(完整版)微电子封装必备答案

微电子封装答案

微电子封装

第一章绪论

1、微电子封装技术的发展特点是什么？发展趋势怎样？（P8、9页）

答：特点：

（1）微电子封装向高密度和高I/O引脚数发展，引脚由四边引出向面阵排列发展。

（2）微电子封装向表面安装式封装发展，以适合表面安装技术。

（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）微电子封装应具有更高的电性能和热性能。

（3）微电子封装将更轻、更薄、更小。

（4）微电子封装将更便于安装、使用和返修。

（5）微电子封装的可靠性会更高。

（6）微电子封装的性能价格比会更高，而成本却更低，达到物美价廉。

2、微电子封装可以分为哪三个层次（级别）？并简单说明其内容。（P15～18页）答：（1）一级微电子封装技术

把IC芯片封装起来，同时用芯片互连技术连接起来，成为电子元器件或组件。

（2）二级微电子封装技术

这一级封装技术实际上是组装。将上一级各种类型的电子元器件安装到基板上。

（3）三级微电子封装技术

由二级组装的各个插板安装在一个更大的母板上构成，是一种立体组装技术。

3、微电子封装有哪些功能？（P19页）

答：1、电源分配2、信号分配3、散热通道4、机械支撑5、环境保护

4、芯片粘接方法分为哪几类？粘接的介质有何不同（成分）？。（P12页）

答：(1)Au-Si合金共熔法(共晶型) 成分：芯片背面淀积Au层,基板上也要有金属化层(一般为Au或Pd-Ag)。

（2）Pb-Sn合金片焊接法(点锡型) 成分：芯片背面用Au层或Ni层均可，基板导体除Au、Pd-Ag外，也可用Cu

(3)导电胶粘接法(点浆型) 成分：导电胶（含银而具有良好导热、导电性能的环氧树脂。）

(4)有机树脂基粘接法(点胶型) 成分：有机树脂基（低应力且要必须去除α粒子）

5、简述共晶型芯片固晶机（粘片机）主要组成部分及其功能。

答：系统组成部分：

1 机械传动系统

2 运动控制系统

3 图像识别（PR）系统

4 气动/真空系统

5 温控系统

6、和共晶型相比，点浆型芯片固晶机（粘片机）在各组成部分及其功能的主要不同在哪里？答：

名词解释：取晶、固晶、焊线、塑封、冲筋、点胶

第二章芯片互连技术

1、芯片互连的方法主要分为哪几类？各有什么特点？（P13页）

答：（1）引线键合（WB）特点：焊接灵活方便，焊点强度高，通常能满足70um以上芯片悍区尺寸和节距的焊接需要。

（2）载带自动焊（TAB）特点：综合性能比WB优越

（3）倒装焊（FCB）特点：芯片面朝下，将芯片焊区与基板悍区直接相连。

2、WB的分类及特点如何？（P23页）

答：（1）热压焊特点：易氧化易压伤键合力小

（2）超声焊(超声键合) 特点：与热压焊相比，可提高焊接质量，接头强度也较高；无加热，所以对芯片无影响；可根据不同需求调节能量，焊不同粗细的Al丝；不产生化合物。（3）金丝球焊特点：最具代表性的引线键合焊接技术。压点面积大，又无方向性,可实现微机控制下的高速自动化焊接,往往带超声功能,具有超声焊优点。

3、说明金丝球焊的主要工艺过程及其工作原理。（P24页）

答：工艺过程：

(1)打火烧球（EFO负电子烧球）

(2)、一焊（热压超声球焊）

(3)拉弧（焊头XYZ协调动作）

(4)二焊（热压超声焊）

(5)留尾丝

(6)回打火位、送丝等，开始下一个循环

工作原理：将键合引线垂直插入毛细管劈刀的工具中，引线在电火花作用下受热成液态，由于表面张力作用而形成球状,在摄像和精密控制下,劈刀下降使球接触晶片键合区,对球加压,使球和焊盘金属形成冶金结合完成第一点焊接过程,然后劈刀提起,沿着预定的轨道移动，称作弧形走线,到达第二个键合点时，利用压力和超声能量形成月牙式第二个焊点,劈刀垂直运动截断丝尾部。这样完成两次焊接和一个弧线循环。

4、说明铝丝焊（超声焊）的主要工艺过程及其工作原理。（P24页）

答：工艺过程：（1）楔运动到待键合位置

（2）施加超声波，键合第一个焊点

（3）键合第一个焊点后，楔头抬起

（4）准备键合第二个焊点

（5）键合第二个焊点

（6）去除尾丝

工作原理：在常温下，利用超声波（US）发生器产生的能量，通过磁致伸缩换能器，在超高频磁场感应下，迅速伸缩而产生弹性振动，经变幅杆传给劈刀；同时在劈刀上施加一定压力，劈刀在两种力作用下带动Al丝在被焊焊区的金属化层（如Al膜）上迅速摩擦，使Al 和Al膜表面产生塑性变形，同时破坏氧化层，使Al丝和Al膜达到原子间的“键合”，形成牢固焊接。

5、TAB技术的关键材料包括哪三部分材料？（P29页）

答：(1)基带材料(2)TAB的金属材料(3)芯片凸点的金属材料

6、TAB的关键技术包括哪三部分技术？（P30页）

答：(1)芯片凸点的制作技术；

(2)TAB载带的制作技术；

(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。

7、ILB或OLB的方法主要有哪两种？

答：热压焊法和热压再流焊法

8、说明倒装焊的特点和优点（P44页）

答：特点：FCB是芯片与基板直接安装互连的一种方法，芯片面朝下。

优点：1）芯片面朝下，连线短，互连产生的杂散电容、互连电阻和电感均比WB和TAB 小得多，因此适于高频、高速的电子产品应用。

2）FCB芯片安装互连占的基板面积小，因而芯片安装密度高。FCB的芯片焊区可面阵布局,更适于高I/O数的芯片使用。

3）芯片的安装、互连同时完成，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。

9、芯片凸点的多层金属化系统有哪三层，各层的主要作用是什么？（P46页）

答：（1）粘附层金属: 粘附作用；数十纳米厚的Cr、Ti、Ni层。

（2）阻挡层金属: 防止凸点金属越过粘附层与Al焊区形成脆性中间金属化合物;数十至数百纳米厚的Pt、W、Pd、Mo、Cu、Ni层。

（3）凸点金属: 导电；Au、Cu、Ni、Pb-Sn、In等。

10、芯片凸点的制作方法主要有哪些？（P46页）

答：1. 蒸发/溅射凸点制作法

2. 电镀凸点制作法

3. 化学镀凸点制作法

4. 打球（钉头）凸点制作法

5. 置球及模板印刷制作焊料凸点的工艺方法

6. 放球法制作焊料凸点的工艺方法

7. 激光凸点制作法

8. 移置凸点制作法

9. 柔性凸点制作法

10. 叠层凸点制作法

11. 喷射Pb-Sn焊料凸点制作法

11、说明各向异性导电胶的焊区互连原理，并画图示意。

答：玻璃上芯片（COG）技术的原理为：先在基板上涂覆各向异性导电胶薄膜（ACAF），将带有凸点的IC芯片与基板上的金属焊区对位后，在芯片上加压并进行ACA固化，导电粒子挤压在凸点与焊区之间，上下接触而导电。原理如图所示。

12、解释C4的含义及主要优点。（P61页）

答：俗称再流焊接发，专对各类Pn-Sn焊料凸点进行再流焊接。

优点：（1）具有一般凸点芯片FCB的优点，另外它的凸点还可整个芯片面阵分布，再流时能够弥补基板的凹凸不平或扭曲等。因此，不但可与光滑平整的陶瓷/Si基板金属焊区互连，还能与PWB上的金属焊区互连。

（2）C4的芯片凸点使用高熔点的焊料，而PWB上的焊区使用低熔点的常规焊料，倒装焊再流时，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）可使光电器件封装中的波导和光纤连接自对准精度达到预定要求。

第三章插装元器件的封装技术

1、插装元器件按封装材料分为哪些类？（P80页）

答：（1）金属封装（2）陶瓷封装（3）塑料封装

2、插装元器件按外形结构分为哪些类？（P80页）

答：圆柱形外壳封装（TO）、矩形单列直插式封装（SIP）、双列直插式封装（DIP）、针栅阵

列封装（PGA）

3、画框图表示PDIP的制造和封装工艺流程（P85页）

装架——引线焊接——塑封——开模——去毛刺——切筋——打弯——成形——固化——检验——分色包装

4、说明陶瓷熔封CDIP的主要工艺过程（P84页）

5、比较PGA和BGA的关键不同点（P86页）

答：PGA是面阵引脚结构，而BGA是焊球阵列结构

6、金属外壳封装的常用封帽工艺有哪两种？（P92页）

答：熔焊封接法、焊料封接法

7、画框图表示LED的制造和封装工艺流程，并说明所采用的主要设备

答：芯片检验——扩片——点胶——备胶——手工刺片——自动焊装——烧结——压焊——点胶封装——灌胶封装——压膜封装——固化——后固化——切筋和划片——测试——包装

第四章表面安装元器件的封装技术

1、与通孔安装（THT）元器件相比，表面安装元器件（SMD）有何优缺点？（P97页）答：

(1)SMD体积小、重量轻,所占基板面积小,因而组装密度高

(2)与DIP相比，具有优异的电性能

(3)适合自动化生产

(4)降低生产成本

(5)能提高可靠性

(6)更有利于环境保护

2、比较SOT、SOP、QFP、PLCC的引脚布局的差别？（P99页）

答：（1）(几个引脚)

芝麻管形、圆柱形、SOT形：主要封装二极管、三极管，有2 ∽4个引脚；

（2）(几十个引脚，两边引脚)

SOP（SOJ）形：引脚两边引出,封装数十个I/O引脚的中、小规模IC及少数LSI芯片，节距多为1.27mm和0.65mm等；

（3）(几百个引脚，四边引脚)

PQFP形：四边引脚，主要封装I/O数为40∽304的LSI和VLSI，节距1.27、0.8、0.65、0.5、0.4、0.3mm；

PLCC形：为四边引脚，塑封，J引脚，封装I/O数为16∽124的IC，节距：1.27mm；LCCC 形：为四边引脚，陶瓷封，无引脚，封装I/O数为16∽256的IC，节距：1.0、0.8、0.65mm；（4）(几千个引脚，底面引脚)

BGA/CSP：基底底面面阵凸点引脚，封装数百乃至数千I/O引脚数的IC，节距1.27、1.0、0.8、0.5mm；

（5）裸芯片直接芯片安装（DCA）：如COB、TAB、FCB等，节距可小于0.2mm。

3、和表面安装元器件相比，为什么塑封插装件的封装过程没有开裂问题？（P116页）答：塑料封装尽管存在普遍的吸潮问题，但并不会引起塑封外壳的开裂问题，因为湿汽压很低，产生的机械应力不足以破坏外壳。

对于表面安装器件(SMD)则不然,由于SMD的焊接无论是再流焊(大都采用)还是波峰焊,所有的SMD整体都要经历215∽240℃的高温过程。若这时塑封壳体充满湿气,焊接时,水汽就会急剧膨胀，聚集形成较大的水汽压,从而可能出现塑封开裂现象。

4、塑料封装吸潮的危害及解决办法？（P115页）

答：吸潮实效；

解决方法：

1. 从封装结构的改进上增强抗开裂的能力

2. 对塑封器件进行适宜的烘烤是防止焊接开裂

3. 合适的包装和良好的贮存条件是控制塑封器件吸潮的必要手段

第五章BGA和CSP的封装技术

1、什么是BGA？BGA有何特点？（P121页）

答：BGA(Ball Grid Array)即“焊球阵列”。它是在基板的下面按阵列方式引出球形引脚,在基板上面装配LSI芯片(有的BGA引脚端与芯片在基板同一面),是LSI芯片用的一种表面安装型封装。

特点：(1)失效少(2)节距大(3)封装密(4)共面性好(5)引脚牢(6)电性好(7)自对准

(8)散热好(9)BGA也适合MCM的封装,有利于实现MCM的高密度、高性能

2、按照基板可将BGA分为哪几类？其中裸芯片与基板之间各采用什么主要的微互连方法？（P121页）

答：1）PBGA(塑封BGA) 方法：焊球做在PWB基板上，在芯片粘接和WB后模塑。采用的焊球材料为共晶或准共晶Pb-Sn合金。焊球的封装体的连接不需要另外的焊料。

2）CBGA(陶瓷BGA) 方法：采用双焊料结构,用10%Sn-90%Pb高温焊料制作芯片上的焊球,用低熔点共晶焊料63%Sn-37%Pb制作封装体的焊球。此方法也称为焊球连接(SBC)工艺。3）CCGA(陶瓷焊柱阵列) 方法：CCGA是CBGA的扩展。它采用10%Sn-90%Pb焊柱代替焊球。焊柱较之焊球可降低封装部件和PWB连接时的应力。

4）TBGA(载带BGA) 方法：TBGA封装是载带自动焊接技术的延伸，利用TAB实现芯片的连接。ILB与TAB一样，OLB改为BGA。

5）FCBGA(倒装芯片BGA) 方法：FCBGA通过FC实现芯片与BGA基板的连接。

6）EBGA(带散热器BGA) 方法：EBGA与PBGA相比较，PBGA一般是芯片正装，而EBGA 是芯片倒装，芯片背面连接散热器，因此耗散功率大。采用多层封装基板、三维立体布线、布线短，电性能好。

7）MBGA(金属BGA) 特点：多芯片、层叠式、封装体积小

3、CSP有何特点？（P131页）

答：体积小、可容纳的引脚多、电性能良好、散热性能优良

4、BGA、CSP与PWB进行焊球连接的主要缺陷有哪些？（P146页）

答：桥连、连接不充分、空洞、断开、浸润性差、形成焊料小球、误对准

实验部分

了解金丝球焊机的工作原理、组成部分、主要操作步骤

理解名词：烧球、超声焊接，一焊和二焊、一线和二线、焊接准备位、焊接位、线夹、劈刀、焊接压力、超声时间和功率、换能器、送丝、过片。

1、固晶：将芯片固定在外壳底座中心，常用Au-Sb合金（对PNP管）共熔或者导电胶粘接固化法使晶体管的接地极与底座间形成良好的欧姆接触；对IC芯片，还可以采用环氧树脂粘接固化法；（引脚与金属壳的隔离：玻璃）

2、焊线：在芯片的焊区与接线柱间用热压焊机或超声焊机用Au丝或Al丝连接起来；接着将焊好内引线的底座移至干燥箱中操作，并通以惰性气体或N2保护芯片；

3、封装：最后将管帽套在底座周围的凸缘上，利用电阻熔焊法或环形平行缝焊法将管帽与底座边缘焊牢，达到密封要求。

4塑封：是由涂有热熔胶的聚脂膜, 通过过胶机的加工将被封物品粘合在塑料膜之内

5冲筋：建筑装饰时，墙面抹灰面积大，一般在抹灰前用砂浆在墙上按一定间距做出小灰饼

（又称打点）然后按小灰饼继续用砂浆做出一条或几条灰筋（一般间距1m~2m），以控制抹灰厚度及平整度。此过程称为冲筋。

6点胶：是把电子胶水、油或者其他液体涂抹、灌封、点滴到产品上，让产品起到黏贴、灌封、绝缘、固定、表面光滑等作用

7烧球：

8超声焊接：是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。

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微电子封装必备答案

微电子封装答案 微电子封装 第一章绪论 1、微电子封装技术的发展特点是什么？发展趋势怎样？（P8、9页） 答：特点： （1）微电子封装向高密度和高I/O引脚数发展，引脚由四边引出向面阵排列发展。 （2）微电子封装向表面安装式封装发展，以适合表面安装技术。 （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）微电子封装应具有更高的电性能和热性能。 （3）微电子封装将更轻、更薄、更小。 （4）微电子封装将更便于安装、使用和返修。 （5）微电子封装的可靠性会更高。 （6）微电子封装的性能价格比会更高，而成本却更低，达到物美价廉。 2、微电子封装可以分为哪三个层次（级别）？并简单说明其内容。（P15～18页）答：（1）一级微电子封装技术 把IC芯片封装起来，同时用芯片互连技术连接起来，成为电子元器件或组件。 （2）二级微电子封装技术 这一级封装技术实际上是组装。将上一级各种类型的电子元器件安装到基板上。 （3）三级微电子封装技术 由二级组装的各个插板安装在一个更大的母板上构成，是一种立体组装技术。 3、微电子封装有哪些功能？（P19页） 答：1、电源分配2、信号分配3、散热通道4、机械支撑5、环境保护 4、芯片粘接方法分为哪几类？粘接的介质有何不同（成分）？。（P12页） 答：(1)Au-Si合金共熔法(共晶型) 成分：芯片背面淀积Au层,基板上也要有金属化层(一般为Au或Pd-Ag)。 （2）Pb-Sn合金片焊接法(点锡型) 成分：芯片背面用Au层或Ni层均可，基板导体除Au、Pd-Ag外，也可用Cu (3)导电胶粘接法(点浆型) 成分：导电胶（含银而具有良好导热、导电性能的环氧树脂。） (4)有机树脂基粘接法(点胶型) 成分：有机树脂基（低应力且要必须去除α粒子） 5、简述共晶型芯片固晶机（粘片机）主要组成部分及其功能。 答：系统组成部分： 1 机械传动系统 2 运动控制系统 3 图像识别（PR）系统 4 气动/真空系统 5 温控系统 6、和共晶型相比，点浆型芯片固晶机（粘片机）在各组成部分及其功能的主要不同在哪里？答： 名词解释：取晶、固晶、焊线、塑封、冲筋、点胶

封装与微组装

摘要：近年来，封装与微组装技术进入了超高速发展时期,新的封装和组装形式不断涌现,而其标准化工作已经严重滞后，导致概念上的模糊，这必然会对该技术的发展造成影响。力求将具有电子行业特点的封装与微组装技术的内涵和特点加以诠释,并对其发展提出见解和建议，以促进该技术的发展。 关键字:封装、微组装、发展、BGA、SOP、FC、CSP、MCM、集成电路、系统级封装 正文： 一、电子产品技术概述 第一代电子产品以电子管为核心。四十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管，它以小巧、轻便、省电、寿命长等特点，很快地被各国应用起来，在很大范围内取代了电子管。五十年代末期，世界上出现了第一块集成电路，它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上，使电子产品向更小型化发展。集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路，从而使电子产品向着高效能低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展。 随着电子元器件向小型化、复合化、轻量化、多功能、高可靠、长寿命的方向变革，从而相继出现了各种类型的片式电子元器件（SMC/SMD），导致了第四代组装技术即表面组装技术（SMT）的出现，在世界上引发了一场电子组装技术的新革命。在国际上，片式电子元器件应用于电子整机，始于用年代，当时美国ＩＢＭ公司首先把片式电子元器件用于微机。 目前世界上发达国家已广泛采用表面贴装技术，片式元器件已成为电子元器件的主体，其中片式电容、片式电阻、片式电感以及片式敏感元件的需求量约占片式元件的90%，世界上发达国家电子元器件片式化率己高达80%以上，全世界平均亦在40%，而我国仅为约30%，可以预见，加入WTO后,片式元件产业的市场竞争将更趋激烈。实现了批量生产全系列片式电容器、片式电阻器、片式电感器，开始摆脱一代代重复引进的被动局面，并逐步走上自主发展的道路。2001年片式电容器、片式电阻器、片式电感器等片式元件市场低迷,价格普遍下调15%～20%，对国内元件生产企业造成了一定的影响。 二、集成电路与微电子封装技术 集成电路（integrated circuit）是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。集成电路发明者为杰克·基尔比（基于硅的集成电路）和罗伯特·诺伊思（基于锗的集成电路）。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。

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 ?=

微电子封装

晶圆：由普通硅砂熔炼提纯拉制成硅柱后切成的单晶硅薄片 微电子封装技术特点： 1：向高密度及高I/O引脚数发展，引脚由四边引出趋向面阵引出发展 2：向表面组装示封装(SMP)发展,以适应表面贴装（SMT）技术及生产要求 3：向高频率及大功率封装发展 4：从陶瓷封装向塑料封装发展 5：从单芯片封装（SCP）向多芯片封装（MCP）发展 6：从只注重发展IC芯片到先发展封装技术再发展IC芯片技术技术 微电子封装的定义：是指用某种材料座位外壳安防、固定和密封半导体继承电路芯片，并用导体做引脚将芯片上的接点引出外壳 狭义的电子封装技术定义：是指利用膜技术及微细连接技术，将半导体元器件及其他构成要素在框架或基板上布置、固定及连接，引出接线端子，并通过可塑性绝缘介质灌封固定，构成整体立体结构的工艺技术。（最基本的） 广义的电子封装技术定义：是指将半导体和电子元器件所具有的电子的、物理的功能，转变为能适用于设备或系统的形式，并使之为人类社会服务的科学与技术。（功能性的） 微电子封装的功能： 1：提供机械支撑及环境保护； 2：提供电流通路； 3：提供信号的输入和输出通路； 4：提供热通路。 微电子封装的要点： 1：电源分配； 2：信号分配; 3：机械支撑； 4：散热通道； 5：环境保护。 零级封装：是指半导体基片上的集成电路元件、器件、线路；更确切地应该叫未加封装的裸芯片。 一级封装：是指采用合适的材料（金属、陶瓷或塑料）将一个或多个集成电路芯片及它们的组合进行封装，同时在芯片的焊区与封装的外引脚间用引线键合（wire bonding,WB）、载带自动焊（tape automated bonding,TAB）、倒装片键合（flip chip bonding，FCB）三种互联技术连接，使其成为具有实际功能的电子元器件或组件。 二级封装技术：实际上是一种多芯片和多元件的组装，即各种以及封装后的集成电路芯片、微电子产品、以及何种类型元器件一同安装在印刷电路板或其他基板上。

微电子器件__刘刚前三章课后答案.

课后习题答案 1.1 为什么经典物理无法准确描述电子的状态？在量子力学 中又是用什么方法来描述的？ 解：在经典物理中，粒子和波是被区分的。然而，电子和光子是微观粒子，具有波粒二象性。因此，经典物理无法准确描述电子的状态。 在量子力学中，粒子具有波粒二象性，其能量和动量是通过这样一个常数来与物质波的频率ω和波矢k 建立联系的，即 k n c h p h E ====υ ω υ 上述等式的左边描述的是粒子的能量和动量，右边描述的则是粒子波动性的频率ω和波矢k 。 1.2 量子力学中用什么来描述波函数的时空变化规律？ 解：波函数ψ是空间和时间的复函数。与经典物理不同的是，它描述的不是实在的物理量的波动，而是粒子在空间的概率分布，是一种几率波。如果用()t r ,ψ表示粒子的德布洛意波的振幅，以 ()()()t r t r t r ,,,2 ψψψ*=表示波的强度，那么，t 时刻在r 附近的小体 积元z y x ???中检测到粒子的概率正比于()z y x t r ???2,ψ。

1.3 试从能带的角度说明导体、半导体和绝缘体在导电性能上的差异。 解：如图1.3所示，从能带的观点来看，半导体和绝缘体都存在着禁带，绝缘体因其禁带宽度较大(6~7eV)，室温下本征激发的载流子近乎为零，所以绝缘体室温下不 能导电。半导体禁带宽度较小，只有1~2eV ，室温下已经有一定数量的电子从价带激发到导带。所以半导体在室温下就有一定的导电能力。而导体没有禁带，导带与价带重迭在一起，或者存在半满带，因此室温下导体就具有良好的导电能力。 1.4 为什么说本征载流子浓度与温度有关？ 解：本征半导体中所有载流子都来源于价带电子的本征激发。由此产生的载流子称为本征载流子。本征激发过程中电子和空穴是同时出现的，数量相等，i n p n ==00。对于某一确定的半导体材料，其本征载流子浓度为kT E V C i g e N N p n n ==002 式中，N C ，N V 以及Eg 都是随着温度变化的，所以，本征载流子浓度也是随着温度变化的。 1.5 什么是施主杂质能级？什么是受主杂质能级？它们有何异同？

微电子笔试(笔试和面试题)有答案

第一部分：基础篇 （该部分共有试题8题,为必答题，每位应聘者按自己对问题的理解去回答，尽可能多回答你所知道的内容。若不清楚就写不清楚）。 1、我们公司的产品是集成电路，请描述一下你对集成电路的认识，列举一些与集成电路相关的内容（如讲清楚模拟、数字、双极型、CMOS、MCU、RISC、CISC、DSP、ASIC、FPGA等的概念）。 数字集成电路是将元器件和连线集成于同一半导体芯片上而制成的数字逻辑电路或系统。 模拟信号，是指幅度随时间连续变化的信号。例如，人对着话筒讲话，话筒输出的音频电信号就是模拟信号，收音机、收录机、音响设备及电视机中接收、放大的音频信号、电视信号，也是模拟信号。 数字信号，是指在时间上和幅度上离散取值的信号，例如，电报电码信号，按一下电键，产生一个电信号，而产生的电信号是不连续的。这种不连续的电信号，一般叫做电脉冲或脉冲信号，计算机中运行的信号是脉冲信号，但这些脉冲信号均代表着确切的数字，因而又叫做数字信号。在电子技术中，通常又把模拟信号以外的非连续变化的信号，统称为数字信号。 FPGA是英文Field－Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、EPLD 等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。 2、你认为你从事研发工作有哪些特点？ 3、基尔霍夫定理的内容是什么？ 基尔霍夫电流定律:流入一个节点的电流总和等于流出节点的电流总和。 基尔霍夫电压定律:环路电压的总和为零。
欧姆定律: 电阻两端的电压等于电阻阻值和流过电阻的电流的乘积。 4、描述你对集成电路设计流程的认识。 模拟集成电路设计的一般过程： 1.电路设计依据电路功能完成电路的设计。 2.前仿真电路功能的仿真，包括功耗，电流，电压，温度，压摆幅，输入输出特性等参数的仿真。 3.版图设计（Layout）依据所设计的电路画版图。一般使用Cadence软件。 4.后仿真对所画的版图进行仿真，并与前仿真比较，若达不到要求需修改或重新设计版图。 5.后续处理将版图文件生成GDSII文件交予Foundry流片。正向设计与反向设计 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University 自顶向下和自底向上设计 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University Top-Down设计 –Top-Down流程在EDA工具支持下逐步成为 IC主要的设计方法 –从确定电路系统的性能指标开始，自系 统级、寄存器传输级、逻辑级直到物理 级逐级细化并逐级验证其功能和性能 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University Top-Down设计关键技术 . 需要开发系统级模型及建立模型库，这些行 为模型与实现工艺无关，仅用于系统级和RTL 级模拟。

微电子工艺技术 复习要点答案(完整版)

第四章晶圆制造 1．CZ法提单晶的工艺流程。说明CZ法和FZ法。比较单晶硅锭CZ、MCZ和FZ三种生长方法的优缺点。 答：1、溶硅2、引晶3、收颈4、放肩5、等径生长6、收晶。CZ法：使用射频或电阻加热线圈，置于慢速转动的石英坩埚内的高纯度电子级硅在1415度融化（需要注意的是熔硅的时间不宜过长）。将一个慢速转动的夹具的单晶硅籽晶棒逐渐降低到熔融的硅中，籽晶表面得就浸在熔融的硅中并开始融化，籽晶的温度略低于硅的熔点。当系统稳定后，将籽晶缓慢拉出，同时熔融的硅也被拉出。使其沿着籽晶晶体的方向凝固。籽晶晶体的旋转和熔化可以改善整个硅锭掺杂物的均匀性。 FZ法：即悬浮区融法。将一条长度50-100cm 的多晶硅棒垂直放在高温炉反应室。加热将多晶硅棒的低端熔化，然后把籽晶溶入已经熔化的区域。熔体将通过熔融硅的表面张力悬浮在籽晶和多晶硅棒之间，然后加热线圈缓慢升高温度将熔融硅的上方部分多晶硅棒开始熔化。此时靠近籽晶晶体一端的熔融的硅开始凝固，形成与籽晶相同的晶体结构。当加热线圈扫描整个多晶硅棒后，便将整个多晶硅棒转变成单晶硅棒。 CZ法优点：①所生长的单晶的直径较大，成本相对较低；②通过热场调整及晶转，坩埚等工艺参数的优化，可以较好的控制电阻率径向均匀性。缺点：石英坩埚内壁被熔融的硅侵蚀及石墨保温加热元件的影响，易引入氧、碳杂质，不易生长高电阻率单晶。 FZ法优点：①可重复生长，提纯单晶，单晶纯度较CZ法高。②无需坩埚、石墨托，污染少③高纯度、高电阻率、低氧、低碳④悬浮区熔法主要用于制造分离式功率元器件所需要的晶圆。缺点：直径不如CZ法，熔体与晶体界面复杂，很难得到无位错晶体，需要高纯度多晶硅棒作为原料，成本高。 MCZ：改进直拉法优点：较少温度波动，减轻溶硅与坩埚作用，降低了缺陷密度，氧含量，提高了电阻分布的均匀性 2．晶圆的制造步骤【填空】 答：1、整形处理：去掉两端，检查电阻确定单晶硅达到合适的掺杂均匀度。 2、切片 3、磨片和倒角 4、刻蚀 5、化学机械抛光 3. 列出单晶硅最常使用的两种晶向。【填空】 答：111和100. 4. 说明外延工艺的目的。说明外延硅淀积的工艺流程。 答：在单晶硅的衬底上生长一层薄的单晶层。 5. 氢离子注入键合SOI晶圆的方法 答：1、对晶圆A清洗并生成一定厚度的SO2层。2、注入一定的H形成富含H的薄膜。3、晶圆A翻转并和晶圆B键合，在热反应中晶圆A的H脱离A和B键合。4、经过CMP和晶圆清洗就形成键合SOI晶圆 6. 列出三种外延硅的原材料，三种外延硅掺杂物【填空】 7、名词解释：CZ法提拉工艺、FZ法工艺、SOI、HOT(混合晶向)、应变硅 答：CZ法：直拉单晶制造法。FZ法：悬浮区融法。SOI：在绝缘层衬底上异质外延硅获得的外延材料。HOT：使用选择性外延技术，可以在晶圆上实现110和100混合晶向材料。应变硅：通过向单晶硅施加应力，硅的晶格原子将会被拉长或者压缩不同与其通常原子的距离。 第五章热处理工艺 1. 列举IC芯片制造过程中热氧化SiO2的用途？

微电子封装技术作业(一)

第一次作业 1 写出下列缩写的英文全称和中文名称 DIP: Double In-line Package, 双列直插式组装 BGA: ball grid array, 球状矩阵排列 QFP: Quad flat Pack, 四方扁平排列 WLP: Wafer Level Package, 晶圆级封装 CSP: Chip Scale Package, 芯片级封装 LGA: Land grid array, 焊盘网格阵列 PLCC: Plastic Leaded Chip Carrier, 塑料芯片载体 SOP: Standard Operation Procedure, 标准操作程序 PGA: pin grid array, 引脚阵列封装 MCM: multiple chip module, 多片模块 SIP: System in a Package, 系统封装 COB: Chip on Board, 板上芯片 DCA: Direct Chip Attach, 芯片直接贴装，同COB MEMS: Micro-electromechanical Systems, 微电子机械系统 2 简述芯片封装实现的四种主要功能，除此之外LED封装功能。 芯片功能 （1）信号分配;(2)电源分配；（3）热耗散：使结温处于控制范围之内；（4）防护：对器件的芯片和互连进行机械、电磁、化学等方面的防护 LED器件 （2）LED器件：光转化、取光和一次配光。 3 微电子封装技术的划分层次和各层次得到的相应封装产品类别。 微电子封装技术的技术层次 第一层次：零级封装-芯片互连级（CLP） 第二层次：一级封装SCM 与MCM（Single/Multi Chip Module） 第三层次：二级封装组装成SubsystemCOB（Chip on Board）和元器件安装在基板上 第三层次：三级微电子封装，电子整机系统构建 相对应的产品如图（1）所示：

先进微电子封装工艺技术

先进微电子封装工艺技术培训 培训目的： 1、详细分析集成电路封装产业发展趋势； 2、整合工程师把握最先进的IC封装工艺技术； 3、详细讲述微电子封装工艺流程及先进封装形式； 4、讲述微电子封装可靠性测试技术； 5、微电子封装与制造企业以及设计公司的关系； 6、实际案例分析。 参加对象： 1、大中专院校微电子专业教师、研究生；； 2、集成电路制造企业工程师，整机制造企业工程师； 3、微电子封装测试、失效分析、质量控制、相关软件研发、市场销售人员； 4、微电子封装工艺设计、制程和研发人员； 5、微电子封装材料和设备销售工程师及其应用的所有人员； 6、微电子封装科研机构和电子信息园区等从业人员 【主办单位】中国电子标准协会培训中心 【协办单位】深圳市威硕企业管理咨询有限公司 课程提纲（内容）： Flip Chip Technology and Low Cost Bumping Method l What is Flip Chip l Why Use Flip Chip

l Flip Chip Trend l Flip Chip Boding Technology l Why Underfill l No Flow Underfill l Other Key Issues Wafer Level Packaging l What is IC packaging? l Trend of IC packaging l Definition and Classification of CSP l What is wafer level packaging? l Overview Technology Options —Wafer level High Density Interconnections —Wafer level Integration —Wafer Level towards 3D l WLP toward 3D l Wafer level Challenges l Conclusion 讲师简介： 罗乐（Le Luo）教授 罗教授1982年于南京大学获物理学学士学位，1988年于中科院上海微系统与信息技术研究所获工学博士学位。1990年在超导研究中取得重大突破被破格晋升为副研究员，1991—199

集成电路芯片封装技术试卷

《微电子封装技术》试卷 一、填空题(每空2分,共40分) 1．狭义的集成电路芯片封装是指利用精细加工技术及，将芯片及其它要素在框架或基板上，经过布置、粘贴及固定等形成整体立体结构的工艺。 2．通常情况下，厚膜浆料的制备开始于粉末状的物质，为了确保厚膜浆料达到规定的要求，可用颗粒、固体粉末百分比含量、三个参数来表征厚膜浆料。 3．利用厚膜技术可以制作厚膜电阻，其工艺为将玻璃颗粒与颗粒相混合，然后在足够的温度/时间下进行烧结以使两者烧结在一起。 4．芯片封装常用的材料包括金属、陶瓷、玻璃、高分子等，其中封装能提供最好的封装气密性。 5．塑料封装的成型技术包括喷射成型技术、、预成型技术。 6．常见的电路板包括硬式印制电路板、、金属夹层电路板、射出成型电路板四种类型。 7. 在元器件与电路板完成焊接后，电路板表面会存在一些污染，包括非极性/非离子污染、、离子污染、不溶解/粒状污染4大类。 8. 陶瓷封装最常用的材料是氧化铝，用于陶瓷封装的无机浆料一般在其中添加玻璃粉，其目的是调整氧化铝的介电系数、，降低烧结温度。 9. 转移铸膜为塑料封装最常使用的密封工艺技术，在实施此工艺过程中最常发生的封装缺陷是现象。 10. 芯片完成封装后要进行检测，一般情况下要进行质量和两方面的检测。 11. BGA封装的最大优点是可最大限度地节约基板上的空间，BGA可分为四种类型：塑料球栅阵列、、陶瓷圆柱栅格阵列、载带球栅阵列。 12. 为了获得最佳的共晶贴装，通常在IC芯片背面镀上一层金的薄膜或在基板的芯片承载架上先植入。 13. 常见的芯片互连技术包括载带自动键合、、倒装芯片键合三种。 14. 用于制造薄膜的技术包括蒸发、溅射、电镀、。 15. 厚膜制造工艺包括丝网印刷、干燥、烧结，厚膜浆料的组分包括可挥发性组分和不挥发性组分，其中实施厚膜浆料干燥工艺的目的是去除浆料中的绝大部分。 16. 根据封装元器件的引脚分布形态，可将封装元器件分为单边引脚、双边引脚、与底部引脚四种。 17. 载带自动键合与倒装芯片键合共同的关键技术是芯片的制作工艺，这些工艺包括蒸发/溅射、电镀、置球、化学镀、激光法、移植法、叠层制作法等。 18. 厚膜浆料必须具备的两个特性，一是用于丝网印刷的浆料为具有非牛顿流变能力的粘性流体；二是由两种不同的多组分相组成，即和载体相。 19. 烧结为陶瓷基板成型的关键步骤，在烧结过程中，最常发生的现象为生胚片的现

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

微电子封装的概述和技术要求

微电子封装的概述和技术要求 近年来，各种各样的电子产品已经在工业、农业、国防和日常生活中得到了广泛的应用。伴随着电子科学技术的蓬勃发展，使得微电子工业发展迅猛，这很大程度上是得益于微电子封装技术的高速发展。当今全球正迎来以电子计算机为核心的电子信息技术时代，随着它的发展，越来越要求电子产品要具有高性能、多功能、高可靠、小型化、薄型化、便捷化以及将大众化普及所要求的低成等特点。这样必然要求微电子封装要更好、更轻、更薄、封装密度更高，更好的电性能和热性能，更高的可靠性，更高的性能价格比。 一、微电子封装的概述 1、微电子封装的概念 微电子封装是指利用膜技术及微细加工技术，将芯片及其他要素在框架或基板上布置、粘贴固定及连接，引出连线端子并通过可塑性绝缘介质灌封固定，构成整体立体结构的工艺。在更广的意义上讲，是指将封装体与基板连接固定，装配成完整的系统或电子设备，并确定整个系统综合性能的工程。 2、微电子封装的目的 微电子封装的目的在于保护芯片不受或少受外界环境的影响，并为之提供一个良好的工作条件，以使电路具有稳定、正常的功能。 3、微电子封装的技术领域 微电子封装技术涵盖的技术面积广，属于复杂的系统工程。它涉及物理、化学、化工、材料、机械、电气与自动化等各门学科，也使用金属、陶瓷、玻璃、高分子等各种各样的材料，因此微电子封装是一门跨学科知识整合的科学，整合了产品的电气特性、热传导特性、可靠性、材料与工艺技术的应用以及成本价格等因素，以达到最佳化目的的工程技术。 在微电子产品功能与层次提升的追求中，开发新型封装技术的重要性不亚于电路的设计与工艺技术，世界各国的电子工业都在全力研究开发，以期得到在该领域的技术领先地位。

微电子封装技术综述论文资料

微电子封装技术综述论文 摘要：我国正处在微电子工业蓬勃发展的时代，对微电子系统封装材料及封装技术的研究也方兴未艾。本文主要介绍了微电子封装技术的发展过程和趋势，同时介绍了不同种类的封装技术，也做了对微电子封装技术发展前景的展望和构想。 关键字：微电子封装封装技术发展趋势展望 一封装技术的发展过程 近四十年中，封装技术日新月异，先后经历了3次重大技术发展。 IC封装的引线和安装类型有很多种，按封装安装到电路板上的方式可分为通孔插入式TH 和表面安装式SM，或按引线在封装上的具体排列分为成列四边引出或面阵排列。微电子封装的发展历程可分为3个阶段： 第1阶段，上世纪70年代以插装型封装为主。70年代末期发展起来的双列直插封装技术DIP，可应用于模塑料，模压陶瓷和层压陶瓷封装技术中，可以用于IO数从8~64的器件。这类封装所使用的印刷线路板PWB成本很高，与DIP相比，面阵列封装，如针栅阵列PGA，可以增加TH类封装的引线数，同时显著减小PWB的面积。PGA系列可以应用于层压的塑料和陶瓷两类技术，其引线可超过1000。值得注意的是DIP和PGA等TH封装由于引线节距的限制无法实现高密度封装。 第2阶段，上世纪80年代早期引入了表面安装焊接技术，SM封装，比较成熟的类型有模塑封装的小外形，SO和PLCC型封装，模压陶瓷中的CERQUAD层压陶瓷中的无引线式载体LLCC和有引线片式载体LDCC，PLCC，CERQUAD，LLCC和LDCC都是四周排列类封装。其引线排列在封装的所有四边，由于保持所有引线共面性难度的限制PLCC的最大等效引脚数为124。为满足更多引出端数和更高密度的需求，出现了一种新的封装系列，即封装四边都带翼型引线的四边引线扁平封装QFP 与DIP，相比QFP的封装尺寸大大减小且QFP具有操作方便，可靠性高，适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线，封装外形尺寸小，寄生参数减小适合高频应用。Intel公司的CPU，如Intel80386就采用的PQFP。 第3阶段，上世纪90年代，随着集成技术的进步，设备的改进和深亚微米技术的使用，LSI，VLSI，ULSI相继出现，对集成电路封装要求更加严格，IO引脚数急剧增加，功耗也随之增大。因此，集成电路封装从四边引线型向平面阵列型发展，出现了球栅阵列封装BGA，并很快成为主流产品。90年代后期，新的封装形式不断涌现并获得应用，相继又开发出了各种封装体积更小的芯片尺寸封装CSP。与时，多芯片组件MCM发展迅速，MCM是将多个半导体集成电路元件以裸芯片的状态搭载在不同类型的布线基板上，经过整体封装而构成的具有多芯片的电子组件。封装技术的发展越来越趋向于小型化，低功耗，高密度，典型的主流技术就是BGA技术和CSP技术。BGA技术有很多种形式如陶瓷封装BGA，CBGA塑料封装，BGA PBGA以及Micro BGA。BGA与PQFP相比，BGA引线短，因此热噪声和热阻抗很小，散热好。耦合的电噪声小，同时BGA封装面积更小，引脚数量更多，且BGA封装更适于大规模组装生产，组装生产合格率大大提高。随着对高IO引出端数和高性能封装需求的增长，工业上已经转向用BGA球栅阵列封装代替QFP。 随着封装技术的发展及进步，我国科研院所从事电子封装技术研究是与电子元器件的研制同时起步的，随着电子元器件技术的发展，电子封装技术同步发展。特别是集成电路技术的发展，促进了电子封装技术日新月异的变化。目前，全国从事封装技术研究的科研院所有33家，其中信息产业部系统16家，其他系统17家。从事封装研究的从业人员1890余人，其中技术人员900余人，主要从事：陶瓷外壳封装、塑料外壳封装、金属外壳封装、金属-

微电子封装技术总复习

微电子封装技术总复习 1、微电子封装技术中常用封装术语英文缩写的中文名称。 主要封装形式：DIP、QFP(J)、PGA、PLCC、 SOP(J)、SOT、SMC/D BGA、CCGA、KGD、CSP、 DIP：双列直插式封装 QFP(J)：四边引脚扁平封装 PGA：针栅阵列封装 PLCC：塑料有引脚片式载体 SOP(J)：IC小外形封装 SOT：小外形晶体管封装 SMC/D：表面安装元器件 BGA：焊球阵列封装 CCGA：陶瓷焊柱阵列封装 KGD：优质芯片（已知合格芯片） CSP：芯片级封装 MC主要封装工艺技术：WB、TAB、FCB、OLB、 ILB、C4、UBM、SMT、THT、COB、COG等。 M(P)、WLP等。 WB：引线键合 TAB：载带自动焊 FCB：倒装焊 OLB：外引线焊接 ILB：内引线焊接 C4：可控塌陷芯片连接 UBM：凸点下金属化 SMT：表面贴装技术 THT：通孔插装技术 COB：板上芯片 COG：玻璃上芯片 M(P)： WLP：圆片级封装 不同的封装材料：C、P等。 C：陶瓷封装 P：塑料封装 T：薄型 F：窄节距 B：带保护垫

2、微电子封装的分级。 零级封装：芯片的连接，即芯片互连级。 一级封装：用封装外壳将芯片封装成单芯片组件和多芯片组件； 二级封装：将一级封装和其他组件一同组装到印刷电路板（或其他基板）上； 三级封装：将二级封装插装到母板上。 3、微电子封装的功能。 1）电源分配：保证电源分配恰当，减少不必要的电源消耗，注意接地线分配问题。 2）信号分配：使信号延迟尽可能减小，使信号线与芯片的互连路径及通过封装的I/O引出的路径达到最短。 3）散热通道：保证系统在使用温度要求的范围内能正常工作。 4）机械支撑：为芯片和其他部件提供牢固可靠的机械支撑，能适应各种工作环境和条件的变化。 5）环境保护：保护芯片不被周围环境的影响。 4、微电子封装技术中的主要工艺方法： （1）芯片粘接。 1)Au-Si合金法 2)Pb-Sn合金片焊接法 3)导电胶粘接法 （2）互连工艺： WB：主要的WB工艺方法；热压超声焊主要工艺参数、材料；WB工艺方法：热压焊、超声焊(超声键合)和金丝球焊（也叫热压超声焊） 热压超声焊主要工艺参数： 1.热压焊的焊头形状----楔形，针形，锥形。 2.焊接温度。 3.焊接压力---0.5到1.5N/点。 4.超声波频率。 材料：Au丝（主要），Al丝，Cu丝。

微电子封装技术答案

《微电子封装技术》试卷标准答案 一、填空题（每空2分，共40分） 1、膜技术 2、粘度 3、金属氧化物 4、金属 5、转移成型技术 6、软式印制电路板 7、极性/非离子污染 8、热膨胀系数 9、倒线10、可靠性11、陶瓷球栅阵列12、预型片13、打线键合14、光刻工艺15、挥发性物质16、四边引脚17、凸点18、功能相19、收缩20、倒装芯片。 二、简答题（每小题6分，共30分） 1、答：一般可将厚膜浆料分为：聚合物厚膜、难熔材料厚膜与金属陶瓷厚膜三种类型。 …………………………………………2分传统的金属陶瓷厚膜包括4种成分，分别为： （1）有效物质：确定膜的功能，即确定膜为导体、介质层、电阻。 …………………………………………1分（2）粘贴成分：提供与基板的粘贴以及使有效物质颗粒保持悬浮状态的基体。 …………………………………………1分（3）有机粘贴剂：提供丝网印刷印制的合适流动性能。 …………………………………………1分（4）溶剂或稀释剂：它决定运载剂的粘度。 …………………………………………1分 2、答： （1）传递电能，主要是电源电压的分配和导通。 （2）传递电信号，主要是将电信号的延迟尽可能减小，在布线时应尽可能使信号线与芯片的互联路径以及通过封装的I/O接口引出的路径达到最短。 （3）提供散热途径，主要是指各种芯片封装都要考虑元器件、部件长期工作时如何将聚集的热量散失的问题。 （4）提供结构保护与支撑，主要是指芯片封装的机械可靠性。 …………………………………………6分3、答：

工艺流程如下： ……………………3分先划片后减薄：即在背面磨削之前先将硅片的正面切割出一定深度的切口，然后再进行背面磨削； 减薄划片：即在减薄之前先用机械的或化学的方法切割出切口，然后用磨削的方法减薄到一定厚度以后，采用常压等离子体腐蚀去除剩余加工量，实现裸芯片的自动分离。 ……………………3分4、答： 工艺流程如下：PCB板覆铜箔——镀胶（光刻胶，正胶或负胶）——曝光（利用掩膜板，正胶的掩膜板和实际电路模型一样，负胶的掩膜板则是实际电路外地线路模型）——显影（显出实际电路图型，以正胶为例）——镀锡（保护实际电路防止污染）——去胶（显出非电路部分的铜箔，实际电路被锡覆盖）——刻蚀（刻蚀掉非线路部分的铜箔）——去锡（显出实际电路图形）。 ……………………6分5、答： 常见缺陷：金线偏移、翘曲、锡珠、墓碑现象、空洞。 ……………………2分产生金线偏移的原因分析： 树脂流动产生的拖曳力；导线架变形；气泡移动；过保压/迟滞保压；填充物的碰撞。 ……………………4分 三、论述题（每题15分，共30分） 1、答： （一）波峰焊与再流焊的工艺特点及原理分析