封装工艺流程.pptx

集成电路封装技术
为什么要学****封装工艺流程
熟悉封装工艺流程是认识封装技术的前提，是进行封装设计、制造和优化的根底。
芯片封装和芯片制造不在同一工厂完成
它们可能在同一工厂不同的生产区、或不同内部产生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力．把分布内力在一点的集度称为应力〔Stress〕。物体由于外因而变形时，在物体内各局部之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力〔Stress〕。
按照应力和应变的方向关系，可以将应力分为正应力σ 和切应力τ，正应力的方向与应变方向平行，而切应力的方向与应变垂直。按照载荷〔Load〕作用的形式不同，应力又可以分为拉伸压缩应力、弯曲应力和扭转应力〕，具有良好的抗疲劳与抗潜变特性。
缺点：因材质的热膨胀系数不同而引发应力破坏。
软质焊料：铅-锡、铅-银-銦。
在焊接前先在芯片反面制作多层技术薄膜，目的是利用焊料的润湿。
使用软质焊料可消除硬质焊料的缺点。
导电胶粘贴法
导电胶是银粉与高分子聚合物〔环氧树脂〕的混合物。银粉起导电作用，而环氧树脂起粘接作用。
第二章 封装工艺流程
导电胶有三种配方：
〔1〕各向同性材料，能沿所有方向导电。
〔2〕导电硅橡胶，能起到使器件与环境隔绝，防止水、汽对芯片的影响，同时还可以屏蔽电磁干扰。
〔3〕各向异性导电聚合物，电流只能在一个方向流动。在倒装芯片封装中应用较多。无应力影响。
三种导电胶的特点是：化学接合、具有导电功能。
导电胶贴装工艺
第二章 封装工艺流程
膏状导电胶：
用针筒或注射器将粘贴剂涂布到芯片焊盘上〔不能太靠近芯片外表，否那么会引起银迁移现象〕，然后用自动拾片机〔机械手〕将芯片精确地放置到焊盘的粘贴剂上，在一定温度下固化处理〔150℃ 1小时或186℃半小时〕。
固体薄膜：
将其切割成适宜的大小放置于芯片与基座之间，然后再进行热压接合。采用固体薄膜导电胶能自动化大规模生产。
导电胶粘贴法的缺点是热稳定性不好，高温下会引起粘接可靠度下降，因此不适合于高可靠度封装。
玻璃胶粘贴法

与导电胶类似，玻璃胶也属于厚膜导体材料〔后面我们将介绍〕。不过起粘接作用的是低温玻璃粉。它是起导电作用的金属粉〔Ag、Ag-Pd、Au、Cu等〕与低温玻璃粉和有机溶剂混合，制成膏状。
第二章 封装工艺流程
在芯片粘贴时，用盖印、丝网印刷、点胶等方法将胶涂布于基板的芯片座中，再将芯片置放在玻璃胶之上，将基板加温到玻璃熔融温度以上即可完成粘贴。由于完成粘贴的温度要比导电胶高得多，所以它只适用于陶瓷封装中。在降温时要控制降温速度，否那么会造成应力破坏，影响可靠度。
芯片互连
芯片互连是将芯片焊区与电子封装外壳的I/O引线或基板上的金属焊区相连接。
芯片互连常见的方法：
第二章 封装工艺流程
打线键合（WB wire bonding）
倒装芯片键合(FCB flip chip bonding，C4)
载带自动键合（TAB tape automate bonding）
这三种连接技术对于不同的封装形式和集成电路芯片集成度的限制各有不同的应用范围。
打线键适宜用引脚数为3-257；载带自动键合的适用引脚数为12-600；倒装芯片键适宜用的引脚数为6-16000。可见C4适合于高密度组装。
打线键合技术
第二章 封装工艺流程
打线键合技术
超声波键合（Ultrasonic Bonding ,U/S bonding）
热压键合（Thermocompression Bonding T/C bonding）
热超声波键合（Thermosonic Bonding,T/S bonding）
打线键合技术介绍
〔1〕超声波键合
第二章 封装工艺流程
优点：
键合点尺寸小，缭绕高度低，适合于键合点间距小、密度高的芯片连接。
缺点：
所有的连线必须沿缭绕方向排列〔这不可能〕，因此在连线过程中要不断改变芯片与封装基板的位置再进行第2根引线的键合。从而限制了打线速度。
打线键合技术介绍
〔2〕热压键合
第二章 封装工艺流程
先将金属线穿过毛细管状的键合工具〔称
为瓷嘴或焊针〕，该工具是由碳化钨或氧化铝等耐高温材料制成；然后再电子点火或氢焰将金属线烧断并利用熔融金属的外表张力作用使线的末端灼烧成球〔直径约为金属线直径的2-3倍〕，键合工具再将