芯片封装技术

芯片封装技术（共13篇）

篇1：芯片封装技术

[摘要]封装技术就是将内存芯片包裹起来，以避免芯片与外界接触，防止外界对芯片的损害的一种工艺技术。空气中的杂质和不良气体，乃至水蒸气都会腐蚀芯片上的精密电路，进而造成电学性能下降。不同的封装技术在制造工序和工艺方面差异很大，封装后对内存芯片自身性能的发挥也起到至关重要的作用。

[关键词]芯片封装技术技术特点

我们经常听说某某芯片采用什么什么的封装方式，在我们的电脑中，存在着各种各样不同处理芯片，那么，它们又是采用何种封装形式呢?并且这些封装形式又有什么样的技术特点以及优越性呢?在本文中，作者将为你介绍几个芯片封装形式的特点和优点。

一、DIP双列直插式封装

DIP是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片，绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式，其引脚数一般不超过100个。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚，需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然，也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心，以免损坏引脚。

DIP封装具有以下特点：(1)适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接，操作方便。(2)芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积也较大。Intel系列CPU中8088就采用这种封装形式，缓存和早期的内存芯片也是这种封装形式。

二、QFP塑料方型扁平式封装和PFP塑料扁平组件式封装

QFP封装的芯片引脚之间距离很小，管脚很细，一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式，其引脚数一般在100个以上。用这种形式封装的芯片必须采用SMD将芯片与主板焊接起来。采用SMD安装的芯片不必在主板上打孔，一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点，即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片，如果不用专用工具是很难拆卸下来的。PFP方式封装的芯片与QFP方式基本相同。唯一的区别是QFP一般为正方形，而PFP既可以是正方形，也可以是长方形。

QFP/PFP封装具有以下特点：(1)适用于SMD表面安装技术在PCB电路板上安装布线。(2)适合高频使用。(3)操作方便，可靠性高。(4)芯片面积与封装面积之间的比值较小。Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用这种封装形式。

三、PGA插针网格阵列封装

PGA芯片封装形式在芯片的内外有多个方阵形的插针，每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列。根据引脚数目的多少，可以围成2~5圈。安装时，将芯片插入专门的PGA插座。为使CPU能够更方便地安装和拆卸，从486芯片开始，出现一种名为ZIF的CPU插座，专门用来满足PGA封装的CPU在安装和拆卸上的要求。

ZIF是指零插拔力的插座。把这种插座上的扳手轻轻抬起，CPU就可很容易、轻松地插入插座中。然后将扳手压回原处，利用插座本身的特殊结构生成的挤压力，将CPU的.引脚与插座牢牢地接触，绝对不存在接触不良的问题。而拆卸CPU芯片只需将插座的扳手轻轻抬起，则压力解除，CPU芯片即可轻松取出。PGA封装具有以下特点：(1)插拔操作更方便，可靠性高。(2)可适应更高的频率。Intel系列CPU中，80486和Pentium、PentiumPro均采用这种封装形式。

四、BGA球栅阵列封装

随着集成电路技术的发展，对集成电路的封装要求更加严格。这是因为封装技术关系到产品的功能性，当IC的频率超过100MHz时，传统封装方式可能会产生所谓的“CrossTalk”现象，而且当IC的管脚数大于208Pin时，传统的封装方式有其困难度。因此，除使用QFP封装方式外，现今大多数的高脚数芯片(如图形芯片与芯片组等)皆转而使用BGA封装技术。BGA一出现便成为CPU、主板上南/北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。

BGA封装技术又可详分为五大类：(1)PBGA基板：一般为2~4层有机材料构成的多层板。Intel系列CPU中，PentiumII、III、IV处理器均采用这种封装形式。(2)CBGA基板：即陶瓷基板，芯片与基板间的电气连接通常采用倒装芯片的安装方式。Intel系列CPU中，PentiumI、II、PentiumPro处理器均采用过这种封装形式。(3)FCBGA基板：硬质多层基板。(4)TBGA基板：基板为带状软质的1~2层PCB电路板。(5)CDPBGA基板：指封装中央有方型低陷的芯片区。

BGA封装具有以下特点：(1)I/O引脚数虽然增多，但引脚之间的距离远大于QFP封装方式，提高了成品率。(2)虽然BGA的功耗增加，但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接，从而可以改善电热性能。(3)信号传输延迟小，适应频率大大提高。(4)组装可用共面焊接，可靠性大大提高。

BGA封装方式经过十多年的发展已经进入实用化阶段。1987年，日本西铁城公司开始着手研制塑封球栅面阵列封装的芯片。而后，摩托罗拉、康柏等公司也随即加入到开发BGA的行列。1993年，摩托罗拉率先将BGA应用于移动电话。同年，康柏公司也在工作站、PC电脑上加以应用。直到五六年前，Intel公司在电脑CPU中(即奔腾II、奔腾III、奔腾IV等)，以及芯片组中开始使用BGA，这对BGA应用领域扩展发挥了推波助澜的作用。目前，BGA已成为极其热门的IC封装技术，其全球市场规模在为12亿块，预计市场需求将比20有70%以上幅度的增长。

五、CSP芯片尺寸封装

随着全球电子产品个性化、轻巧化的需求蔚为风潮，封装技术已进步到CSP。它减小了芯片封装外形的尺寸，做到裸芯片尺寸有多大，封装尺寸就有多大。即封装后的IC尺寸边长不大于芯片的1.2倍，IC面积只比晶粒大不超过1.4倍。

CSP封装又可分为四类：(1)传统导线架形式，代表厂商有富士通、日立、Rohm、高士达等等。(2)硬质内插板型，代表厂商有摩托罗拉、索尼、东芝、松下等等。(3)软质内插板型，其中最有名的是Tessera公司的microBGA，CTS的sim-BGA也采用相同的原理。其他代表厂商包括通用电气(GE)和NEC。(4)晶圆尺寸封装：有别于传统的单一芯片封装方式，WLCSP是将整片晶圆切割为一颗颗的单一芯片，它号称是封装技术的未来主流，已投入研发的厂商包括FCT、Aptos、卡西欧、EPIC、富士通、三菱电子等。

CSP封装具有以下特点：(1)满足了芯片I/O引脚不断增加的需要。(2)芯片面积与封装面积之间的比值很小。(3)极大地缩短延迟时间。CSP封装适用于脚数少的IC，如内存条和便携电子产品。未来则将大量应用在信息家电、数字电视、电子书、无线网络WLAN/GigabitEthemet、ADSL/手机芯片、蓝芽等新兴产品中。

六、MCM多芯片模块

为解决单一芯片集成度低和功能不够完善的问题，把多个高集成度、高性能、高可靠性的芯片，在高密度多层互联基板上用SMD技术组成多种多样的电子模块系统，从而出现MCM多芯片模块系统。MCM具有以下特点：(1)封装延迟时间缩小，易于实现模块高速化。(2)缩小整机/模块的封装尺寸和重量。(3)系统可靠性大大提高。

总之，由于CPU和其他超大型集成电路在不断发展，集成电路的封装形式也不断做出相应的调整变化，而封装形式的进步又将反过来促进芯片技术向前发展。

篇2：芯片封装技术

 

BGA封装技术

 

，

篇3：论芯片封装技术及其发展前景

随着现代化技术的不断发展, 电子产品正向着便携式、小型化、网络化以及多媒体的方向发展, 并且催生了芯片封装技术的诞生。事实上, 芯片封装技术就是连接半导体芯片与电子系统之间的有效手段, 能够提高芯片的电子性能, 还便于安装与运输。从本质上来看, 封装技术就是芯片安装时候使用的外壳, 对于很多集成电路产品来说, 芯片封装技术是非常关键的一个环节, 将直接影响到芯片自身性能的发挥以及与之相关联的电路板的设计与制作情况。直到现在, 芯片封装技术有着多个种类, 已经经历了多个阶段的变迁。本文将详细介绍下不同芯片封装技术的发展历程, 并基于此, 展望了其未来的发展前景。

1 芯片封装技术

芯片封装技术经历了一代又一代的变迁与发展。具体种类如下:

(1) DIP技术。它的全称就是双列直插式封装技术, 应该来说, 它是人们最为熟悉的封装技术之一, 可以被认为是封装技术的开山鼻祖。大部分小规模的集成电路中都使用这种封装技术, 引脚数一般不超过100个。在进行封装的时候, 一定要注意插拔的力度, 否则会损坏引脚。它的优点在于适合在印刷电路板上穿孔焊接, 缺点在于芯片面积与封装面积之间的比值较大, 且其引脚数限于100以内也是致命的缺陷, 从而使其慢慢退出了封装舞台;

(2) QFP技术。在DIP技术无法适应CPU的发展需求时, 就出现了QFP, 即塑料方形扁平式封装, 它在早期的封装技术中也属于非常牛的技术了, 它使得芯片封装引脚从两列变成了四列, 还把引脚方式由直插式改为欧翘状, 此时的芯片封装技术具有更小的引脚距离, 更细的管脚, 大规模或超大规模的集成电路一般会采用这种封装形式, 引脚数一般在100个以上。这种技术的信号稳定性较好, 但是, 其引脚间距直到缩小到0.3 mm的时候, 遇到了组装限制, 从而走到了该项技术的尽头;

(3) PGA技术。它又被称之为针栅阵列封装, 主要是指芯片的封装形式内外都有多个方阵形的插针, 每个插针沿着芯片周围按照一定的距离进行排列。应该来说, 这种芯片封装技术仍然是主流CPU的封装技术。为了方便安装和拆卸, 还出现了一种名叫ZIF的CPU插座, 专门用于PGA封装技术的需求。这种封装技术的优点就是其安装非常方便, 可以运用于高频率的芯片, 但是其缺陷就在于耗费的电量较大。尽管如此, 这种封装技术一直沿用至今;

(4) BGA技术。它是由于集成电路技术的不断而提高了对于封装技术的要求, 因此, 当芯片频率超过100MHz时, 传统的封装技术难度较大, 一部分仍然使用QFP封装技术以外, 绝大多数的高脚数芯片都采用了BGA封装技术, 它又称之为球栅阵列封装。它一出现, 就立即成为了CPU、主板上高密度、高性能以及多引脚芯片的最佳封装技术。它还可以分为五大类, 即PBGA基板、CBGA基板、CBGA基板、FCBGA基板以及CDPBGA基板。这种芯片封装技术经历了十几年的发展时间才正式投入实际性应用, 主要具有这么几个方面的特点, 即引脚数多, 但引脚距离大, 提高了成品率;功耗大, 但可以改善电热性能;信号传输及时, 提高了适应频率;组装的可靠性大大提高等;

(5) CSP技术。由于BGA的兴起和发展并不能满足电子产品的更小型化、更多功能化、更高可靠性发展要求, 也不能满足封装效率提高的要求, 因此, 就出现了CSP封装技术。它又被称之为芯片尺寸封装。它的基本结构与BGA一致, 但是它的锡球直径和球中心距缩小了, 变得更薄了, 它可以具有更多的I/O数, 大大提高了组装密度。其实, 我们可以把CSP看作是一个缩小了的BGA。因此, 这种封装技术减小了芯片尺寸, 迎合了小型化的发展需求, 其组装工艺较为简单, 还可以进行预测和返工, 这些都是它得到人们欢迎的原因, 并成为了高I/O引线芯片封装的主流技术。目前来说, CSP封装又可以分为:LFT (传统导线架形式) 、RIT (硬质内插板型) 、FIT (软质内插板型) 以及WLP (晶圆尺寸封装) 四个类型;

(6) TSOP技术。上个世纪八十年代, 一代强手TSOP封装技术诞生了, 直到现在, 它仍然是内存封装的主流技术, 其封装尺寸也是较小的, 主要是在芯片周围做出引脚, 并采用表面贴装技术直接贴在PCB板的表面。一般来说, 这种技术适合高频率的电子环境, 具有较高的可靠性, 其成品率高、价格还低廉。但是, 它在芯片与PCB板间传递热量较为困难, 还会产生较大的信号干扰和电磁干扰, 因此, 它也逐渐退出了历史舞台;

(7) LGA技术。它的意思就是栅格阵列封装, 应该是高性能芯片首选的封装技术, 它本质上是对PGA封装的改良而已。具体来说, 它运用了大量的平面触点, 消除了PGA封装过程中可能遭遇的信号干扰问题, 并采用了更为科学的连接方式, 使得芯片与PCB的距离缩小, 从而大大提高了电气性能。

2 芯片封装技术的发展前景

随着时代的发展, 芯片封装技术又出现了一种新兴的技术, 即MCM技术。它是基于人们考虑到把多个集成电路芯片安装在高密度多层互联的基板上的想法, 进而组装成多样化的电子组件、子系统或系统。应该来说, 它是电路组件实现系统级功能的基础所在, 并让芯片封装技术发生了质的飞跃, 是一种典型的柔型封装技术, 易于实现模块高速化, 缩小整机或模块封装尺寸和重量, 提高系统可靠性, 为电子系统向小型化、模块化、低功耗、高可靠性发展提供了更为有效的技术保障。当然, 它的出现也离不开良好芯片的产生, 并在二十一世纪获得全面实用化发展的机会, 属于电子革命性的发展。此外, 还有一种极致的封装技术, 即3D封装技术, 它是在有限空间内让芯片向纵向发展的技术, 一般通过封装内的裸片堆叠和封装堆叠两种方式来实现, 并将逐步发展成熟, 使得3D封装技术更为完美。

摘要：作为微电子技术领域中的一项重要技术, 芯片封装技术在最近几十年的时间里获得了较快的发展, 也取得了长足的进步。随着时代的变迁与发展, 芯片封装技术也经历了多个发展阶段, 逐步出现了几种具有代表性的芯片封装技术。本文将围绕芯片封装技术展开进一步的讨论, 主要探讨了其发展前景, 认为芯片封装技术将在未来很长一段时间里都是计算机微电子行业中非常重要的技术。

关键词：芯片,封装技术,发展前景

参考文献

[1]Halddr.A Review of the Advanced Packaging Technologies[J].Surface Mount Technologies, 1997 (9) 54-58

[2]向勇, 谢道华, 张昊.片式元器件与SMT技术新进展[J].电子工艺技术, 2001 (3) :93-95

篇4：芯片封装技术

2004年9月7日，全球半导体存储技术的领导厂商，三星电子宣布开发出拥有4个模块的2.5Gb多芯片封装（MCP），该封装适用于3G手机。三星最新的MCP拥有2Gb NAND闪存（Flash）和512Mb移动存储（DRAM），是目前用于移动产品的最高容量的存储设备；其更大的数据存储和更低的能耗率，使得设计者增加下一代手机的新功能时不需浪费空间或减少性能。

此款MCP共有四个模块：两个1Gb数据存储 NAND闪存和两个256Mb临时移动存储。它以1.8伏的低电压运行，却能支持4小时的QVGA画质的视频数据传输。

据市场研究公司IDC预测，2004-2008年间3G手机CARR将会增长67%，因此三星决定凭借DRAM、SRAM、UtRAM和闪存等有竞争力的产品，提供全套的移动存储解决方案。

-每文

日立GST上市最小最轻的1.8英寸硬盘

日立全球存储技术公司（简称日立GST）日前上市了表面积比以前缩小10%的1.8英寸硬盘Travelstar C4K60系列产品。该硬盘系列外形尺寸为54mm×70mm×7.0mm，重约46g。据称，这是全球表面积和重量最小的1.8英寸硬盘。

日立公司高级主管Anh Phan表示，此次推出该款产品主要是迎合小型消费电子产品市场的强劲需求。Phan说：“在消费电子市场，人们最关心的元素有产品的大小、易于集成性、抗冲击、耗电和噪音干扰等，对于这5项的关心程度甚至超越了对产品功能和性能的注意。”

日立GST通过改变接口实现了Travelstar C4K60的小型化设计。接口的接头由此前的50引脚/48mm宽改为40引脚/22mm的ZIF（Zero-Insertion-Force,零插拔力）接头。此外，数据存储密度也提高到99.8Gbit/平方英寸，也就意味着单碟的最大记录容量可达30GB。

Travelstar C4K60的其他指标还有，在抗冲击性能方面，运行时为500g（作用时间2ms），不运行时为1200g（作用时间1ms）；读取时的耗电量平均为1.0W；噪音方面，空闲时为1.6bels，寻道时为2.2bels；平均寻道时间15ms，转速4200rpm，缓存2MB。

篇5：内存的颗粒封装技术

DIP封装

上个世纪的70年代，芯片封装基本都采用DIP(Dualln-linePackage，双列直插式封装)封装，此封装形式在当时具有适合PCB(印刷电路板)穿孔安装，布线和操作较为方便等特点，DIP封装的结构形式多种多样，包括多层陶瓷双列直插式DIP，单层陶瓷双列直插式DIP，引线框架式DIP等。但DIP封装形式封装效率是很低的，其芯片面积和封装面积之比为1：1.86，这样封装产品的面积较大，内存条PCB板的面积是固定的，封装面积越大在内存上安装芯片的数量就越少，内存条容量也就越小。同时较大的封装面积对内存频率、传输速率、电器性能的提升都有影响。理想状态下芯片面积和封装面积之比为1：1将是最好的，但这是无法实现的，除非不进行封装，但随着封装技术的发展，这个比值日益接近，现在已经有了1：1.14的内存封装技术。

CSP封装

CSP(ChipScalePackage)，是芯片级封装的意思。CSP封装最新一代的内存芯片封装技术，其技术性能又有了新的提升。CSP封装可以让芯片面积与封装面积之比超过1:1.14，已经相当接近1:1的理想情况，绝对尺寸也仅有32平方毫米，约为普通的BGA的1/3，仅仅相当于TSOP内存芯片面积的1/6。与BGA封装相比，同等空间下CSP封装可以将存储容量提高三倍。

CSP封装内存不但体积小，同时也更薄，其金属基板到散热体的最有效散热路径仅有0.2毫米，大大提高了内存芯片在长时间运行后的可靠性，线路阻抗显著减小，芯片速度也随之得到大幅度提高。

CSP封装内存芯片的中心引脚形式有效地缩短了信号的传导距离，其衰减随之减少，芯片的抗干扰、抗噪性能也能得到大幅提升，这也使得CSP的存取时间比BGA改善15%-20%。在CSP的封装方式中，内存颗粒是通过一个个锡球焊接在PCB板上，由于焊点和PCB板的接触面积较大，所以内存芯片在运行中所产生的热量可以很容易地传导到PCB板上并散发出去。CSP封装可以从背面散热，且热效率良好，CSP的热阻为35℃/W，而TSOP热阻40℃/W。

TSOP封装

到了上个世纪80年代，内存第二代的封装技术TSOP出现，得到了业界广泛的认可，时至今日仍旧是内存封装的主流技术。TSOP是“ThinSmallOutlinePackage”的缩写，意思是薄型小尺寸封装。TSOP内存是在芯片的周围做出引脚，采用SMT技术(表面安装技术)直接附着在PCB板的表面。TSOP封装外形尺寸时，寄生参数(电流大幅度变化时，引起输出电压扰动)减小，适合高频应用，操作比较方便，可靠性也比较高。同时TSOP封装具有成品率高，价格便宜等优点，因此得到了极为广泛的应用。

TSOP封装方式中，内存芯片是通过芯片引脚焊接在PCB板上的，焊点和PCB板的接触面积较小，使得芯片向PCB办传热就相对困难，

而且TSOP封装方式的内存在超过150MHz后，会产品较大的信号干扰和电磁干扰。

BGA封装

20世纪90年代随着技术的进步，芯片集成度不断提高，I/O引脚数急剧增加，功耗也随之增大，对集成电路封装的要求也更加严格。为了满足发展的需要，BGA封装开始被应用于生产。BGA是英文BallGridArrayPackage的缩写，即球栅阵列封装。

采用BGA技术封装的内存，可以使内存在体积不变的情况下内存容量提高两到三倍，BGA与TSOP相比，具有更小的体积，更好的散热性能和电性能。BGA封装技术使每平方英寸的存储量有了很大提升，采用BGA封装技术的内存产品在相同容量下，体积只有TSOP封装的三分之一;另外，与传统TSOP封装方式相比，BGA封装方式有更加快速和有效的散热途径。

BGA封装的I/O端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面，BGA技术的优点是I/O引脚数虽然增加了，但引脚间距并没有减小反而增加了，从而提高了组装成品率;虽然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷芯片法焊接，从而可以改善它的电热性能;厚度和重量都较以前的封装技术有所减少;寄生参数减小，信号传输延迟小，使用频率大大提高;组装可用共面焊接，可靠性高。

说到BGA封装就不能不提Kingmax公司的专利TinyBGA技术，TinyBGA英文全称为TinyBallGridArray(小型球栅阵列封装)，属于是BGA封装技术的一个分支,是Kingmax公司于8月开发成功的，其芯片面积与封装面积之比不小于1:1.14，可以使内存在体积不变的情况下内存容量提高2～3倍，与TSOP封装产品相比，其具有更小的体积、更好的散热性能和电性能。

采用TinyBGA封装技术的内存产品在相同容量情况下体积只有TSOP封装的1/3。TSOP封装内存的引脚是由芯片四周引出的，而TinyBGA则是由芯片中心方向引出。这种方式有效地缩短了信号的传导距离，信号传输线的长度仅是传统的TSOP技术的1/4，因此信号的衰减也随之减少。这样不仅大幅提升了芯片的抗干扰、抗噪性能，而且提高了电性能。采用TinyBGA封装芯片可抗高达300MHz的外频，而采用传统TSOP封装技术最高只可抗150MHz的外频。

TinyBGA封装的内存其厚度也更薄(封装高度小于0.8mm)，从金属基板到散热体的有效散热路径仅有0.36mm。因此，TinyBGA内存拥有更高的热传导效率，非常适用于长时间运行的系统，稳定性极佳。

总结:

篇6：芯片封装技术

1 概述

如今，全球正迎来电子信息时代，这一时代的重要特征是以电脑为核心，以各类集成电路，特别是大规模、超大规模集成电路的飞速发展为物质基础，并由此推动、变革着整个人类社会，极大地改变着人们的生活和工作方式，成为体现一个国家国力强弱的重要标志之一。因为无论是电子计算机、现代信息产业、汽车电子及消费类电子产业，还是要求更高的航空、航天及军工产业等领域，都越来越要求电子产品具有高性能、多功能、高可靠、小型化、薄型化、轻型化、便携化以及将大众化普及所要求的低成本等特点。满足这些要求的正式各类集成电路，特别是大规模、超大规模集成电路芯片。要将这些不同引脚数的集成电路芯片，特别是引脚数高达数百乃至数千个I/O的集成电路芯片封装成各种用途的电子产品，并使其发挥应有的功能，就要采用各种不同的封装形式，如DIP、SOP、QFP、BGA、CSP、MCM等。可以看出，微电子封装技术一直在不断地发展着。

现在，集成电路产业中的微电子封装测试已与集成电路设计和集成电路制造一起成为密不可分又相对独立的三大产业。而往往设计制造出的同一块集成电路芯片却采用各种不同的封装形式和结构。今后的微电子封装又将如何发展呢?根据集成电路的发展及电子整机和系统所要求的高性能、多功能、高频、高速化、小型化、薄型化、轻型化、便携化及低成本等，必然要求微电子封装提出如下要求：

篇7：芯片封装技术

无锡华润安盛科技有限公司的MSOP10-EP功率集成电路封装技术荣获2008年度中国半导体创新产品和技术奖.

作 者：无锡华润安盛科技有限公司  作者单位： 刊 名：中国集成电路 英文刊名：CHINA INTEGRATED CIRCULT 年，卷(期)：2009 18(4) 分类号： 关键词： 

★ 集成电路算法工程师求职简历

★ 论文模板范文

★ 论文定稿范文

★ 关于多媒体论文

★ 什么是论文

★ 工程项目论文

★ 职称 论文

★ 票据法论文

★ 少先队论文

篇8：芯片封装技术

定制化TEC TO解决方案备受业界好评

肖特中国电子封装事业部销售总监叶国宏指出:“盒式管壳封装在缩减尺寸方面有着天然的局限性。TO封装是业内最为熟知的封装形式, 肖特全新的SCHOTT TEC TO设计具有良好的散热性能, 克服了阻抗匹配和空间限制的挑战, 可成为替代常规盒式管壳封装的经济型选择方案。”

在封装工艺上, 肖特TEC TO采用玻璃—金属密封 (GTMS) 技术, 该封装优势体现在真空密封, 可阻挡湿气渗透, 保护原件不受温度、湿度变化影响;全无机材料和抗老化, 可提供可靠性保护。由于GTMS封装不含任何有机物, 可以确保长时间不会产生渗气现象。

除了标准产品系列, 肖特还提供定制化的TEC TO封装解决方案。叶国宏指出:“定制化电子封装解决方案成为业界的趋势, 肖特独特的TEC TO解决方案备受业界好评。”

超薄玻璃适用范围不断拓展

与其它厂商不同的是, 肖特超薄玻璃产品组合有多种不同材料特性的玻璃型号, 可以适用在不同的实际应用领域。其中值得一提的是, D263 eco超薄玻璃可被化学强化, 肖特是全球惟一一家量产供应可以被化学强化的超薄玻璃的厂家。

肖特正在开发其它与物联网相关的应用:超薄玻璃可用于制造新一代电池, 即薄膜电池或固态电池。“由于生产过程中将会面临很高的温度, 因此玻璃是基底材料的理想选择。微型充电电池被用于很多常见的互联网设备中。”肖特先进光学事业部超薄玻璃和玻璃圆片业务分部全球产品经理鞠文涛解释道。

鞠文涛认为, 超薄玻璃将在未来的智能手机行业中扮演重要角色。

篇9：芯片封装技术

微电子技术发展已进入集成系统芯片和模块芯片时代，微芯片对互连技术提出了高密度互连和高信号传输率的要求，三维立体封装技术能在高度上实现多层芯片模块化封装，使体积大大减少的同时会使芯片内部的互连点变得更小，几个微米厚的互连焊点在服役过程中由于芯片的发热会转变成全金属间化合物（Intermetallic Compound，IMC），所以对稳定的全IMC焊点工艺及组织的研究具有重要的现实意义。

针对全IMC焊点的制备和组织演化以及三维封装体的结构优化设计进行了一系列研究：固液互扩散低温键合参数优化；焊点内金属间化合物演变机制及生长动力学；EBSD测试技术对不同键合阶段焊点处晶粒分布情况以及各相之间的界面边界进行分析；对键合过程中3D封装芯片产生的热应力进行模拟与评估，进而优化封装结构。

篇10：芯片封装技术

1. 微电子封装的概述

1.1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【1】。

1.2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。

1.3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。

2 微电子封装领域中的关键技术

目前，在微电子封装领域中，所能够采用的工艺技术有多种。主要包括了栅阵列封装（BGA）、倒装芯片技术（FC）、芯片规模封装（CSP）、系统级封装（SIP）、三维（3D）封装等（以下用简称代替）【2】。下面对这些微电子封装关键技术进行一一介绍，具体如下：

2.1 栅阵列封装

BGA是目前 微电子封装的主流技术，应用范围大多以主板芯片组和CPU等大规模集成电路封装为主。BGA的特点在于引线长度比较短，但是引线与引线之间的间距比较大，可有效避免精细间距器件中经常会遇到的翘曲和共面度问题。相比其他封装方式，BGA的优势在于引线见巨大，可容纳更多I/0；可靠性高，焊点牢固，不会损伤引脚；有较好的点特性，频率特性好；能与贴装工艺和设备良好兼容等。

2.2 倒装芯片关键技术

倒装芯片技术，即：FCW。其工艺实现流程就是将电路基板芯片上的有源区采用相对的方式，将衬底和芯片通过芯片上的焊料凸点进行连接，需要说明的是，这些凸点是呈阵列的方式排列。采用这种封装的方式，其最大的特点就在于具有比较高的I/O密度。而其相对于其他微电子封装技术的优势在于：第一，具备良好散热性能；第二，外形尺寸减小；第三，寿命提升，可靠性良好；第四，具备较高密度的I/O；第五，裸芯片的具备可测试性。

2.3 芯片规模封装

CSP是与BGA处于同一个时代的封装技术。CSP在实际运用中，采用了许多BGA的形式。一般行业中在对二者进行区分时，主要是以焊球节距作为参考标准。一般焊球节距作小于1mm便是CSP，而高于1mm便是BGA。相对于BGA，CSP具有很多突出的`优势，如：具备优良的电、热性；具备高封装密度；超小型封装；易于焊接、更换和修正；容易测定和老化；操作简便等。主要有适用于储存器的少引脚CSP和适用于ASCI的多引脚CSP。

2.4三维（3D）封装

三维封装，即是向空间发展的微电子组装的高密度化。它不但使用组装密度更高，也使其功能更多、传输速度更高、功耗更低、性能及可靠性更好等。

2.5多芯片模式

多芯片模式（MCM），是指多个半导体裸芯片表面安装在同一块布线基板上。按基板材料不同，分为MCM-L、MCM-C、MCM-D三大类。

①MCM-L是指用通常玻璃、环氧树脂制作多层印刷电路基板的模式。布线密度高而价格较低。

②MCM-C通过厚膜技术形成多层布线陶瓷，滨海高以此作为基板。布线密度比MCM-L高。

③MCM-D通过薄膜技术形成多层布线陶瓷或者直接采用Si、Al作为基板，布线密度最高，价格也高。

2.6系统级封装

SIP是将多种功能芯片，包括处理器、存储器等功能芯片集成在一个封装内，从而实现一个基本完整的功能。与SOC（System On a Chip系统级芯片）相对应。不同的是系统级封装是采用不同芯片进行并排或叠加的封装方式，而SOC则是高度集成的芯片产品。

3.微电子封装领域的应用前景

21世纪的微电子封装概念已从传统的面向器件转为面向系统，即在封装的信号传递、支持载体、热传导、芯片保护等传统功能的基础上进一步扩展，利用薄膜、厚膜工艺以及嵌入工艺将系统的信号传输电路及大部分有源、无源元件进行集成，并与芯片的高密度封装和元器件外贴工艺相结合，从而实现对系统的封装集成，达到最高密度的封装。

在近期内，BGA技术将以其性能和价格的优势以最快增长速度作为封装的主流技术继续向前发展；CSP技术有着很好的前景，随着其成本的逐步降低将广泛用于快速存储器、逻辑电路和ASIC等器件在各类产品中的封装；在今后不断的封装中，FCT技术将作为一种基本的主流封装技术渗透于各种不同的封装形式中；随着便携式电子设备市场的迅速扩大，适用于高速、高性能的MCM发展速度相当惊人；三维封装是发展前景最佳的封装技术，随着其工艺的进一步成熟，它将成为应用最广泛的封装技术【3】。

结束语

关键性封装技术在推动更高性能、更低功耗、更低成本和更小形状因子的产品上发挥着至关重要的作用。在芯片-封装协同设计以及为满足各种可靠性要求而使用具成本效益的材料和工艺方面，还存在很多挑战。为满足当前需求并使设备具备高产量大产能的能力，业界还需要在技术和制造方面进行众多的创新研究。

【参考文献】：

[1]罗艳碧.第四代微电子封装技术-TVS技术及其发展[J].科技创新与应用，（7）：3-4.

[2]关晓丹，梁万雷.微电子封装技术及发展趋势综述[J].北华航天工业学院学报，（1）：34-37.

篇11：芯片封装技术

1引言

1.1背景

1.2FPGA简介

FPGA全称是现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array),结构是什么？

有哪些分类？

基本的作用？

1.3比较

MS 把 CPU，GPU，FPGA 和 ASIC 放在 Flexibility VS Efficiency的角度进行对比，这个也是我们经常使用的方法。再次强调，灵活性（通用性）一定意味着效率的损失，反之亦然[2]

这几个相比的优缺点又各是什么

1.4国家战略

中国从2006年到2020年实施的《国家中长期科学与技术发展规划纲要》[3]中，明确指出重点领域中的第7条信息产业与服务业，要重点发展集成电路及关键元器件。集成电路及芯片是计算机的核心部件，随着中美两国在科技上的竞争愈加激烈，为遏制我国电子信息产业向高端、核心领域发展，如中兴华为大疆等高科技公司接连被美国制裁。实现核心技术和装备的国产化和自主可控已上升到国家战略层面。

FPGA国产化是实现集成电路国产化的重要一环，同时也作为十二五核高基重大专项——千万门FPGA设计，2发展历史

FPGA是PAL(可编程阵列逻辑)、GAL(通用阵列逻辑)、PLD(可编程逻辑器件)等可编程器件的基础上发展起来的。

FPGA与ASIC(专用集成电路)、GPU(中央处理器)的比较

[5]ASIC芯片尺寸小、功能强、功耗低，但其设计复杂，并且由批量要求

FPGA价格较低廉，能现场编程，但体积大、能力有限且功耗比ASIC大

2.1起源

可编程电路发展历程1、20世纪70年代 基于与或阵列的PLD(可编程逻辑器件)

特点：结构简单，只能实现用少量乘积项表示的小规模电路2、1984年 Altera公司制造出紫外线可擦写的EPLD

特点：可重复编程3、1985年 Lattice公司制造出电可擦写的GAL

特点：设计灵活、高速、低功耗和改写迅速方便等4、1985年 Xilinx公司制造出FPGA

特点：结合PLD可编程性与MPGA(掩膜可编程门阵列)通用连线结构，因而具备可编程性和高逻辑密度。

中国FPGA技术的追赶历程列出引用文献

1、反向研制

2、正向研制

3、完备化的正向研制

据不完全统计显示，国内目前有以高云半导体、京微齐力、上海安路、紫光同创、AGM和上海复旦微电子等为代表的数家国产FPGA企业

国内研究文献大多从1992年开始出现FPGA技术的介绍

早先的介绍书籍 朱明程.FPGA 原理及应用设计

复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室

2004研制10万门针对数据通信的FPGA芯片“FDP100K”

成果转化-复旦微电子企业

2.2

(1)(embedded)eFPGA(嵌入式现场可编程门电路)

eFPGA思想由2014年王成诚博士等人提出，作者随后成立FlexLogix公司并将其商业化，(2)

2.3 FPGA的结构[5]

采用逻辑单元阵列的新概念，包括可配置逻辑模块(CLB)、输入输出模块(IOB)和内部连线三个部分

2.4 FPGA的设计流程

利用开发软件和编程工具对器件进行开发的过程,2.5 发展趋势[5]

2003年文章指出几点

1、大容量、低电压、低功耗FPGA2、系统级高密度FPGA3、FPGA与ASIC相互融合4、动态可重构FPGA

不仅在系统重新配置电路功能，而且在系统动态重构电路逻辑，比如对于时序逻辑系统，动态可重构FPGA的意义在于其时序逻辑的发生不是通过调用芯片内不同区域、不同逻辑资源来组合而成，而是通过对FPGA进行局部或全局的芯片逻辑的动态重构而实现的。

3发展现状

2014年[6]

三种编程方式的对比

3.1 企业

两大两小

Xilinx、Intel(Altera)、Lattice、Microsemi

Altera(被Intel收购)和Xilinx

深耕eFPGA也有前两个公司FlexLogic 和 QuickLogic

调研Xilinx公司产品系列

主流是28nm工艺，属于芯片产业中绝大多数的产品制程，而且国内上海微电子近年内已经突破28nm光刻机的研制，可以满足大部分的芯片替代生产需求。

Xilinx公司在28nm制程上推出7系列的四大类型芯片，覆盖低端中端高端市场，分别是Spartan系列（低端）、Artix系列（中低端）、Kintex（中高端）及Vertex系列（高端）产品。

系列	应用
Spartan7	汽车消费类应用，传感器融合人以及嵌入式视觉
Artix7	各类成本功耗敏感型应用，软件定义无线电、机器视觉照相及低端无线回传
Kintex7	3G/4G无线、平板显示器和video over IP解决方案
Vertex7	10G-100G联网、便携式雷达及ASIC原型设计

在20nm工艺上推出UltraScale系列

3.2 行业分析

2021年在倪光南院士的电子信息产业发展建议中[4]，整理了最新国产核心电子器件的研制进展

4前景

4.1 应用前景

4.2 前沿进展

5总结

5.1优缺点分析

5.2启示

5.3可行的工作

由于FPGA与中央处理器的接口存在高延迟，高性能计算受限[1]

参考文献

[1]冯园园,张倩.嵌入式FPGA技术发展现状及启示[J].集成电路应用,2018, 35(08):1-4.[2]唐杉.可编辑门阵列FPGA在智慧云中的应用案例分析[J].集成电路应用.2018(01).[3]中华人民共和国国务院.国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）［EB/OL］.（2006-02-09）［2021-04-01］.http://

篇12：芯片封装技术

针对上述需求, 该发明提供了一种LED芯片封装用有机硅橡胶的配方, 该配方原料来源丰富, 制备工艺简便, 制得的有机硅橡胶强度高、韧性好, 具有良好的透光率和抗冷热冲击性能, 有效提高了LED的使用寿命。该配方主要成分包括:乙烯基硅油、甲基含氢硅油、铂催化剂、催化抑制剂和功能性填料, 其百分含量配比如下:乙烯基硅45%～85%、甲基含氢硅油35%～65%、铂催化剂0.3%～0.7%、催化抑制剂0.2%～0.45%和功能性填料1.2%～1.8%。

在本发明一较佳实施例中, 所述的百分含量配比如下:乙烯基硅油55%～75%、甲基含氢硅油40%～55%、铂催化剂0.35%～0.6%、催化抑制剂0.25%～0.40%和功能性填料1.4%～1.6%;催化抑制剂主要成分为含N、S、P的有机化合物。催化抑制主要作用是限制硫化过程中铂催化剂的活性。功能性填料可加速硫化进程并防止硫化产物发粘, 功能性填料主要包括导热填料、热稳定剂、阻燃剂等。

联系:徐子

地址:江苏省常熟市东门大街2号

篇13：电源模块封装技术

关键词：电源模块；半导体封装；集成电路；环氧树脂

1.前言

电源模块是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器，模块电源具有隔离作用，抗干擾能力强，自带保护功能，便于集成。其特点是可为专用集成电路（ASIC）、数字信号处理器 （DSP）、微处理器、存储器、现场可编程门阵列 （FPGA） 及其他数字或模拟负载提供供电。由于模块式结构的优点甚多，因此模块电源广泛用于交换设备、接入设备、移动通讯、微波通讯以及光传输、路由器等通信领域和汽车电子、航空航天等。按现代电力电子的应用领域，我们把电源模块划分如下：绿色电源模块，开关电源模块，变换器，UPS，变频器电源，焊机电源模块，直流电源模块，滤波器和供电系统。

电源模块封装是将多个元器件和线圈安装在电路板上，再利用塑料或陶瓷进行封装保护，电源元件集成模块化后封装，相对单一元件实现使用方便，可以缩小整机体积，更重要的是取消了传统连线，提高了系统的稳定性，经济效益大等特点。

2.历史背景

目前市场上的电源模块封装多采用单个产品手工摆料，封装形式多是采用注塑封装形式，封装的填充用的一般是热塑性塑料，因此产品的生产效率低。非自动化的操作，往往导致产品的模块芯片损坏，开模时引脚变形大，质量难以控制。近几年由于数据业务的飞速发展和分布式供电系统的不断推广，模块电源的增幅已经超出了一次电源。模块电源的功率密度越来越大，转换效率越来越高，应用也越来越简单。随着半导体工艺、封装技术的大量使用， 传统采用单个模块的封装形式，已渐渐要被市场淘汰。同时原有的封装工艺也已不能满足市场需求，且模块电源每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。因此人们在思索着将半导体的多排封装应用到电源模块的封装，以满足市场的不断需求，因此一种新形式的电源模块封装模具的开发可以很好的迎合市场。

3.电源模块封装要求

以市场上较为通用3种产品为例：AT模块，BT模块，SIP模块，这几种产品以非切割式L/F为载体，每个腔体对应一个产品，先对该产品的使用环境、应用范围进行了解。以AT为列，此产品的包封厚度7.0mm，长宽尺寸为15.24mmX8.3mm。相对来说，包封的厚度也较厚，为保证产品质量，建议将产品定位在自动包封机上使用，且模具采用模盒内抽真空的方式来减少产品的空洞，增加充填性能，为提高生产效率，需要设计一款新的L/F载体，使原本单个的微电路板可以呈矩阵式排列安装在L/F上，这是进行封装的前提，待封装完毕后需要T/F模具的分离工序，将之切成单个的成品，这需要根据单个模块的外形以及抽真空的模盒大小来设计L/F，经过排列组合考虑微电路板在L/F载体上的安装、键合的空间，以及塑封料饼的用量计算。如AT模块产品选用外形为220mmX40mmX0.25mm的L/F载体，每根L/F上可封装16颗产品，单个模盒设置8个料筒，每个料筒左右对称的灌冲4颗产品。

4.技术关键

4.1 微电路板在L/F载体上的稳定性，既要能托稳，又方便后道分离的时候易切除；

4.2 模具不在模架内抽真空，改为模盒内部抽真空；

4.3 传统产品由于不是用塑封模具封装的，产品基本没有脱模角度，塑封模具多排封装，合理设计修改产品的脱模角度，使之既能脱模方便，又不会在封装后露出内部结构；

4.4 产品腔体轮廓都大，且腔体深度深，难以充填密实：

4.5 电路板上有线圈，有微电容，元器件等，注塑成型的时候不能对其造成损伤.

5.技术指标

5.1 上下型腔的深度都超过了3mm，且顶针直径小，顶出的时候不能卡料、倾斜，否则会造成机械手抓料的时候出现问题；

5.2 产品外观不能有疏松、未充填、针孔等缺陷；

5.3 管腿部分不能有压筋和溢料；

5.4 产品由于收缩大，封装后外形尺寸要满足产品图要求，上下塑封体，塑封体与引线框架之间的偏位、错位小于0.05mm；

5.5 X光检测内部不能有空洞，电路板上元器件不能有移位，焊接部分不能松动，线圈上铜丝不能有冲断现象。

质量控制实施方案

电源模块产品采用AUTO模封装，模盒周边设计密封圈，在模盒镶条上设计抽真空用的孔位，在镶件座上设计空气回路，与镶条上的孔连接，通过外接的抽气装置进行抽气，使回路内形成真空，在负压的作用下，便于环氧树脂对型腔内部的灌冲，引线框架上设计的电路板托片，增加了L/F的焊接稳定性，也减小了引脚处压筋的几率，避免了由于引脚强行入位引起的内部电路板的移动；根据环氧树脂的颗粒度大小和粘度，合理设计引脚齿槽和让位槽的台阶差以及引线框架管腿和模具齿形的齿侧间隙，在减少引脚侧面的封装毛刺的基础上，控制产品的充填不满，气孔气泡的产生；浇口的位置避开电源模块中心芯片的位置，设置在电路板上焊接的元器件的下方，最大程度减小树脂对元器件、线圈上铜线的冲击。

6.结束语

电源模块企业，主要为工业、能源、电力、交通和医疗等行业客户提供完整的电源解决方案，中国是亚洲第二大电源模块市场，中国电源模块市场发展迅速，中国的通信领域、汽车电子、航空航天、光伏行业等领域的需求量大，而在全球模块电源市场上，核心技术上最具优势的应该是美国。从技术上来说，美国的电源技术水平至少领先中国20年，领先日本10年。工艺上，美国领先更多，这方面我国和日本也有差距。国内的一些电源模块企业也在不断创新，努力提高产品质量，缩短与国外企业差距。为提高产品质量和竞实力，电源模块企业也积极与半导体公司联合开发优化的多排电源模块封装产品。国内如TSY与金升阳科技有限公司前后长达两年的交流沟通，最终与之合作开发用塑封模具来进行电源模块的产品封装，这是一种新型的封装方式，产品的质量与效率都成倍的提高。希望国内电源模块和半导体封装企业会不断的进行创新，开发出更加优越的产品，共同推动我国电源模块行业不断向前发展，逐渐掌握核心领域技术。

参考文献：

[1]丁黎光，李建光.[J] 模具工业，2006（05），2-3

[2]王建冈，阮新波.大功率模块电源的分析和设计[J]电气传动，2012（01）3-4

[3]王晓平.模块电源的应用[J] .中国科技纵横，2014（05）1-2

作者简介：

代迎桃（1982-），男，安徽铜陵人，工程师，主要从事半导体封装模具、冲流道机设计开发工作，工作单位：铜陵市三佳山田科技股份有限公司。

杨宇（1981-），男，安徽铜陵人，工程师，主要从事半导体封装模具、冲流道机设计开发工作，工作单位：铜陵市三佳山田科技股份有限公司。

黄银青（1982-），男，安徽铜陵人，工程师，主要从事半导体封装模具、冲流道机设计开发工作，工作单位：铜陵市三佳山田科技股份有限公司。