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篇1：迈向新世纪的微电子封装技术论文
中图分类号： TN6；TG454 文献标识码： A 文章编号： 1673-106905-171-2
0 引言
随着计算机技术的普及，到1975年世界上第一只晶体管的诞生，特别是近年来封装技术的发展，微电子封装技术在国民经济中的作用越来越突出，甚至，微电子封装技术越来越成为衡量国民经济发展的一项重要指标，在这样的时代背景之下，对于微电子封装技术的研究变得尤为重要。
1 微电子封装技术的世纪回顾
微电子封装技术有着悠久的历史渊源，其起源、发展、革新都是伴随着IC产业的发展而不断变化的。可以说，有一种IC的出现，就会伴随着一代微电子封装技术的发展。最早的微电子封装技术出现在60年代、70年代，这一时期是比较小规模的微电子封装技术。随后，在80时年代，出现了SMT，这一技术的发展极大的推动了计算机封装技术的发展。基于微电子封装技术的不断革新，经过微电子技术行业专业人员历时多年的研究，开发出了QFP、PQFP等，不但解决了较高I/O LSI的技术封装问题，而且与其他的技术合作，使得QFP、PQFP成为微电子封装的主导型技术。近年来，微电子封装技术又有了新的发展，新的微电子封装技术，不仅仅具有传统裸芯片的全部优良性能，而且这种新型的微电子封装技术，突破了传统的微电子封装技术的阻碍，使得IC 达到了“最终封装”的境界，是微电子封装领域的一大发展。
随着科学技术的不断发展，微电子封装行业也在进行着前所未有的变革，为了增加微电子产品的功能，达到提高电子产品的性能和可靠性以及降低成本的需求，现正在各类先进封装技术的基础上，进一步向3D封装技术发展，特别是近年来，微电子封装领域的专家学者们，正在研究由原来的三层封装模式向一层封装的简洁模式过渡。在不久的将来，随着科学技术的进一步发展，微电子封装技术还将继续在新的领域并借助高科技的助力向更加多元与开阔的方向发展。
2 IC的进展及对微电子封装技术提出的新要求
随着时代的进步和科学技术的发展，各行各业对于电子产品的技术要求更高，在目前的领域之中，无论是信息技术产业，还是汽车行业及交通运输行业，以及关系到国家安全的军事、航空航天行业，都对微电子封装技术提出了更高水平的要求。特别是当下PC机以及通讯信息产业的高速发展，对于微电子封装技术的要求越来越高。为了满足这些关系国计民生的行业的要求，微电子封装技术领域的革新变得刻不容缓。因此，基于以上的时代背景，美国半导体工业协会于制定并且发表了帮奥体技术未来发展的宏伟蓝图，为我们探索半导体行业指明了方向，铺垫了新的里程。
微电子封装技术的发展是伴随着IC技术的发展而不断革新的，这就要求在微电子封装领域的技术革新时要考虑芯片的问题，因为一块芯片的质量、体积、直接关乎微电子封装技术的`成败。因此，对于芯片的特征尺寸问题要格外留心，努力增加芯片的晶体管数以及集成度，保证芯片的性能达到最优化。在设计开发微电子封装技术的时候，要将芯片的开发与微电子封装技术的研究作为一个整体的有机系统去考量，只有这样，我们才能在开发芯片的过程中充分考虑到微电子封装技术，又能够在研究微电子封装技术的同时，对于芯片的要求提出更加准确细致的描述，从而能够提升工作效率。同时，也要注重对于新的技术的应用，比如现在较为流行的3D技术，就可以应用于芯片的制作和微电子封装技术的开发之中，从而能够更加灵活的安排各个零件的功能单元，优化连线布局，使得芯片的性能更加优良，使得微电子封装技术的发展迈上一个新的台阶。
3 微电子封装技术几个值得注意的发展方向
回顾微电子封装技术的发展，我们可以看到微电子封装技术在历史的潮流之中随着时代的发展不断革新，并对当下国民经济的发展产生了越来越重要的影响。在裸芯片以及FC正成为IC封装产业的发展方向的当下情景之中，大力发展FC的工艺技术以及相关的材料，促进微电子封装技术从二维向三维方向发展，是当下微电子封装技术应该值得注意的发展方向。
3.1 裸芯片及FC正成为IC封装产业的发展方向
裸芯片以及FC在未来的十年内将成为一个工业标准，微电子封装技术在这种科技的助力之下，将从有封装、少封装向无封装的方向发展。并且，在当下的科技环境之中，利用SMT技术，可以将裸芯片以及FC直接复制到多层基板上，这样不但芯片的基板面积小，而且制作成本也很小，对于微电子封装技术来说，在科技领域无疑是一大进步。但是，在目前的科技领域之中，裸芯片以及FC仍然有很多的缺陷，比如FC裸芯片在很大的程度上还没有解决测试以及老化筛选等问题，在目前的科技方面，还难以解决一些技术上的疑难问题，还难以达到真正KGD芯片的标准。但是，随着科学技术的发展，一些新的技术应运而生，比如CSP芯片，不仅仅具有封装芯片的一切优点，而且又具有FC裸芯片的所有长处，所以，CSP芯片可以较为全面的进行优化与筛选，能够成为真正意义上的KGD芯片。
3.2 大力发展FC的工艺技术及相关材料
微电子封装技术要想能够在未来的科技发展领域之中占有一席之地，大力发展FC芯片的工艺技术变得刻不容缓。在当下的科技领域之中，FC的工艺技术主要包括了芯片凸点的形成技术以及FCB互联焊接技术和芯片下的填充技术等等。芯片凸点技术主要是在原有芯片的基础上形成的，形成这一芯片的技术需要重新在焊接区域内进行布局，形成一个又一个的凸点。其中，形成凸点的方法主要有物理和化学两种。物理方法包括电镀法、模板焊接法以及热力注射焊接法，而化学的凸点形成法相对来说就比较单一，在下的微电子封装领域的应用还不是那么广泛。FC互联焊接法也是在当下的微电子封装领域应用比较广泛的一种方法，具体的操作方法较为复杂，一般来说，是将Au通过打球而形成的钉头凸点涂抹到基层金属焊接区域之中，这种金属焊接区域之中，往往会涂油导电胶状物，我们再通过加热的办法对这些胶状物进行凝固处理，从未能够使得这些凸点和基板金属焊接区域能够粘贴紧密，形成牢固的连接。这种方法制作成本比较低廉，在熟悉了制作流程之中，制作的过程也比较简单，因此，这一工艺在微电子封装领域的应用较为广泛。此外，芯片下填充技术作为微电子封装产业的一大组成部分，在技术的研发层面也面临着巨大的挑战。
3.3 微电子封装从二维向三维立体封装发展
3D技术的发展与普及，带给了微电子封装技术以极大的革新，在3D技术的助力之中，微电子封装技术从二维空间向三维空间迈进，使得微电子封装技术产品的密度更高、性能更加优良，信号的传输更加方便快捷，可靠性更高，但是，微电子封装技术从二维走向三维，却使得微电子封装技术的成本节省了不少。在当下的微电子封装技术领域之中，实现3D微电子封装的途径大体上来说，主要有以下几种类型：埋置型3D结构、源基板型3D结构，叠装型3D结构。这三种3D微电子封装技术在当下的科技微电子封装领域之中已经开始广泛应用并且作用于经济领域之中，相信，在不久的将来，3D微电子封装技术将成为封装领域的一大趋势。
4 结语
IC的发展促进了微电子封装技术的不断革新，同时，微电子封装技术领域的创新性研究也作用于IC产业，促进了它的变革与发展。相信，在不久的将来，微电子封装技术在新的技术的推动下，还会取得一系列的更加显著的成绩，但是如何将新型技术与微电子封装技术实现完美融合，以及微电子封装技术在应用的过程当中出现的问题如何解决，这一些都需要微电子封装领域的专家和学者做出不懈的努力和艰苦卓绝的探索。
参 考 文 献
[1] 张泽霖.RoHS2.0指令对微电子封装材料的要求及对策[J].新材料产业，（11）.
[2] 孙道恒，高俊川，杜江，江毅文，陶巍，王凌云.微电子封装点胶技术的研究进展[J].中国机械工程，（20）.
篇2：微电子封装技术论文
关于微电子封装技术论文
摘 要：微电子组装技术迅速发展起来，大大提高了器件级IC封装和板级电路组装的密度，出现了IC器件封装和板级电路组装这两个电路组装阶层之间技术上的融合，推动了微组装技术和微电子封装技术高速发展，使微电子组(封)装技术呈现出日新月异、百花盛开、争奇斗艳的良好局面。传统的封装技术推向更高的发展阶段――微电子封装，其主要特点表现在高密度(体积小、重量轻)，高性能(性能优，功能多，成本低，高可靠)方面，已成为目前电子封装的潮流。
关键词：微电子论文
1.微电子封装的发展历程
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三个阶段：
第一阶段：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)。
第二阶段：上世纪80 年代早期引入了表面安装(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。
第三阶段：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，I/O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。
2.新型微电子封装技术
2.1焊球阵列封装(BGA)
阵列封装(BGA)是世界上九十年代初发展起来的一种新型封装。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。
这种BGA的突出的优点：①电性能更好：BGA用焊球代替引线，引出路径短，减少了引脚延迟、电阻、电容和电感;②封装密度更高;由于焊球是整个平面排列，因此对于同样面积，引脚数更高。例如边长为31mm的BGA，当焊球节距为1mm时有900只引脚，相比之下，边长为32mm，引脚节距为0.5mm的QFP只有208只引脚;③BGA的节距为1.5mm、1.27mm、1.0mm、0.8mm、0.65mm和0.5mm，与现有的表面安装工艺和设备完全相容，安装更可靠;④由于焊料熔化时的表面张力具有“自对准”效应，避免了传统封装引线变形的损失，大大提高了组装成品率;⑤BGA引脚牢固，转运方便;⑥焊球引出形式同样适用于多芯片组件和系统封装。因此，BGA得到爆炸性的发展。BGA因基板材料不同而有塑料焊球阵列封装(PBGA)，陶瓷焊球阵列封装(CBGA)，载带焊球阵列封装(TBGA)，带散热器焊球阵列封装(EBGA)，金属焊球阵列封装(MBGA)，还有倒装芯片焊球阵列封装(FCBGA)。PQFP可应用于表面安装，这是它的主要优点。但是当PQFP的引线节距达到0.5mm时，它的组装技术的复杂性将会增加。在引线数大于200条以上和封装体尺寸超过28mm见方的应用中，BGA封装取代PQFP是必然的。在以上几类BGA封装中，FCBGA最有希望成为发展最快的BGA封装。FCBGA除了具有BGA的'所有优点以外，还具有：①热性能优良，芯片背面可安装散热器;②可靠性高，由于芯片下填料的作用，使FCBGA抗疲劳寿命大大增强;③可返修性强。
2.2 芯片尺寸封装(CSP)
CSP(Chip Scale Package)封装，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CSP封装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。
芯片尺寸封装(CSP)和BGA是同一时代的产物，是整机小型化、便携化的结果。美国JEDEC给CSP的定义是：LSI芯片封装面积小于或等于LSI芯片面积120%的封装称为CSP。由于许多CSP采用BGA的形式，所以最近两年封装界权威人士认为，焊球节距大于等于lmm的为BGA，小于lmm的为CSP。由于CSP具有更突出的优点：①近似芯片尺寸的超小型封装;②保护裸芯片;③电、热性优良;④封装密度高;⑤便于测试和老化;⑥便于焊接、安装和修整更换。
一般地CSP，都是将圆片切割成单个IC芯片后再实施后道封装的，而WLCSP则不同，它的全部或大部分工艺步骤是在已完成前工序的硅圆片上完成的，最后将圆片直接切割成分离的独立器件。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。CSP技术是在电子产品的更新换代时提出来的，它的目的是在使用大芯片(芯片功能更多，性能更好，芯片更复杂)替代以前的小芯片时，其封装体占用印刷板的面积保持不变或更小。
WLCSP所涉及的关键技术除了前工序所必须的金属淀积技术、光刻技术、蚀刻技术等以外，还包括重新布线(RDL)技术和凸点制作技术。通常芯片上的引出端焊盘是排到在管芯周边的方形铝层，为了使WLP适应了SMT二级封装较宽的焊盘节距，需将这些焊盘重新分布，使这些焊盘由芯片周边排列改为芯片有源面上阵列排布，这就需要重新布线(RDL)技术。
3.微电子封装技术的发展趋势
微电子封装技术是90年代以来在半导体集成电路技术、混成电路技术和表面组装技术(SMT)的基础上发展起来的新一代电子组装技术。多芯片组件(MCM)就是当前微组装技术的代表产品。它将多个集成电路芯片和其他片式元器件组装在一块高密度多层互连基板上，然后封装在外壳内，是电路组件功能实现系统级的基础。CSP的出现解决了KGD问题，CSP不但具有裸芯片的优点，还可象普通芯片一样进行测试老化筛选，使MCM 的成品率才有保证，大大促进了MCM的发展和推广应用。目前MCM已经成功地用于大型通用计算机和超级巨型机中，今后将用于工作站、个人计算机、医用电子设备和汽车电子设备等领域。
4.结束语
从以上介绍可以看出，微电子封装，特别是BGA、CSP、SIP、3D、MCM 等先进封装对SMT的影响是积极的，当前更有利于SMT的发展，将来也会随着基板技术的提高，新工艺、新材料、新技术、新方法的不断出现，促进SMT向更高水平发展。
篇3：浅析未来微电子封装技术发展趋势论文
在电子封装技术中，微电子封装更是举足轻重，所以IC封装在国际上早已成为独立的封装测试产业，并与IC设计和IC制造共同构成IC产业的三大支柱。本文介绍了对微电子封装的要求，以及未来微电子封装的发展趋势，其中着重介绍了芯片直接安装(DCA)优越性。
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：
(1)具有的I/O数更多;(2)具有更好的电性能和热性能;(3)更小、更轻、更薄，封装密度更高;(4)更便于安装、使用、返修;(5)可靠性更高;(6)性能价格比更高;
篇4：浅析未来微电子封装技术发展趋势论文
具体来说，在已有先进封装如QFP、BGA、CSP和MCM等基础上，微电子封装将会出现如下几种趋势：
DCA(芯片直接安装技术)将成为未来微电子封装的主流形式
DCA是基板上芯片直接安装技术，其互联方法有WB、TAB和FCB技术三种，DCA与互联方法结合，就构成板上芯片技术(COB)。
当前，在DCA技术中，WB仍是主流，但其比重正逐渐下降，而FCB技术正迅速上升。因为它具有以下优越性：
(1)DCA特别是FC(倒装芯片)是“封装”家族中最小的封装，实际上是近于无封装的芯片。
(2)传统的WB只能利用芯片周围的焊区，随着I/O数的增加，WB引脚节距必然缩小，从而给工艺实施带来困难，不但影响产量，也影响WB质量及电性能。因此，高I/O数的器件不得不采用面阵凸点排列的FC。
(3)通常的封装(如SOP、QFP)从芯片、WB、引线框架到基板，共有三个界面和一个互联层。而FC只有芯片一个基板一个界面和一个互联层，从而引起失效的焊点大为减少，所以FCB的组件可靠性更高。
(4)FC的“引脚”实际上就是凸点的高度，要比WB短得多，因此FC的电感非常低，尤其适合在射频移动电话，特别是频率高达2GHz以上的无线通信产品中应用。
(5)由于FC可直接在圆片上加工完成“封装”，并直接FCB到基板上，这就省去了粘片材料、焊丝、引线框架及包封材料，从而降低成本，所以FC最终将是成本最低的封装。
(6)FC及FCB后可以在芯片背面直接加装散热片，因此可以提高芯片的散热性能，从而FC很适合功率IC芯片应用。
通过以上对DCA及FCB优越性的分析，可以看出DCA特别是FCB技术将成为未来微电子封装的主流形式应是顺理成章的事。
2.2 三维(3D)封装技术将成为实现电子整机系统功能的有效途径
三维封装技术是国际上近几年正在发展着的电子封装技术，它又称为立体微电子封装技术。3D已成为实现电子整机系统功能的有效途径。
各类SMD的日益微型化，引线的细线宽和窄间距化，实质上是为实现xy平面(2D)上微电子组装的高密度化;而3D则是在2D的基础上，进一步向z方向，即向空间发展的微电子组装高密度化。实现3D，不但使电子产品的'组装密度更高，也使其功能更多，传输速度更高、相对功耗更低、性能更好，而可靠性也更高等。
与常规的微电子封装技术相比，3D可使电子产品的尺寸和重量缩小十倍。实现3D，可以大大提高IC芯片安装在基板上的Si效率(即芯片面积与所占基板面积之比)。对于2D多芯片组件情况，Si效率在20%—90%之间，而3D的多芯片组件的Si效率可达100%以上。由于3D的体密度很高，上、下各层间往往采取垂直互联，故总的引线长度要比2D大为缩短，因而使信号的传输延迟线也大为减小。况且，由于总的引线长度的缩短，与此相关的寄生电容和寄生电感也大为减小，能量损耗也相应减少，这都有利于信号的高速传输，并改善其高频性能。此外，实现3D，还有利于降低噪声，改善电子系统性能。还由于3D紧密坚固的连接，有利于可靠性的提高。
3D也有热密度较大、设计及工艺实施较复杂的不利因素，但随着3D技术日益成熟，这些不利因素是可以克服的。
总之，微电子封装技术的发展方向就是小型化、高密度、多功能和低成本。
篇5：浅谈未来微电子封装技术发展趋势论文
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：
(1)具有的I/O数更多；(2)具有更好的电性能和热性能；(3)更小、更轻、更薄，封装密度更高；(4)更便于安装、使用、返修；(5)可靠性更高；(6)性能价格比更高；
篇6：微电子封装技术的发展趋势
一、微电子封装的发展历程
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三个阶段：第一阶段：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)。
第二阶段：上世纪80 年代早期引入了表面安装(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。
第三阶段：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，i/o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。
二、新型微电子封装技术
(一)焊球阵列封装(BGA)
阵列封装(BGA)是世界上九十年代初发展起来的一种新型封装。
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。
这种BGA的突出的优点：1.电性能更好：BGA用焊球代替引线，引出路径短，减少了引脚延迟、电阻、电容和电感;2.封装密度更高;由于焊球是整个平面排列，因此对于同样面积，引脚数更高。
例如边长为31mm的BGA，当焊球节距为1mm时有900只引脚，相比之下，边长为32mm，引脚节距为0.5mm的qfp只有208只引脚;3.BGA的节距为1.5mm、1.27mm、1.0mm、0.8mm、0.65mm和0.5mm，与现有的表面安装工艺和设备完全相容，安装更可靠;4.由于焊料熔化时的表面张力具有 “自对准”效应，避免了传统封装引线变形的损失，大大提高了组装成品率;5.BGA引脚牢固，转运方便;6.焊球引出形式同样适用于多芯片组件和系统封装。
因此，BGA得到爆炸性的发展。
BGA因基板材料不同而有塑料焊球阵列封装(pBGA)，陶瓷焊球阵列封装(cBGA)，载带焊球阵列封装(tBGA)，带散热器焊球阵列封装(eBGA)，金属焊球阵列封装(mBGA)，还有倒装芯片焊球阵列封装(fcBGA)。
PQFP可应用于表面安装，这是它的主要优点。
(二)芯片尺寸封装(CSP)
CSP(chip scale package)封装，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CSP封装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。
芯片尺寸封装(CSP)和BGA是同一时代的产物，是整机小型化、便携化的结果。
LSI芯片封装面积小于或等于LSI芯片面积120%的封装称为CSP。
由于许多CSP采用BGA的形式，所以最近两年封装界权威人士认为，焊球节距大于等于lmm的为BGA，小于lmm的为CSP。
由于CSP具有更突出的优点：1.近似芯片尺寸的超小型封装;2.保护裸芯片;3.电、热性优良;4.封装密度高;5.便于测试和老化;6.便于焊接、安装和修整更换。
一般地CSP，都是将圆片切割成单个IC芯片后再实施后道封装的，而wlCSP则不同，它的全部或大部分工艺步骤是在已完成前工序的硅圆片上完成的，最a后将圆片直接切割成分离的独立器件。
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。
CSP技术是在电子产品的更新换代时提出来的，它的目的是在使用大芯片(芯片功能更多，性能更好，芯片更复杂)替代以前的小芯片时，其封装体占用印刷板的面积保持不变或更小。
wlCSP所涉及的关键技术除了前工序所必须的金属淀积技术、光刻技术、蚀刻技术等以外，还包括重新布线(RDL)技术和凸点制作技术。
通常芯片上的引出端焊盘是排到在管芯周边的方形铝层，为了使WLP适应了SMt二级封装较宽的焊盘节距，需将这些焊盘重新分布，使这些焊盘由芯片周边排列改为芯片有源面上阵列排布，这就需要重新布线(RDL)技术。
三、微电子封装技术的发展趋势
微电子封装技术是90年代以来在半导体集成电路技术、混成电路技术和表面组装技术(SMt)的基础上发展起来的新一代电子组装技术。
多芯片组件(MCM)就是当前微组装技术的代表产品。
它将多个集成电路芯片和其他片式元器件组装在一块高密度多层互连基板上，然后封装在外壳内，是电路组件功能实现系统级的基础。
CSP的出现解决了KGD问题，CSP不但具有裸芯片的优点，还可象普通芯片一样进行测试老化筛选，使MCM 的成品率才有保证，大大促进了MCM的发展和推广应用。
目前MCM已经成功地用于大型通用计算机和超级巨型机中，今后将用于工作站、个人计算机、医用电子设备和汽车电子设备等领域。
四、结束语
从以上介绍可以看出，微电子封装，特别是BGA、CSP、SIP、3D、MCM 等先进封装对SMt的影响是积极的，当前更有利于SMt的发展，将来也会随着基板技术的提高，新工艺、新材料、新技术、新方法的不断出现，促进SMt向更高水平发展。
篇7：微电子封装技术的发展趋势
摘 要：随着科技的发展，微电子封装点胶技术由传统的接触式点胶方式向无接触式点胶技术转变。
本文就微电子封装点胶技术中的'接触式点胶和无接触式点胶技术进行了详尽的介绍。
关键词：微电子封装;接触式点胶;无接触式点胶
随着现代科技的发展，基于微电子技术的流体点胶技术在芯片固定、封装倒扣以及芯片涂敷中得以广泛应用。
流体点胶技术以受控的方式对流体精确分配，可将理想大小的流体，如焊剂、导电胶、环氧树脂和粘合剂等，转移到工件诸如芯片、电子元件等合适位置。
从而实现各种元器件机械或者电气的连接。
基于微电子封装点胶技术的优势特点是操作系统性能好，点胶速度快和点胶一致性优良、精度高等特点[2]。
1 点胶技术综述
基于点胶原理的不同，可将点胶技术分为接触式点胶和无接触式点胶[3，4]，如图1所示。
接触式点胶的工作原理是通过点胶针头引导液同基板接触，经过一段时间后待基板完全浸润后，点胶针头开始向上运动，胶液依靠同基板间的黏性力同点胶针头分离在基板上形成胶点。
接触式点胶技术的特点是需要配置高精度的传感器来控制针头抬起和下降高度。
无接触式点胶是采用相关方式使胶液受到高压作用，胶液在获得足够大的动能后按照规定的速度喷射到基本之上。
胶液在喷射时，针头没有Z轴方向位移[3]。
近几年来，点胶技术得以快速发展，已经从接触式点胶技术向无接触式点胶技术转变。
当前国外已经开始研究和开发无接触式点胶技术，并取得了一定的成绩。
不过，就我国而言，目前还有超过一般以上的点胶系统仍旧采用接触式针头点胶，且以时间/压力型为主[2];无接触式点胶系统市场份额占有率低下，所以，针对我国点胶技术发展实际，加强对精度高、可靠性强的流体点胶技术研究和开发势在必行[5]。
2 接触式点胶
2.1大量式点胶
大量式点胶可细分为针转式点胶和丝网印刷式点胶两种。
大量式点胶的突出特点是点胶速度快。
可适用于印刷电路板的大规模生产线，其缺点是柔性差，点胶的精度不是很高，一致性差，且胶液是直接暴露在空气中，胶液容易吸水和挥发，影响胶液质量。
针转移式点胶的适应性比较差，对于不同的点胶样式需要更换针板，在点胶时需不停加热，重复适用性差。
丝网印刷式点胶仅仅适用表面比较平整的元器件，而对于表面凸凹不平的集成电路则不适用。
[2，4，6]。
2.2 针头式点胶
2.2.1 计量管式点胶和活塞式点胶
计量式点胶和活塞式点胶是继大量式点胶后的一种新型点胶方式。
这两种点胶方式都是通过压力驱动胶液流出完成点胶。
计量式点胶是由螺旋杆旋转提供压力，在压力作用下胶液流出，针头按照一定的轨迹移动可画出线或者圆等图案。
活塞式点胶是通过活塞作用推动胶液流出完成点胶。
该点胶方式的一致性好，不过胶液的量不好控制，活塞清洗困难，对活塞的密封性要求极高[2，4，6]。
2.2.2 时间/压力型点胶
时间/压力型点胶是当前应用最为广泛的点胶方式之一，该种点胶方式最早的应用在表面贴装中。
其工作原理是通过脉动气压挤压针筒内的活塞，将流体通过底部针头挤出到基板上。
该种点胶技术适用于黏度不是很高的流体;其胶点大小同气体压力和时间有关。
该种点胶设备的造价比较低，容易操作，维护和清洗方便。
不过该种点胶方式对流体的黏度很敏感，气压反复压缩使流体温度逐渐升高，对流体的流变特性造成了一定影响，比如胶液流出的直径大小不一，点胶一致性效果差。
3 无接触式点胶
无接触式点胶是当前一种基于微电子技术的新型点胶技术，该点胶技术可细分为喷墨点胶和喷射点胶。
其中喷射点胶又分为机械式喷射点胶和压电式喷射点胶两种方式。
3.1 喷墨技术
喷墨技术指的是将墨水喷涂到基底上面的技术。
喷墨方式有热气泡式和压电式。
该种技术主要应用在印刷、压电式喷墨和药剂生产方面。
热气泡式喷墨是对热敏电阻通电，产生热能加热墨水产生气泡，气泡爆破后墨水喷出形成墨滴;压电式喷墨是利用压电材料压电效应产生机械力，通过机械力将墨水“挤”或“推”出去。
不过需要提出的是，微电子封装中所使用的流体黏度一般都比较高，而喷墨技术只适用于低黏度流体的喷墨。
在流体材料适用性方面表现的能力比较欠缺。
3.2 喷射点胶技术
喷射点胶技术当前还处于研发阶段，技术还不够成熟。
该技术主要是通过瞬间高压作用驱动胶液喷出，每次喷射只能形成一个胶点。
经过多次喷射后胶点叠加在一起形成图案。
喷射点胶基本上对各种黏度的流体适用。
并且喷射的速度快、适应性和一致性好。
当前，喷射点胶技术有机械式和压电式两种。
其中，压电式点胶适用于低、中黏度流体;机械式点胶适用于黏度高的流体。
3.2.1 机械式喷射点胶
机械式喷射点胶主要用于喷射高黏度流体，目前在电子生产领域得以广泛应用。
采用机械师喷射点胶，流体在比较低的压力作用下就能进入到料腔内。
一般而言，芯片下填充料粘结剂的压力控制在0.1MPa左右;液晶类黏度比较低的材料压力控制在0.01MPa左右。
该技术的特点是液体在喷嘴位置可获得极强瞬时压力，可对黏度高的流体进行喷射;其缺点是喷射出的胶点要比压电式、热气泡式所喷射的胶点尺寸大很多[3，7]，并且其结构比较复杂，喷射频率要低于压电式。
3.2.2压电式喷射点胶
压电式喷射点胶装置主要有两大类型。
一类是压电式点胶作为热喷墨印刷技术应用于LED中有机颜料的注入;另一类是压电式喷射点胶是应用于电子器件紫外固化粘结剂包封。
4 结语
综上，随着现代科学技术的发展，微电子封装点胶技术必将会向新台阶迈进。
本文针对微电子封装的接触式点胶技术和无接触式点胶技术的应用及优缺点进行了简要的介绍和分析。
仅供业内人士参考。
参考文献
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[3] 房加强，于治水，苌文龙，王波，姜鹤明. 微电子封装中焊点的电迁移现象分析与研究[J]. 上海工程技术大学学报. (01)
[4] 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. (07)
[5] 罗德容，黄其煜，程秀兰.无接触喷射式点胶技术的应用[J].电子与封装，2009，9(6)：5-8.
篇8：芯片封装技术分析论文
[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9：浅析微电子制造技术及其发展论文
浅析微电子制造技术及其发展论文
摘 要：电子信息技术的使用加快了世界发展的脚步，并且在各个行业中的应用范围也变得越来广泛。这直接导致这项技术的使用在集成电路中占据的地位也变得很高。信息技术的快速发展催生出了一个新型的电子技术，就是微电子制造技术，这项技术的使用提升了电子制造行业的生产效率。文章针对微电子制作技术的使用进行了内上的分析，分析的过程中也对这项技术的未来发展趋势进行了展望。希望得到的结论可以给相关人员的工作进展带来帮助。
关键词：微电子；制造技术；集成电路；发展
集成电路是一种应用在电子信息科技领域的新型技术，这项技术的研发让电子生产行业的发展发生了翻天覆地的变化，促进了行业的变革速度。以往的半导体使用材料一般是单质硅，这种材料在使用过程中效率不是很高，对于工作上的细节处理也差强人意。随着技术的发展与运用，第二代半导体材料逐渐被人们所熟识并广泛应用。如今，半导体的使用材料已经变为氧化镓或是硅化碳，也就是第三代电子处理技术，这项技术的不断更新使得技术的使用材料体积也变得越来越小。
1 微电子技术的发展历程
自20世纪中期第一个集成电路研发成功之后，我们就进入了微电子技术时代，在半个多世纪的发展中，微电子技术被广泛应用在工业生产和国防军事领域，目前更是在商业领域中获得极大的应用和发展。并且在长期的发展进程中，微电子技术一直是以集成电路为主要的核心代表，也逐渐形成了一定的发展规律，最典型的莫过于摩尔定律。当然，集成电路的应用领域不断扩展也进一步刺激了微电子技术的快速发展。
在新事物的发展进程中，其发展规律和发展趋势势必要与需求相结合，并受需求的影响。微电子技术也不例外。在其发展进程中，微电子制造技术无疑是微电子技术最大的“客户”，正是因为微电子制造技术提出了各种应用需要，才使得微电子技术得到了快速发展。也可以说，微电子制造技术正是微电子设计技术与产品应用技术的“中介”，是将微电子技术设计猜想转化为实物的“桥梁”。但值得一提的是，这个实物转化的过程也会对微电子设计技术的发展产生影响，并直接决定着微电子器件的造价与功能作用。
2 微电子制造技术的发展与制造工艺
在半个多世纪的发展中，微电子制造技术的`应用主要体现在集成电路与分立器件的生产工艺上。集成电路和分立器件在制造工艺上并无太大区别，仅仅只是两者的功能与结构不一样。但是受电子工业发展趋势的影响，目前集成电路的应用范围相对更广，所以分立器件在微电子制造技术应用中所占的比重逐渐减少，集成电路逐渐成为其核心技术。
在集成电路的制造过程中，微电子制造技术主要被应用在材料、工艺设备以及工艺技术三方面上，并且随着产业化的发展，这三方面逐渐出现了产业分工现象。发展到今天，集成电路的制造产业分为了材料制备、前端工艺和后端工艺三大产业，这些产业相互独立运作，各自根据市场需求不断发展。
集成电路的种类有多种，相关的工艺也有差异，但各类集成电路制造的基本路径大致相同。材料制造包括各种圆片的制备，涉及从单晶拉制到外延的多个工艺，材料制造的主要工艺有单晶拉制、单晶切片、研磨和抛光、外延生长等几个环节，但并不是所有的材料流程都从单晶拉制走到外延，比如砷化稼的全离子注入工艺所需要的是抛光好的单晶片（衬底片），不需要外延。
前端工艺总体上可以概括为图形制备、图形转移和注入（扩散）形成特征区等三大步，其中各步之间互有交替。图形制备以光刻工艺为主，目前最具代表性的光刻工艺是45nm工艺，借助于浸液式扫描光刻技术。图形转移的王要内容是将光刻形成的图形转入到其他的功能材料中，如各种介质、体硅和金属膜中，以实现集成元器件的功能结构。注入或扩散的主要目的是通过外在杂质的进入，在硅片特定区域形成不同载流子类型或不同浓度分布的区域和结构。
3 微电子制造技术的发展趋势和主要表现形式
总体上，推动微电子制造技术发展的动力来自于应用需求和其自身的发展需要。作为微电子器件服务的主要对象，信息技术的发展需求是微电子制造技术发展的主要动力源泉。信息的生成、存储、传输和处理等在超高速、大容量等技术要求和成本降低要求下，一代接一代地发展，从而也推动微电子制造技术在加工精度、加工能力等方面相应发展。
从历史上看，第一代的硅材料到第二代的砷化稼材料以及第二代的砷化稼到以氮化稼榇表的第三代半导体材料的发展，大都是因为后一代的材料在某些方面具备更为优越的性能。如砷化稼在高频和超高频方面超越硅材料，氮化稼在高频大功率方面超越砷化稼。从长远看，以材料的优越特性带动微电子器件及其制造技术的提升和跃进仍然是微电子技术发展的主要表现形式。较为典型的例子是氮化稼材料的突破直接带来蓝光和白光高亮LED的诞生，以及超高频超大功率微电子器件的发展。
微电子制造技术在发展的历史进程中融合了其他制造技术上的应用，所以这项技术近年来的突出表现是集成电路的开发与使用，在使用过程中可以兼容其他的格式进行工作。电子制造技术以及集成电路信息技术在融合的过程中，让电子生产企业的效率得到了稳步的提升，由此我们可以从中了解到这种多种技术相融合的，集成方式，可以将应用领域的生产效率进行实际性的整合。所以，研究人员应该对这项技术的使用进行重点开发，在研发与技术处理过程中将生产上的效率提升到最大。
结束语
通过以上的论述，我们可以从技术的发展与变革的过程中了解到，科学技术是第一生产力，科学的进步与发展让电子信息技术的发展市场份额变的越来越大。微电子信息技术的应用使得集成电路的为主要核心动力的电子制造行业发展进步的速度越来越快。现如今，微电子制造技术已经在纳米级的集成电路产品制造中得以实现，电子产品的更新换代速度变得更快。同时，这种材料在使用过程中也可以将这些电子产品的质量与稳定性进行良好的保证。以当前的科技发展趋势来看，微电子制造技术在未来的行业发展过程中将会有更大的发展与提升的空间。所以为了让技术产业可以推动我国国民经济的发展与运行，相关研究人员必须加强对电子信息技术方面的技术研究，让这些高微电子制造技术水平可以与西方国家相媲美，并在发展研究的过程中，建立我国自主生产品牌，让我国的电子信息技术可以走向世界。
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篇10：微电子封装的关键技术及应用前景探析论文
【引言】：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。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，因此采用什么样的封装关键技术就显得尤为重要。
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】：
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