封装技术的第二次重大变革
QFP贴装技术 20世纪90年代初中期
BGA贴装技术
4、BGA Ball Grid Array 球状栅阵电极封装
背面
焊料微球凸点
导线丝 引线架
IC芯片
基板
封装树脂
BGA
内引线
焊料微球凸点
回流焊
回流焊:通过掩膜预先将适量的焊料置于印制板上需要 钎焊的地方，然后将需要装载的元件贴装在印制板相应 的电极上，再利用各种加热方式对整个印制板进行加热， 使焊料熔化，实现元件电极与对应预涂焊点的互联
成功源于不懈0:48:27 00:48:2 700:481 1/22/2 020 12:48:27 AM
每天只看目标，别老想障碍
•
3、
。20.1 1.2200: 48:270 0:48Nov -2022-Nov-20
宁愿辛苦一阵子，不要辛苦一辈子
•
4、
。00:4 8:2700: 48:270 0:48Sunday, November 22, 2020
回流焊 树脂下填充
芯片
4、CSP发展新趋势
1、MCM组装 2、三维封装
将多个裸芯片不加封装，直接装载于同一
1、MCM组装
印制板上并封装于同一壳体内，与一般单芯片 封装的SMT相比，面积减小了3~6倍，重量减
Multi chip module 轻了3倍以上，由于减小了引线长度故可明显
改善信号延迟、降低高频损耗
引脚向内弯曲
3、QFP ：quad flat package 四周平面引线式封装
引脚向外弯曲
背面
QFP的实用水平，封装尺寸为40mm×40mm， 端子间距为0.4mm,端子数376
QFP是目前表面贴装技术的主要代表
周边端子型封装QFP的最大问题是引脚端子的变形， 难保证与印刷电路板的正常焊接，需要熟练的操作者， 日本半导体用户掌握着高超的技能，处理微细引脚的多 端子QFP得心应手
芯片 封装体
芯片
封装外壳
单芯片封装电路板 印制板 多芯片封装电路板 可大幅度减小封体积
2、三维封装 封装树脂
IC芯片
绝缘胶
内引线
印制板 焊料微球
各种封 装类型 示意图
每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成
•
1、
功的路 。20.11.2220.11.22Sunday, November 22, 2020
铝膜 金属布线
芯片
印制板
超声热压焊引线
芯片
粘胶
模塑树脂
芯片
2、倒扣组装技术 Flip ship 在裸芯片上的电极上形成焊料凸点，通过钎焊将芯片以
电极面朝下的倒状方式实装在多层布线板上，由于不需要从 芯片向四周引出I/O端子，可布置更多的端子，互联线的长度 大大缩短，减小了RC延迟，可靠性提高
芯片
芯片
• •
积极向上的心态，是成功者的最基本要素 5、
。20.1 1.2220. 11.220 0:48:27 00:48:2 7November 22, 2020
尺寸芯片封装原理 主要考虑用尽可能少的封装材料解决电极保护问题
尺寸芯片封装CSP分类
2、周边端子型CSP
1、平面栅阵端子型CSP 裸芯片
焊料微球凸点
导线丝 引线架
IC芯片
基板
封装树脂
BGA
内引线
焊料微球凸点
IC芯片 CSP
CSP芯片尺寸封装工艺
1、导电丝焊接组装技术 2、倒扣组装技术
1、导电丝焊接组装技术
美国公司的实际应用证明，BGA即使不检测焊点 的质量，也比经过检测的QFP合格率高两个数量级
BGA是目前高密度表面贴装技术的主要代表 美国康柏公司1991年率先在微机中的ASIC采用了255针脚 的PBGA，从而超过IBM公司，确保了世界第一的微机市场占 有份额。
封装技术的第三次重大变革
BGA贴装技术 20世纪90年代中期
DIP
双列直插式封装结构
PGA
Pin Grid Array 平面栅阵电极封装
背面
集成电路管脚的不断增加，可达3000个管脚， 使得只在四周边设置引脚遇到很大困难
一、微电子封装技术的发展趋势
三次重大变革
直插式
DIP
表面贴装式 SMT
芯片尺寸封装 CSP
封装技术的第一次重大变革
插装技术
20世纪70年代中期
第五章 微电子封装技术
封装的作用
电功能：传递芯片的电信号 机械化学保护功能：保护芯片与引线 散热功能：散发芯片内产生的热量
防潮 抗辐照 防电磁干扰
集成电路产业
设计、制造、封装
据估计我国集成电路的年消费将达到932亿 美圆，约占世界市场的20%，其中的30%将用于 电子封装，则年产值将达几千亿人民币，
现在每年全国大约需要180亿片集成电路， 但我们自己制造，特别是封装的不到20%
先进封装技术的发展使得日本在电子系统、 特别是日用家电消费品的小型化方面一度走在了 世界之前
塑料封装DIP工艺
导线丝
IC芯片
引线架
封装树脂
成本较低
铝膜 外引线
导电粘胶
塑料基板
引线键合 超声键合可在较低的温度下使金属丝发生塑性变形， 完成固相结合。
印制板
回流炉
球栅阵列型封装BGA的优点 A、与QFP相比，可进一步小型化、多端子化，400端子以上 不太困难。
焊料微球凸点
印制板
B、球状电极的不会变形 C、熔融焊料的表面张力作用，具有自对准效果，实 装可靠性高，返修率几乎为零 D、实装操作简单，对操作人员的要求不高
日本厂家把主要精力投向QFP端子间距精细化方面， 但是未能实现0.3mm间距的多端子QFP，因为日本厂家认 为BGA实装后，对中央部分的焊接部位不能观察。
表面贴装技术
DIP
手机、笔记本电脑、数码摄
象机的薄型化、小型化
1、 SOP小型平面引线式封装 SOP：small out-line package
引脚向外弯曲
Surface Mount technology 表面贴装（SMT）技术之一
薄型化
2、SOJ small out-line J-lead package 小型平面J 形引线式封装
芯片尺寸封装技术
CSP
chip size package
尺寸芯片封装
裸芯片封装
20世纪90年代，日本开发了一种接近于芯片尺寸的超 小型封装，这种封装被称为chip size package，将美国风 行一时的BGA推向CSP,将成为高密度电子封装技术的主 流趋势
尺寸芯片封装概念
双列直插式封装（DIP）的裸芯片面积与封装面积之比为1:80, 表面贴装技术SMT中的QFP为1:7， CSP小于1:1.2