電子封裝與組裝技術(shù)新發(fā)展課件

第十章電子封裝與組裝技術(shù)新發(fā)展微電子封裝的演變與進(jìn)展芯片尺寸封裝CSP

CSP(ChipScalePackage)即芯片尺寸封裝，作為新一代封裝技術(shù)，它在TSOP、BGA的基礎(chǔ)上性能又有了革命性的提升。CSP封裝可以讓芯片面積與封裝面積之比超過1:1.14，已經(jīng)相當(dāng)接近1:1的理想情況，絕對(duì)尺寸也僅有32平方毫米，約為普通BGA的1/3，僅僅相當(dāng)于TSOP面積的1/6。這樣在相同封裝尺寸內(nèi)可有更多I/O，使組裝密度進(jìn)一步提高，可以說CSP是縮小了的BGA。芯片尺寸封裝CSPCSP封裝的優(yōu)勢(shì):引腳數(shù)多

在相同芯片面積下CSP所能達(dá)到的引腳數(shù)明顯也要比后兩者多得多(TSOP最多304根，BGA以600根為限，CSP原則上可以制造1000根)，這樣它可支持I/O端口的數(shù)目就增加了很多。中心引腳形式:

CSP封裝芯片的中心引腳形式有效縮短了信號(hào)的傳導(dǎo)距離衰減隨之減少，使芯片的抗干擾、抗噪性能得到大提升，這也使CSP的存取時(shí)間比BGA改善15%～20%。芯片尺寸封裝CSPCSP封裝的優(yōu)勢(shì):導(dǎo)熱性能好，功耗低在CSP封裝方式中，芯片通過一個(gè)個(gè)錫球焊接在PCB板上，由于焊點(diǎn)和PCB板的接觸面積較大，所以芯片在運(yùn)行中所產(chǎn)生的熱量可以很容易地傳導(dǎo)到PCB板上并散發(fā)出去。CSP封裝可以從背面散熱，且熱效率良好。 測(cè)試結(jié)果顯示，運(yùn)用CSP封裝的芯片可使傳導(dǎo)到PCB板上的熱量高達(dá)88.4%，而TSOP芯片中傳導(dǎo)到PCB板上的熱能為71.3%。 另外由于CSP芯片結(jié)構(gòu)緊湊，電路冗余度低，因此它也省去了很多不必要的電功率消耗，致使芯片耗電量和工作溫度相對(duì)降低。芯片尺寸封裝ATI顯卡上CSP封裝的供電芯片VT1165S內(nèi)置可通過25A電流的MOSFETVT233內(nèi)置可通過18A電流的MOSFETVT233CSP封裝電源芯片VT1165S-CSP封裝電源芯片晶圓級(jí)芯片封裝WLCSPWLCSPWLCSP（WaferLevelChipScalePackage晶圓級(jí)芯片封裝），這種技術(shù)不同于傳統(tǒng)的先切割晶圓，再封裝測(cè)試的做法，而是先在整片晶圓上進(jìn)行封裝和測(cè)試，然后再切割。WLCSP有著更明顯的優(yōu)勢(shì)。首先是工藝工序大大優(yōu)化，晶圓直接進(jìn)入封裝工序，而傳統(tǒng)工藝在封裝之前還要對(duì)晶圓進(jìn)行切割、分類。所有集成電路一次封裝，刻印工作直接在晶圓上進(jìn)行，測(cè)試一次完成，這在傳統(tǒng)工藝中都是不可想象的。晶圓級(jí)芯片封裝WLCSPWLCSP其次，生產(chǎn)周期和成本大幅下降，WLCSP的生產(chǎn)周期已經(jīng)縮短到1天半。而且，新工藝帶來優(yōu)異的性能，采用WLCSP封裝技術(shù)使芯片所需針腳數(shù)減少，提高了集成度。WLCSP帶來的另一優(yōu)點(diǎn)是電氣性能的提升，引腳產(chǎn)生的電磁干擾幾乎被消除。采用WLCSP封裝的內(nèi)存可以支持到800MHz的頻率，最大容量可達(dá)1GB！

晶圓級(jí)芯片封裝WLCSP晶圓級(jí)芯片封裝晶圓級(jí)芯片封裝WLCSP采用WLCSP封裝的內(nèi)存LGA

平面網(wǎng)格陣列封裝封LGA(LANDGRIDARRAY)是INTEL64位平臺(tái)的封裝方式，觸點(diǎn)陣列封裝，用來取代老的Socket478接口，也叫SocketT,通常叫LGA采用LGA封裝方式的AMDSocketF處理器

LGA平面網(wǎng)格陣列封裝封

采用此種接口的有LGA775封裝的單核心的Pentium4、Pentium4EE、CeleronD以及雙核心的PentiumD、PentiumEE、Core2等CPU。與以前的Socket478接口CPU不同，Socket775接口CPU的底部沒有傳統(tǒng)的針腳，而代之以775個(gè)觸點(diǎn)，即并非針腳式而是觸點(diǎn)式，通過與對(duì)應(yīng)的Socket775插槽內(nèi)的775根觸針接觸來傳輸信號(hào)。系統(tǒng)級(jí)封裝SiP系統(tǒng)級(jí)封裝是采用任何組合，將多個(gè)具有不同功能的有源電子器件與可選擇性的無源元件以及諸如MEMS或者光學(xué)器件等其他器件首先組裝成為可以提供多種功能的單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)封裝件，形成一個(gè)系統(tǒng)或者子系統(tǒng)。系統(tǒng)級(jí)封裝SiPSiP解決方案的形式各不相同：面對(duì)小外形需求的堆疊芯片結(jié)構(gòu)；針對(duì)I/O終端功能的并行解決方案；用于高頻率和低功耗操作的芯片堆疊(CoC)形式；用于更高封裝密度的多芯片模塊(MCM)；針對(duì)大型存儲(chǔ)設(shè)備的板上芯片(CoB)結(jié)構(gòu)。在這些眾多形式中，芯片和其他元件垂直集成，因此所占空間很小。系統(tǒng)級(jí)封裝SiPINTEL開發(fā)的邏輯電路和存儲(chǔ)器的折疊型堆疊芯片級(jí)封裝(CSP)SiP

系統(tǒng)級(jí)封裝SiPFujitsu已生產(chǎn)出八芯片堆疊SiP，將現(xiàn)有多芯片封裝結(jié)合在一個(gè)堆疊中MCM封裝ATIMobilityRadeon9700大概和一個(gè)普通的CPU大小,核心部分呈菱形,采用MCM封裝,集成4顆現(xiàn)代32MB(或者16MB)的顯存,是世界上第一款集成了128MB大容量顯存的移動(dòng)圖形芯片。用于筆記本電腦的ATI顯示芯片，采用MCM封裝3D封裝3D封裝主要有三種類型：埋置型3D封裝有源基板型3D封裝疊層型3D封裝SOP&SIPAreNottheSame

CouldBeSimilar3D封裝有源基板型3D封裝有源基板型3D封裝是在硅圓片規(guī)模集成(WSI)后的有源基板上再實(shí)行多層布線，最上層再貼裝SMC和SMD，從而構(gòu)成立體封裝的結(jié)構(gòu)3D封裝疊層型3D封裝這是在2D封裝的基礎(chǔ)上，把多個(gè)裸芯片、封裝芯片、多芯片組件甚至圓片進(jìn)行疊層互連，構(gòu)成立體封裝的結(jié)構(gòu)。它可以通過三種方法實(shí)現(xiàn)：疊層裸芯片封裝，封裝內(nèi)封裝(PiP)和封裝上封裝(PoP)。其中疊層裸芯片封裝發(fā)展得最快。IBM在三維芯片技術(shù)上的新進(jìn)展IBM公司宣布了他們?cè)谌S芯片堆疊技術(shù)上的新突破，可以讓芯片中封裝的元件距離更近，讓系統(tǒng)速度更快，體積更小，并且更加節(jié)能。公司宣稱這一技術(shù)可以讓摩爾定律的失效時(shí)間大幅度推后。使用“硅穿越連接”進(jìn)行多層堆疊的超薄晶圓

焊膏噴印設(shè)備MY500是瑞典MYDATA公司開發(fā)成功的首款無網(wǎng)板印刷機(jī)。其借鑒噴墨打印機(jī)的原理，采用獨(dú)特的噴印技術(shù)，根據(jù)程序以每秒500點(diǎn)的最高速度在電路板上噴射焊膏。MY500焊膏噴印機(jī)焊膏噴印設(shè)備小批量板卡組裝需要采用SMT技術(shù)，但是不適合采用傳統(tǒng)的網(wǎng)板印刷焊膏，焊膏噴印無疑是最適合這種生產(chǎn)方式的設(shè)備。焊膏噴印技術(shù)完全突破了傳統(tǒng)印刷技術(shù)模式的限制，讓工藝控制變得更為簡(jiǎn)單和靈活，是SMT的一項(xiàng)革命性技術(shù)。新型高速貼裝機(jī)目前世界上速度最快的貼裝機(jī)——環(huán)球儀器新型GenesisGC-120Q，該機(jī)器的貼裝速度達(dá)每小時(shí)12萬個(gè)元件

GC-120Q高速貼裝機(jī)GenesisGC-120Q貼裝01005元件0402(英制01005)元件無源元件的進(jìn)步0201無源元件技術(shù)由于市場(chǎng)對(duì)小型線路板的需要，人們對(duì)0201元件十分關(guān)注，主要原因是0201元件大約為相應(yīng)0402尺寸元件的三分之一，但其應(yīng)用比以前的元件要面臨更多挑戰(zhàn)。自從1999年中期0201元件推出，移動(dòng)電話制造商就把它們與CSP一起組裝到電話中，以減少產(chǎn)品的重量與體積。據(jù)測(cè)算在相同面積印制板上0201元件安裝的數(shù)量將是0402的2.5倍，也就是說，增加200個(gè)0201電阻電容省下的空間還可再安裝300個(gè)元件，當(dāng)然也可節(jié)省100mm2空間用來安裝一個(gè)或更多CSP。AXI檢測(cè)技術(shù)在BGA、CSP等新型元件應(yīng)用中，由于焊點(diǎn)隱藏在封裝體下面，傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)已無能為力。為應(yīng)對(duì)新挑戰(zhàn)，自動(dòng)X射線檢測(cè)(AXI)技術(shù)開始興起。組裝好的線路板沿導(dǎo)軌進(jìn)入機(jī)器內(nèi)部后，其上方有一個(gè)X射線發(fā)射管發(fā)射X射線，穿過線路板后被置于下方的探測(cè)器(一般為攝像機(jī))接收，由于焊點(diǎn)中含有可以大量吸收X射線的鉛，因此與穿過玻璃纖維、銅、硅等其它材料的X射線相比照射在焊點(diǎn)上的X射線被大量吸收，而呈黑點(diǎn)產(chǎn)生良好圖像，使得對(duì)焊點(diǎn)的分析變得直觀，用簡(jiǎn)單的圖像分析算法便可自動(dòng)且可靠地檢驗(yàn)焊點(diǎn)缺陷。素質(zhì)教育

外國(guó)人的觀點(diǎn)當(dāng)前，許多發(fā)達(dá)國(guó)家是從高科技發(fā)展的視角認(rèn)識(shí)素質(zhì)教育問題的。這是因?yàn)楦呖萍及l(fā)展引發(fā)知識(shí)經(jīng)濟(jì)的出現(xiàn)，為教育發(fā)展提供了新的現(xiàn)實(shí)遠(yuǎn)景，對(duì)人才素質(zhì)的內(nèi)涵提出新的強(qiáng)烈要求。

素質(zhì)教育

關(guān)于人才素質(zhì)的內(nèi)涵，他們側(cè)重的，首先是高度的社會(huì)責(zé)任感；其次是創(chuàng)新意識(shí)；再次是人的可持續(xù)發(fā)展的能力（包括學(xué)習(xí)的能力，對(duì)不斷變化世界的及時(shí)反應(yīng)能力，新知識(shí)的及時(shí)吸收能力，知識(shí)的迅速更新和創(chuàng)新能力等）。目標(biāo)的威力哈佛大學(xué)一個(gè)非常著名的—“關(guān)于目標(biāo)對(duì)人生影響的跟蹤調(diào)查”：智力、學(xué)歷、環(huán)境條件相當(dāng)?shù)哪贻p人的調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)27%的人沒有目標(biāo)60%的人目標(biāo)模糊10%的人有清晰但比較短期的目標(biāo)3%的人有清晰且長(zhǎng)遠(yuǎn)的目標(biāo)目標(biāo)的威力25年的跟蹤研究結(jié)果表明：那些占3%者，他們都朝著同一個(gè)方向不懈努力，25年后他們幾乎都成了社會(huì)各界的頂尖成功人士;10%有清晰短期目標(biāo)者，大多成了社會(huì)的中上層;60%的目標(biāo)模糊者幾乎都成了社會(huì)的中下層，生活安定，但沒有什么特別的成績(jī)；剩下27%的是那些25年來都沒有目標(biāo)的人群，他們幾乎都生活在社會(huì)的最底層，生活不如意，常常失業(yè)，靠社會(huì)救濟(jì)，并且常常抱怨他人抱怨社會(huì)，抱怨世界目標(biāo)的威力西方有一句諺語：“如果你不知道你要到哪里去，那通常你哪里也去不了”。如果你