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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。' U5 l7 W6 r3 ^0 r6 l
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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。- A; c6 M v0 k* w$ E" a6 F2 j6 F
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2 P9 I3 N5 g: y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：$ o0 G8 W$ t5 Y% F- e
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( O4 _4 R% M2 u$ p. B- H" g/ P1、极低的成本。/ A! j* ?9 o) P- J
2、薄、轻、便捷。, @1 \ u4 x) b) W( Y2 ^' J3 O
3、极高的性能。$ `: l* N( N9 K% T/ g. C0 F
4、各种不同的功能包括各类不同的半导体芯片。
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微电子封装技术的发展历程 8 i; O2 F& {6 n. [
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$ C9 t8 g" G' }7 z9 ]" N微电子封装技术的发展经历了3个阶段：
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" o! a) f2 E- B. B7 z3 L, v5 `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。 3 `0 a. D4 x% f2 G+ m) P
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/ {# |1 N! a+ u: K! n3 ?9 D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。 9 h5 o+ ], p8 @
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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。 4 Z* l1 e- I( ^ C
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0 X+ q% N! B6 q$ \2 nBGA\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)。" ?4 F. t, `% b" A* N6 [
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BGA具有下述优点：
5 V# m* R2 D$ ]8 y# w, F9 ?: J1、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。 0 G8 ~* i. G. f& O8 Q
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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。 8 l, k1 Y$ D$ H
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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。 # q: V' ]* i+ I5 o8 |7 T
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* `, r0 E! _6 c( o, _5 H4、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。 # j; R# o! R' @0 [
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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。 5 Y! [" ?$ j o( P
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$ U, X S4 V/ K- ^9 l6、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。 ; a. R' w9 C% M; Q+ F6 v( l4 p
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0 \' U9 H- e" g2 h/ l7、焊球引出形式同样适用于多芯片组件和系统封装。
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发表于 2021-8-27 14:10
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