于先进制造技术范畴。 再制造不同产品和设备的维修及废料回收：维修主要是针对在使用过程中因磨损或腐蚀等原因而不能正常使用的个别零件的修复；回收是将报废品的材料重新熔化和溶解，重新利用它的材料;再制造是在整个产品报废后，对报废的产品通过先进技术手段进行再制造形成新的产品，它涉及产品和设备的全寿命周期，即生产产品最初应考虑对产品的论证、设计、制造、使用、再制造直至报废处理等问题。机电产品全寿命周期过程,如图1所示。 图1 机电产品全寿命周期过程

微纳制造技术作业

微纳制造技术作业 标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

问题：1、微机械制造材料大致分为几类而常用的制造微机电产品的材料有哪些，MEMS装置为何大多选用硅材料制造 2、纳米材料与常规的材料相比，有哪些优点 答：1、（1）微机械制造材料大致分为结构材料、功能材料和智能材料三大类。 （2）常用的制造微机电产品的材料有： a，结构材料：是以力学性能为基础，具有一定强度，对物理或化学性能也有一定要求，一般用于构造微机械器件结构机体的材料，如硅晶体。 b，功能材料：指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能，特殊的物理、化学、生物学效应，能完成功能相互转化，主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。如压电材料、光敏材料等。 c，智能材料：一般具备传感、致动和控制3个基本要素。如形状记忆合金、磁/电致伸缩材料、导电聚合物、电流变/磁流变材料等。 （3）由于硅材料具有众多优点，所以MEMS装置大多选用硅材料制造。 其优点如下： ①优异的机械特性：在集成电路和微电子器件生产中，主要利用硅的电学特性；在微机 械结构中，则是利用其机械特性。或者同时利用其机械特性和电学特性，即具有机电合一的特性，便于实现机电器件的集成化。 ②储量丰富，成本低。硅是地壳中含量最多的元素之一，自然界的硅元素通常以氧化物 如石英（sio2）的形式存在，使用时要提纯处理，通常加工成为单晶形式（立方晶体，各向异性材料） ③便于批量生产微机械结构和微机电元件。硅材料的制造工艺与基层电路工艺有很好的 兼容性，便于微型化、集成化和批量生产。硅的微细加工技术比较成熟，且加工精度高，容易生成绝缘薄膜。 ④具有多种传感特性，如压电阻效应、霍尔效应。 ⑤纯净的单晶硅呈浅灰色，略具有金属性质。可以抛光加工，属于硬脆材料，热传导率 较大，对温度敏感。 2、纳米材料内部粒子的尺寸减小到纳米量级，将导致声、光、电、磁、热性能呈现新的 特性。对纳米体材料，可以用“更轻、更高、更强”这六个字来概括。 ①“更轻”是指借助于纳米材料和技术，可以制备体积更小性能不变甚至更好的器件， 减小器件的体积，使其更轻盈。第一台计算机需要三间房子来存放，正是借助与微米级的半导体制造技术，才实现了其小型化，并普及了计算机。无论从能量和资源利用来看，这种“小型化”的效益都是十分惊人的。 ②“更高”是指纳米材料可望有着更高的光、电、磁、热性能。 ③“更强”是指纳米材料有着更强的力学性能(如强度和韧性等)，对纳米陶瓷来说，纳 米化可望解决陶瓷的脆性问题，并可能表现出与金属等材料类似的塑性。纳米材料中的基本颗粒的微小尺寸效应，致使材料中的结构颗粒或原子团大多数是不存在位错的，这

了解一下LED屏的种类、优缺点和封装技术

了解一下LED屏的种类、优缺点和封装技术 LED受到广泛重视并得到迅速发展，与它本身所具有的优点密不可分。这些优点概括起来是：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。LED的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。 一、LED显示屏的种类1、根据颜色分类单基色显示屏：单红或单绿;双色显示屏：红和绿双基色，256级灰度、可以显示65536种颜色;全彩显示屏：红、绿、蓝三基色，256级灰度的全彩色显示屏可以显示1600多万种色。 2、根据组成像素单元分类数码显示屏：显示像素为7段数码管，适于制作时钟屏、利率屏等; 图文显示屏：显示像素为点阵模块，适于播放文字、图像信息; 视频显示屏：显示像素由许多发光二极管组成，可以显示视频、动画等各种视频文件。3、根据使用位置分类户内显示屏：发光点小，像素间距密集，适合近距离观看; 半户外显示屏：介于户内和户外之间，不防雨水，适合在门楣作信息引导等用; 户外显示屏：发光点大，像素间距大，亮度高，可在阳光下工作，具有防风、防雨、防水功能，适合远距离观看。 4、按驱动方式有静态、横向滚动、垂直滚动和翻页显示等。二、显示屏用LED种类及优缺点根据显示屏的分类，所使用的像素LED也可以分为以下几种： 1、点阵模块优点：成本低、加工工艺成熟、品质稳定;缺点：亮度、颜色一致性不好控制，容易出现马赛格现象; 2、直插灯优点：色彩一致性比较好控制，像素间距大小可以根据需要自由调整组合;缺点：红绿蓝混色效果不佳，角度不大，不好控制角度的一致性，加工上容易出现高低不平、上下左右容易错位; 3、贴片优点：显示色彩、混色效果、角度一致性等都是最好的;缺点：包装、加工等成本高;

先进制造技术及应用大作业

1、先进制造技术 机械制造业就是国民经济最重要的基础产业,而机械制造技术的不断创新就是机械工业发展的技术基础与动力。随着科学技术的进步以及新的管理思想、管理模式的引进,近年来,先进制造技术在机械加工领域中的应用越来越广泛,越来越深入。下面就对先进制造技术的认识进行一定的阐述。 1、1先进制造技术的概述 所谓先进制造技术(AdvancedManufacturing Technology,AMT)就是以提高制造企业对市场的快速响应能力与企业综合效益为目的,以计算机技术为支持,集机械、电子、信息、材料、能源与管理等各项先进技术而发展起来的高新技术。先进制造技术指的就是不断吸收信息技术与现代管理技术的成果,并将其综合应用于产品设计、加工、检测、生产管理、产品销售、使用、回收等制造全过程的制造技术的总称。 1、2先进制造技术的特点 先进的制造技术就是企业能够立足于国际竞争的必要条件,就是计算机广泛应用于制造行业所带来的必然结果。随着计算机技术的不断发展,将其融入制造技术中,对制造业来说要有一个新的理念,改变企业的思维模式,将传统的制造业带入一个全新时代。因此,应该充分了解先进机械制造技术的特点。 (1)就是新型交叉学科 先进制造技术由于专业与学科间的不断渗透、交叉、融合,界线逐渐淡化甚至消失,技术趋于系统化、集成化、已发展成为集机械、电子、信息、材料与管理技术为一体的新型交叉学科。 (2)面向工业应用,具有很强实用性 先进制造技术就是面向工业应用的技术,适合在工业企业推广并可取得很好的经济效益。先进制造技术的发展往往就是针对某一具体的制造业(如汽车工业、电子工业)需求而发展起来的,不就是以追求技术的高新度为目的,而就是注重产生最好的实践效果。

芯片封装种类

1、BGA(ball grid array) 球形触点陈列，表面贴装型封装之一。在印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用以代替引脚，在印刷基板的正面装配LSI 芯片，然后用模压树脂或灌封方法进行密封。也称为凸点陈列载体(PAC)。引脚可超过200，是多引脚LSI 用的一种封装。封装本体也可做得比QFP(四侧引脚扁平封装)小。例如，引脚中心距为1.5mm 的360 引脚BGA 仅为 31mm 见方；而引脚中心距为0.5mm 的304 引脚QFP 为40mm 见方。而且BGA 不用担心QFP 那样的引脚变形问题。该封装是美国Motorola 公司开发的，首先在便携式电话等设备中被采用，今后在美国有可能在个人计算机中普及。最初，BGA 的引脚(凸点)中心距为1.5mm，引脚数为225。现在也有一些LSI 厂家正在开发500 引脚的BGA。BGA 的问题是回流焊后的外观检查。现在尚不清楚是否有效的外观检查方法。有的认为，由于焊接的中心距较大，连接可以看作是稳定的，只能通过功能检查来处理。美国Motorola 公司把用模压树脂密封的封装称为OMPAC，而把灌封方法密封的封装称为GPAC(见OMPAC 和GPAC)。 2、BQFP(quad flat package with bumper) 带缓冲垫的四侧引脚扁平封装。QFP 封装之一，在封装本体的四个角设置突起(缓冲垫) 以防止在运送过程中引脚发生弯曲变形。美国半导体厂家主要在微处理器和ASIC 等电路中采用此封装。引脚中心距0.635mm，引脚数从84 到196 左右(见QFP)。 3、碰焊PGA(butt joint pin grid array) 表面贴装型PGA 的别称(见表面贴装型PGA)。 4、C－(ceramic) 表示陶瓷封装的记号。例如，CDIP 表示的是陶瓷DIP。是在实际中经常使用的记号。 5、Cerdip 用玻璃密封的陶瓷双列直插式封装，用于ECL RAM，DSP(数字信号处理器)等电路。带有玻璃窗口的Cerdip 用于紫外线擦除型EPROM 以及内部带有EPROM 的微机电路等。引脚中心距2.54mm，引脚数从8 到42。在日本，此封装表示为DIP－G(G 即玻璃密封的意思)。 6、Cerquad 表面贴装型封装之一，即用下密封的陶瓷QFP，用于封装DSP 等的逻辑LSI 电路。带有窗口的Cerquad 用于封装EPROM 电路。散热性比塑料QFP 好，在自然空冷条件下可容许1. 5～2W 的功率。但封装成本比塑料QFP 高3～5 倍。引脚中心距有1.27mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm 等多种规格。引脚数从32 到368。 7、CLCC(ceramic leaded chip carrier) 带引脚的陶瓷芯片载体，表面贴装型封装之一，引脚从封装的四个侧面引出，呈丁字形。带有窗口的用于封装紫外线擦除型EPROM 以及带有EPROM 的微机电路等。此封装也称为QFJ、QFJ－G(见QFJ)。 8、COB(chip on board) 板上芯片封装，是裸芯片贴装技术之一，半导体芯片交接贴装在印刷线路板上，芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现，芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现，并用树脂覆盖以确保可靠性。虽然COB 是最简单的裸芯片贴装技术，但它的封装密度远不如TAB 和倒片焊技术。 9、DFP(dual flat package) 双侧引脚扁平封装。是SOP 的别称(见SOP)。以前曾有此称法，现在已基本上不用。10、DIC(dual in-line ceramic package) 陶瓷DIP(含玻璃密封)的别称(见DIP). 11、DIL(dual in-line)