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标题: 微电子封装技术简述 [打印本页]

作者: SIN2020    时间: 2021-8-27 14:10
标题: 微电子封装技术简述
21世纪微电子技术的高速发展,随之带动的是一系列产业的发展。信息、能源、通讯各类新兴产业的发展离不开微电子技术。而微电子封装技术是微电子技术中最关键和核心的技术。
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, B0 I1 }8 Y4 \2 L( K( A8 e微电子封装体和芯片(Chip或die)通过封装工艺(Packaging)组合成一个微电子器件(Device),通常封装为芯片(或管芯)提供电通路、散热通路、机械支撑、环境防护等,所以微电子封装是微电器件的2个基本组成部分之一,器件的许多可靠性性能都是由封装的性能决定的。3 B% n/ Y' k; ]6 P

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致力于发展微电子封装技术的人们把目光投在以下4个方面:0 N  |  p+ n& ?+ T7 R! E5 e: Q4 n! O
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1、极低的成本。
* z) X/ @6 m. Y- d7 d; w: v2、薄、轻、便捷。7 q- D3 L9 t* N4 _0 T
3、极高的性能。- x8 g6 b) }6 z
4、各种不同的功能包括各类不同的半导体芯片。   3 h1 ], g- q3 N5 M  F6 R. R- O

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微电子封装技术的发展历程  6 @- I  C3 o$ V. a* l, R/ D
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* d: W) n+ J. q' B8 }微电子封装技术的发展经历了3个阶段:  ( q+ `! v( K, }4 S& s& P) k0 \

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第一阶段是20世纪70年代中期,由双直列封装技术(DIP)为代表的针脚插入型转变为四边引线扁平封装型(QPF),与DIP相比,QFP的封装尺寸大大减小,具有操作方便、可靠性高、适用于SMT表面安装技术在PCB上安装布线,由于封装外形尺寸小,寄生参数减小,特别适合高频应用。 
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! D3 R" W$ ~7 k9 F6 b第二阶段是20世纪90年代中期,以球栅阵列端子BGA型封装为标志,随后又出现了各种封装体积更小的芯片尺寸封装(CSP)。与QPF相比,BGA引线短,散热好、电噪小且其封装面积更小、引脚数量更多、适合大规模生产。  5 f8 J8 _: O. G/ I7 Y+ G
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第三阶段是本世纪初,由于多芯片系统封装SIP出现,将封装引入了一个全新的时代。  $ e  t5 j5 b) r) D$ v8 X) B' f; K/ e

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BGA\CSP封装球栅阵列封装BGA在GPU、主板芯片组等大规模集成电路封装有广泛应用。它的I/O引线以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面,引线间距大,引线长度短,这样BGA消除了精细间距器件中由于引线而引起的共面度和翘曲的问题。BGA技术包括很多种类如陶瓷封装BGA(CBGA)、塑料封装BGA(PBGA)以及MicroBGA(μBGA)。
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BGA具有下述优点:    w* M' Q% o( k! a/ w/ D
1、I/O引线间距大(如1.0mm,1.27mm),可容纳的I/O数目大,如1.27mm间距的BGA在25mm边长的面积上可容纳350个I/O,而0.5mm间距的QFP在40mm边长的面积上只容纳304个I/O。 . Q$ s2 N& c2 X/ T: S

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2、封装可靠性高,不会损坏引脚,焊点缺陷率低,焊点牢固。  
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3、管脚水平面同一性较QFP容易保证,因为焊锡球在溶化以后可以自动补偿芯片与PCB之间的平面误差,而且其引脚牢固运转方便。   }$ D, u* p% b) u! V" K  r9 i2 T/ {% I

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4、回流焊时,焊点之间的张力产生良好的自对准效果,允许有50%的贴片精度误差,避免了传统封装引线变形的损失,大大提高了组装成品率。 
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5、有较好的电特性,由于引线短,减小了引脚延迟,并且导线的自感和导线间的互感很低,频率特性好。  
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% D4 R. b; J) X2 x  I& w4 j1 Y6、能与原有的SMT贴装工艺和设备兼容,原有的丝印机、贴片机和回流焊设备都可使用,兼容性好,便于统一标准。 ( L# W, L$ ^& W( ]- q
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7、焊球引出形式同样适用于多芯片组件和系统封装。' C  O4 P  L# K. W
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作者: ldezgr    时间: 2021-8-27 15:01
谢谢,学习学习
作者: tend    时间: 2021-8-27 15:42
BGA\CSP封装球栅阵列封装BGA在GPU、主板芯片组等大规模集成电路封装有广泛应用。它的I/O引线以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面,引线间距大,引线长度短,这样BGA消除了精细间距器件中由于引线而引起的共面度和翘曲的问题。BGA技术包括很多种类如陶瓷封装BGA(CBGA)、塑料封装BGA(PBGA)以及MicroBGA(μBGA)。
作者: updown    时间: 2021-8-27 16:11
回流焊时,焊点之间的张力产生良好的自对准效果,允许有50%的贴片精度误差,避免了传统封装引线变形的损失,大大提高了组装成品率。




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