電子封裝總結(jié)及思考題

1、電子封裝總結(jié)及思考題電子封裝總結(jié)及思考題第1章緒論2. 封裝作用有哪些？答：1).芯片保護2) .電信號傳輸、電源供電3) .熱管理(散熱)4) .方便工程應(yīng)用、與安裝工藝兼容3. 電子封裝的技術(shù)基礎(chǔ)包括哪些方面？答：1).基板技術(shù)2) .互連技術(shù)3) .包封/密封技術(shù)4) .測試技術(shù)TO (Transistor Outline)三引腳晶體管型外殼DIP雙列直插式引腳封裝SMT( Surface Mou nt Tech nology )表面安裝技術(shù)PGA( Pin Grid Array )針柵陣列圭寸裝BGA( Ball Grid Array)焊球陣列封裝CSP( Chip Size Pack

2、age )芯片尺寸封裝MC( Multi Chip Module )多芯片組件3D電子封裝技術(shù)SOP( System On a Package )SIP (System In a Package )IC影響封裝的主要因素：1) .芯片尺寸2) .I/O弓I腳數(shù)3) .電源電壓4) .工作頻率5) .環(huán)境要求微電子封裝發(fā)展特點：1) .向高密度、高I/O引腳數(shù)發(fā)展，引腳由四邊引出向面陣列發(fā)展2) .向表面安裝式封裝(SMP發(fā)展，來適合表面安裝技術(shù)(SMT3) .從陶瓷封裝向塑料封裝發(fā)展4) .從注重IC發(fā)展芯片向先發(fā)展封裝，再發(fā)展芯片轉(zhuǎn)移 封裝的分級:1）.零級封裝：主要有引線鍵合（ Wire

3、Bonding , WB載帶自動焊（Tape Automated Bonding , TAB 倒裝焊（Flip Chip Bon di ng , FCB 以及埋置芯片 互連技術(shù)（后布線技術(shù)）2）. 一級圭寸裝：將一個或多個IC芯片用于適宜的材料圭寸裝起來，成為電子 元器件或組合3）.二級封裝：組裝，將各種電子封裝產(chǎn)品安裝到 PWBE其他基板上。包括 通孔安裝技術(shù)（THT、表面安裝技術(shù)（SMT和芯片直接安裝（DCA技術(shù)4）.三級封裝：密度更高，功能更全，組裝技術(shù)更加龐大復(fù)雜，是由二級組裝的各個插板或插卡再共同插裝在一個更大的母板上構(gòu)成的。這是一種立體組裝技術(shù)。第2章微電子工藝和厚薄膜技術(shù)1. 薄

4、膜工藝應(yīng)用于在電子圭寸裝的哪些方面 ？2. 為何需要表征薄膜材料的性能？3. 常用薄膜材料分哪幾類，分別有什么？答：1）.導(dǎo)體膜：用于形成電路圖形，為電路搭載部件提供電極以及電學(xué)連接2）.電阻膜：用于形成電路中的各種電阻或電阻網(wǎng)路。3）.介質(zhì)膜：用于形成電容器膜和實現(xiàn)絕緣與表面鈍化的作用4）.功能膜：用于實現(xiàn)除以上功能以外的特殊功能膜微電子加工技術(shù)：?材料制備：Si，SOI, ZnO, GaN金屬?結(jié)構(gòu)生成：o圖形轉(zhuǎn)移：制版，光刻，膠光刻o材料堆積：PVD CVD電鍍，凝膠-溶膠o材料去除：濕法腐蝕，干法刻蝕，剝離?參數(shù)檢測：o工藝過程參數(shù)o工藝結(jié)果參數(shù)厚膜材料：厚膜加工工藝（幾微米至幾百微米

5、）薄膜材料：薄膜加工工藝（幾微米以下）薄膜材料的重要性：1）.實現(xiàn)器件和系統(tǒng)微型化的最有效的技術(shù)手段2）.薄膜材料或其器件將顯示出許多全新的物理現(xiàn)象3）.可以將各種不同的材料靈活地組合在一起薄膜材料的制備：CVD可以大大提高薄膜的沉積速率PVD :蒸發(fā)法：沉積速率高、薄膜純度高 濺射法：薄膜物質(zhì)成分與靶材的成分相同，附著力強薄膜表征的重要性：1) .工藝結(jié)果2).對象性能3).改進參數(shù)薄膜主要的表征量：1) .厚度2).形貌和結(jié)構(gòu)3).成分1. 厚膜電路形成技術(shù)有哪些？答：1).多層厚膜印刷法，即在燒成的基板上，反復(fù)進行印刷電路圖形、絕緣層、 燒成的過程，從而實現(xiàn)多層結(jié)構(gòu)(目前常用)2) .多

6、層生片共燒法，在未燒成的各層生片上，分別打孔、印刷導(dǎo)體圖 形、生片疊層、熱壓、脫膠、燒成，或者在生片上多次印刷后，一 次燒成2. 簡述絲網(wǎng)印刷厚膜制作方法？答：使絲網(wǎng)模版與基板保持一定的間隙，用刮板以一定的速度和壓力使?jié){料從 絲網(wǎng)模版的上方按圖形轉(zhuǎn)寫在基板上，經(jīng)燒成制得厚膜電。3. 厚膜導(dǎo)體和介電材料的發(fā)展趨勢是什么？厚膜技術(shù)：低成本、高效率能夠用厚膜就不用薄膜厚膜電路的優(yōu)點：1) .可直接形成電路2) .容易實現(xiàn)低電路電阻3) .可實現(xiàn)多層化4) .工藝簡單、成本低廉5) .可大面積、大范圍制作第3章基板技術(shù)1. 為什么基板技術(shù)是一項十分重要的微系統(tǒng)封裝技術(shù) 答：基板是實現(xiàn)元器件功能化、組件

7、化的一個平臺。作用：1).支撐2).絕緣3).導(dǎo)熱4).信號優(yōu)化2. 常用基板分那幾類？它們的主要應(yīng)用場合有哪些？答：有機基板 : 紙基板、 玻璃布基板、 復(fù)合材料基板、 環(huán)氧樹脂類、 聚酯樹脂類、 耐熱塑性基板、擾性基板、積層多層基板 無機基板：金屬類基板、陶瓷類基板、玻璃類基板、硅基板、金剛石基板3. 對于功能密度越來越大的芯片，我們需要考慮的基板技術(shù)有哪些？4. 對于本課程的內(nèi)容和講授方式，有什么樣的建議？基板發(fā)展趨勢：1) . 布線高密度化 2). 層間互連精細(xì)化 3). 結(jié)構(gòu)的三維化 立體化常用基板材料：1) .Al2O3 Al2O3+SiO2，厚膜 +薄膜、表面平整度2) .AlN

8、 熱導(dǎo)率，膨脹系數(shù)，機械性能，無毒性3) . 共燒陶瓷 LTCC ， HTCC4) . 有機多層基板 PWB5) .Si電學(xué)、機械性能優(yōu)異，與 IC 完全兼容6) . 金剛石高熱導(dǎo)率，低 K 值，優(yōu)秀的鈍化性能厚膜多層基板：優(yōu)點：工藝簡單，成本低、投資小，研制和生產(chǎn)周期短。 缺點：導(dǎo)體線寬、間距、布線層數(shù)及通孔尺寸受到絲網(wǎng)印制的限制大功率密度基板的必要性：1) . 各類 IC 芯片的功率密度越來越大2) . 熱失效所占比例大3) . 匹配的熱膨脹系數(shù)以及輕度高、重量輕、工藝實時性好、成本低1. 簡述PWB基板的作用以及面臨的問題2概述LTCC基板的特點、主要工藝過程答：LTCC低溫共燒陶瓷主要

9、優(yōu)點：1) 燒結(jié)溫度低2) 可使用導(dǎo)電率高的材料3) 信號傳輸快4) 可提高系統(tǒng)性能5) 可埋入阻容元件，增加組裝密度6) 投資費用低，可利用現(xiàn)有的厚膜設(shè)備和工藝 3. 談?wù)勀銓︼@示面板在電子行業(yè)中的作用的認(rèn)識PWB基板：一塊具有復(fù)雜布線圖形及組裝各種元器件的平臺 新型PWB工藝：1) . 薄和超薄銅箔的采用2) . 小孔鉆削技術(shù)3) . 小孔金屬化及深孔電鍍技術(shù)4) . 精細(xì)線條的圖形刻蝕技術(shù)5) . 真空層壓技術(shù)PDP(Plasma Display Panel )等離子顯示屏第 4 章 微互連技術(shù)1. 微互連主要有哪些技術(shù)？答： 1). 釬焊：需要連接的母材不熔化，在其間隙中填充比母材熔點

10、低、且呈熔 化狀態(tài)的金屬或合金，經(jīng)冷卻固化而實現(xiàn)母材間的連接2) .引線鍵合法(WB):將半導(dǎo)體芯片焊區(qū)與微電子封裝引線或基板上的金屬布線用金屬絲連接起來3) .載帶自動焊(TAB): 一種基于金屬化柔性高分子載帶將芯片組裝到基板上的集成電路封裝技術(shù)4) .倒裝焊技術(shù)(FCB):在裸芯片電極上形成連接用凸點，將芯片電極面朝下經(jīng)釬焊或其它工藝將凸點和封裝基板互連2. WB 有什么樣的優(yōu)勢和缺點？3. FCB 的主要思想有哪些？答:為芯片與基板間互連用凸點代替?zhèn)鹘y(tǒng)的引線鍵合 芯片朝下、芯片覆蓋基板、陣列式引線、片間填充 表面平整度、焊接均勻性、自對準(zhǔn)熱壓焊 (TCB Thermocompressi

11、ng Bonding) 超聲鍵合 (USB Ultrasonic Bonding) 熱超聲鍵合 (TSB Thermosonic Bonding)埋置芯片互連技術(shù):與前面先布線、后焊接不同，埋置芯片互連技術(shù)是先將 IC 芯片埋置到基板 或 PI 介質(zhì)層中，再統(tǒng)一進行金屬布線，又稱后布線技術(shù)第 5 章 包封與密封技術(shù)1. 包封與密封技術(shù)的特別和各自的典型工藝答:1).包封：用有機物材料封裝，通常用低溫聚合物來實現(xiàn)，為非氣密封裝 傳遞模注封裝：傳遞模注是熱固性塑料的一種成型方式，模注時先將原 料在加熱室加熱軟化，然后壓入已被加熱的模腔內(nèi)固化成型2) .密封：用無機物材料封裝，氣密封裝金屬封裝、陶瓷

12、封裝、玻璃封裝2. 包封技術(shù)對于整個電子行業(yè)的影響答：包封和密封是實現(xiàn)芯片和環(huán)境隔離、保護元器件長期有效工作的重要手段3. 完整的電子封裝，應(yīng)該從哪些角度去解決設(shè)計和技術(shù)問題第6章典型封裝器件級封裝：也稱單芯片封裝(single chip package),是對單個的電路或元器件芯片 進行包封或密封對兩個或兩個以上的芯片進行封裝稱為多芯片封裝(multichip package), 或多芯片模件(multi-chip module)o對芯片進行包覆0引線連接0引出引線端子0完成封裝體器件級封裝的分類：1) 金屬封裝：0分立器件封裝0集成電路封裝：直插、表面扁平0光電器件封裝：窗口、濾鏡、光通道

13、0特殊器件封裝2) 陶瓷封裝：o直插型o表面貼裝型o CBGA 3) 塑料封裝：o直插型o表面貼裝型o TAB4) 金屬陶瓷封裝：o分立器件封裝型o微波電路封裝類o金屬框架、陶瓷絕緣塑料封裝工藝過程:1) 模具制作、引線框架2) 芯片減薄、劃片3) 粘片4) 鍵合5) 塑封6) .固化7) .切筋、去毛刺、打標(biāo)等后處理陶瓷封裝工藝：1) 生瓷片底板成型2) 金屬化、電鍍形成電極3) .瓷片疊層4) 燒結(jié)5) 粘片6) 鍵合7) .加強固定(如果必要)8) 封蓋SMT 表面貼裝技術(shù)(Surface Mounting Technology):用自動組裝設(shè)備將片式化、微型化的無引線、短引線表面組裝元器件 (SMC/SMD)直接貼、焊到布線基板表面特定位置的一種電子裝聯(lián)技術(shù)SMT典型工藝(單面/雙面SMT ):1) 絲?。簩⒑父嗷蛸N片膠漏印到PCB的焊盤上2) .點膠：將膠水滴到PCB的的固定位置上，將SMC固定到PCB板上3) 貼裝：將SMC/SMD安裝到PCB的固定位置上4) .波峰焊：將熔化的焊