集成電路封裝技術

❶ 求一篇集成電路晶元封裝技術論文

集成電路晶元封裝技術淺談
自從美國Intel公司1971年設計製造出4位微處a理器晶元以來，在20多年時間內，CPU從Intel4004、80286、80386、80486發展到Pentium和PentiumⅡ，數位從4位、8位、16位、32位發展到64位;主頻從幾兆到今天的400MHz以上，接近GHz;CPU晶元里集成的晶體管數由2000個躍升到500萬個以上;半導體製造技術的規模由SSI、MSI、LSI、VLSI達到 ULSI。封裝的輸入/輸出（I/O）引腳從幾十根，逐漸增加到幾百根，下世紀初可能達2千根。這一切真是一個翻天覆地的變化。
對於CPU，讀者已經很熟悉了，286、386、486、Pentium、Pentium Ⅱ、Celeron、K6、K6-2 ……相信您可以如數家珍似地列出一長串。但談到CPU和其他大規模集成電路的封裝，知道的人未必很多。所謂封裝是指安裝半導體集成電路晶元用的外殼，它不僅起著安放、固定、密封、保護晶元和增強電熱性能的作用，而且還是溝通晶元內部世界與外部電路的橋梁--晶元上的接點用導線連接到封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過印製板上的導線與其他器件建立連接。因此，封裝對CPU和其他LSI集成電路都起著重要的作用。新一代CPU的出現常常伴隨著新的封裝形式的使用。
晶元的封裝技術已經歷了好幾代的變遷，從DIP、QFP、PGA、BGA到CSP再到MCM，技術指標一代比一代先進，包括晶元面積與封裝面積之比越來越接近於1，適用頻率越來越高，耐溫性能越來越好，引腳數增多，引腳間距減小，重量減小，可靠性提高，使用更加方便等等。
下面將對具體的封裝形式作詳細說明。
一、DIP封裝
70年代流行的是雙列直插封裝，簡稱DIP(Dual In-line Package)。DIP封裝結構具有以下特點:
1.適合PCB的穿孔安裝;
2.比TO型封裝(圖1)易於對PCB布線;
3.操作方便。
DIP封裝結構形式有:多層陶瓷雙列直插式DIP，單層陶瓷雙列直插式DIP，引線框架式DIP(含玻璃陶瓷封接式，塑料包封結構式，陶瓷低熔玻璃封裝式)，如圖2所示。
衡量一個晶元封裝技術先進與否的重要指標是晶元面積與封裝面積之比，這個比值越接近1越好。以採用40根I/O引腳塑料包封雙列直插式封裝(PDIP)的CPU為例，其晶元面積/封裝面積=3×3/15.24×50=1：86,離1相差很遠。不難看出，這種封裝尺寸遠比晶元大，說明封裝效率很低，佔去了很多有效安裝面積。
Intel公司這期間的CPU如8086、80286都採用PDIP封裝。
二、晶元載體封裝
80年代出現了晶元載體封裝，其中有陶瓷無引線晶元載體LCCC(Leadless Ceramic Chip Carrier)、塑料有引線晶元載體PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)、小尺寸封裝SOP(Small Outline Package)、塑料四邊引出扁平封裝PQFP(Plastic Quad Flat Package)，封裝結構形式如圖3、圖4和圖5所示。
以0.5mm焊區中心距，208根I/O引腳的QFP封裝的CPU為例，外形尺寸28×28mm，晶元尺寸10×10mm，則晶元面積/封裝面積=10×10/28×28=1：7.8，由此可見QFP比DIP的封裝尺寸大大減小。QFP的特點是:
1.適合用SMT表面安裝技術在PCB上安裝布線;
2.封裝外形尺寸小，寄生參數減小，適合高頻應用;
3.操作方便;
4.可靠性高。
在這期間，Intel公司的CPU，如Intel 80386就採用塑料四邊引出扁平封裝PQFP。
三、BGA封裝
90年代隨著集成技術的進步、設備的改進和深亞微米技術的使用，LSI、VLSI、ULSI相繼出現，硅單晶元集成度不斷提高，對集成電路封裝要求更加嚴格，I/O引腳數急劇增加，功耗也隨之增大。為滿足發展的需要，在原有封裝品種基礎上，又增添了新的品種--球柵陣列封裝，簡稱BGA(Ball Grid Array Package)。如圖6所示。
BGA一出現便成為CPU、南北橋等VLSI晶元的高密度、高性能、多功能及高I/O引腳封裝的最佳選擇。其特點有:
1.I/O引腳數雖然增多，但引腳間距遠大於QFP，從而提高了組裝成品率;
2.雖然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷晶元法焊接，簡稱C4焊接，從而可以改善它的電熱性能:
3.厚度比QFP減少1/2以上，重量減輕3/4以上;
4.寄生參數減小，信號傳輸延遲小，使用頻率大大提高;
5.組裝可用共面焊接，可靠性高;
6.BGA封裝仍與QFP、PGA一樣，佔用基板面積過大;
Intel公司對這種集成度很高(單晶元里達300萬只以上晶體管)，功耗很大的CPU晶元，如Pentium、Pentium Pro、Pentium Ⅱ採用陶瓷針柵陣列封裝CPGA和陶瓷球柵陣列封裝CBGA，並在外殼上安裝微型排風扇散熱，從而達到電路的穩定可靠工作。
四、面向未來的新的封裝技術
BGA封裝比QFP先進，更比PGA好，但它的晶元面積/封裝面積的比值仍很低。
Tessera公司在BGA基礎上做了改進，研製出另一種稱為μBGA的封裝技術，按0.5mm焊區中心距，晶元面積/封裝面積的比為1:4，比BGA前進了一大步。
1994年9月日本三菱電氣研究出一種晶元面積/封裝面積=1:1.1的封裝結構，其封裝外形尺寸只比裸晶元大一點點。也就是說，單個IC晶元有多大，封裝尺寸就有多大，從而誕生了一種新的封裝形式，命名為晶元尺寸封裝，簡稱CSP(Chip Size Package或Chip Scale Package)。CSP封裝具有以下特點:
1.滿足了LSI晶元引出腳不斷增加的需要;
2.解決了IC裸晶元不能進行交流參數測試和老化篩選的問題;
3.封裝面積縮小到BGA的1/4至1/10，延遲時間縮小到極短。
曾有人想，當單晶元一時還達不到多種晶元的集成度時，能否將高集成度、高性能、高可靠的CSP晶元(用LSI或IC)和專用集成電路晶元(ASIC)在高密度多層互聯基板上用表面安裝技術(SMT)組裝成為多種多樣電子組件、子系統或系統。由這種想法產生出多晶元組件MCM(Multi Chip Model)。它將對現代化的計算機、自動化、通訊業等領域產生重大影響。MCM的特點有:
1.封裝延遲時間縮小，易於實現組件高速化;
2.縮小整機/組件封裝尺寸和重量，一般體積減小1/4，重量減輕1/3;
3.可靠性大大提高。
隨著LSI設計技術和工藝的進步及深亞微米技術和微細化縮小晶元尺寸等技術的使用，人們產生了將多個LSI晶元組裝在一個精密多層布線的外殼內形成MCM產品的想法。進一步又產生另一種想法:把多種晶元的電路集成在一個大圓片上，從而又導致了封裝由單個小晶元級轉向硅圓片級(wafer level)封裝的變革，由此引出系統級晶元SOC(System On Chip)和電腦級晶元PCOC(PC On Chip)。
隨著CPU和其他ULSI電路的進步，集成電路的封裝形式也將有相應的發展，而封裝形式的進步又將反過來促成晶元技術向前發展。

❷ 跪求(集成電路晶元封裝技術的發展前景)

先進的晶元尺寸封裝(CSP)技術及其發展前景
2007/4/20/19:53 來源：微電子封裝技術

汽車電子裝置和其他消費類電子產品的飛速發展，微電子封裝技術面臨著電子產品「高性價比、高可靠性、多功能、小型化及低成本」發展趨勢帶來的挑戰和機遇。QFP（四邊引腳扁平封裝）、TQFP（塑料四邊引腳扁平封裝）作為表面安裝技術（SMT）的主流封裝形式一直受到業界的青睞，但當它們在0.3mm引腳間距極限下進行封裝、貼裝、焊接更多的I/O引腳的VLSI時遇到了難以克服的困難，尤其是在批量生產的情況下，成品率將大幅下降。因此以面陣列、球形凸點為I/O的BGA（球柵陣列）應運而生，以它為基礎繼而又發展為晶元尺寸封裝（ChipScalePackage，簡稱CSP）技術。採用新型的CSP技術可以確保VLSI在高性能、高可靠性的前提下實現晶元的最小尺寸封裝（接近裸晶元的尺寸），而相對成本卻更低，因此符合電子產品小型化的發展潮流，是極具市場競爭力的高密度封裝形式。

CSP技術的出現為以裸晶元安裝為基礎的先進封裝技術的發展，如多晶元組件(MCM)、晶元直接安裝(DCA),注入了新的活力，拓寬了高性能、高密度封裝的研發思路。在MCM技術面臨裸晶元難以儲運、測試、老化篩選等問題時，CSP技術使這種高密度封裝設計柳暗花明。

2CSP技術的特點及分類

2.1CSP之特點

根據J-STD-012標準的定義，CSP是指封裝尺寸不超過裸晶元1.2倍的一種先進的封裝形式[1]。CSP實際上是在原有晶元封裝技術尤其是BGA小型化過程中形成的，有人稱之為μBGA（微型球柵陣列，現在僅將它劃為CSP的一種形式），因此它自然地具有BGA封裝技術的許多優點。

(1)封裝尺寸小，可滿足高密封裝CSP是目前體積最小的VLSI封裝之一，引腳數（I/O數）相同的CSP封裝與QFP、BGA尺寸比較情況見表1[2]。

由表1可見，封裝引腳數越多的CSP尺寸遠比傳統封裝形式小，易於實現高密度封裝，在IC規模不斷擴大的情況下，競爭優勢十分明顯，因而已經引起了IC製造業界的關注。

一般地，CSP封裝面積不到0.5mm節距QFP的1/10，只有BGA的1/3~1/10[3]。在各種相同尺寸的晶元封裝中，CSP可容納的引腳數最多，適宜進行多引腳數封裝，甚至可以應用在I/O數超過2000的高性能晶元上。例如，引腳節距為0.5mm，封裝尺寸為40×40的QFP，引腳數最多為304根，若要增加引腳數，只能減小引腳節距，但在傳統工藝條件下，QFP難以突破0.3mm的技術極限；與CSP相提並論的是BGA封裝，它的引腳數可達600~1000根，但值得重視的是，在引腳數相同的情況下，CSP的組裝遠比BGA容易。

（2）電學性能優良CSP的內部布線長度（僅為0.8~1.0mm）比QFP或BGA的布線長度短得多[4]，寄生引線電容(<0.001mΩ)、引線電阻（<0.001nH）及引線電感（<0.001pF）均很小，從而使信號傳輸延遲大為縮短。CSP的存取時間比QFP或BGA短1/5~1/6左右，同時CSP的抗噪能力強，開關雜訊只有DIP（雙列直插式封裝）的1/2。這些主要電學性能指標已經接近裸晶元的水平，在時鍾頻率已超過雙G的高速通信領域，LSI晶元的CSP將是十分理想的選擇。

(3)測試、篩選、老化容易MCM技術是當今最高效、最先進的高密度封裝之一，其技術核心是採用裸晶元安裝，優點是無內部晶元封裝延遲及大幅度提高了組件封裝密度，因此未來市場令人樂觀。但它的裸晶元測試、篩選、老化問題至今尚未解決，合格裸晶元的獲得比較困難，導致成品率相當低，製造成本很高[4]；而CSP則可進行全面老化、篩選、測試，並且操作、修整方便，能獲得真正的KGD晶元，在目前情況下用CSP替代裸晶元安裝勢在必行。

（4）散熱性能優良CSP封裝通過焊球與PCB連接，由於接觸面積大，所以晶元在運行時所產生的熱量可以很容易地傳導到PCB上並散發出去；而傳統的TSOP（薄型小外形封裝）方式中，晶元是通過引腳焊在PCB上的，焊點和pcb板的接觸面積小，使晶元向PCB板散熱就相對困難。測試結果表明，通過傳導方式的散熱量可佔到80%以上。

同時，CSP晶元正面向下安裝，可以從背面散熱，且散熱效果良好，10mm×10mmCSP的熱阻為35℃/W，而TSOP、QFP的熱阻則可達40℃/W。若通過散熱片強製冷卻，CSP的熱阻可降低到4.2，而QFP的則為11.8[3]。

（5）封裝內無需填料大多數CSP封裝中凸點和熱塑性粘合劑的彈性很好，不會因晶片與基底熱膨脹系數不同而造成應力，因此也就不必在底部填料(underfill)，省去了填料時間和填料費用[5]，這在傳統的SMT封裝中是不可能的。

（6）製造工藝、設備的兼容性好CSP與現有的SMT工藝和基礎設備的兼容性好，而且它的引腳間距完全符合當前使用的SMT標准（0.5~1mm），無需對PCB進行專門設計，而且組裝容易，因此完全可以利用現有的半導體工藝設備、組裝技術組織生產。

2.2CSP的基本結構及分類

CSP的結構主要有4部分：IC晶元，互連層，焊球（或凸點、焊柱），保護層。互連層是通過載帶自動焊接（TAB）、引線鍵合（WB）、倒裝晶元（FC）等方法來實現晶元與焊球（或凸點、焊柱）之間內部連接的，是CSP封裝的關鍵組成部分。CSP的典型結構如圖1所示[6]。

目前全球有50多家IC廠商生產各種結構的CSP產品。根據目前各廠商的開發情況，可將CSP封裝分為下列5種主要類別[7、3]：

（1）柔性基板封裝（FlexCircuitInterposer）由美國Tessera公司開發的這類CSP封裝的基本結構如圖2所示。主要由IC晶元、載帶（柔性體）、粘接層、凸點（銅/鎳）等構成。載帶是用聚醯亞胺和銅箔組成。它的主要特點是結構簡單，可靠性高，安裝方便，可利用原有的TAB（TapeAutomatedBonding）設備焊接。

（2）剛性基板封裝（RigidSubstrateInterposer）由日本Toshiba公司開發的這類CSP封裝,實際上就是一種陶瓷基板薄型封裝，其基本結構見圖3。它主要由晶元、氧化鋁（Al2O3）基板、銅（Au）凸點和樹脂構成。通過倒裝焊、樹脂填充和列印3個步驟完成。它的封裝效率（晶元與基板面積之比）可達到75％，是相同尺寸的TQFP的2.5倍。

（3）引線框架式CSP封裝（CustomLeadFrame）由日本Fujitsu公司開發的此類CSP封裝基本結構如圖4所示。它分為Tape-LOC和MF-LOC

兩種形式，將晶元安裝在引線框架上，引線框架作為外引腳，因此不需要製作焊料凸點，可實現晶元與外部的互連。它通常分為Tape-LOC和MF-LOC兩種形式。

（4）圓片級CSP封裝（Wafer-LevelPackage）由ChipScale公司開發的此類封裝見圖5。它是在圓片前道工序完成後，直接對圓片利用半導體工藝進行後續組件封裝，利用劃片槽構造周邊互連，再切割分離成單個器件。WLP主要包括兩項關鍵技術即再分布技術和凸焊點製作技術。它有以下特點：①相當於裸片大小的小型組件（在最後工序切割分片）；②以圓片為單位的加工成本（圓片成本率同步成本）；③加工精度高（由於圓片的平坦性、精度的穩定性）。

(5)微小模塑型CSP(MinuteMold)由日本三菱電機公司開發的CSP結構如圖6所示。它主要由IC晶元、模塑的樹脂和凸點等構成。晶元上的焊區通過在晶元上的金屬布線與凸點實現互連，整個晶元澆鑄在樹脂上，只留下外部觸點。這種結構可實現很高的引腳數，有利於提高晶元的電學性能、減少封裝尺寸、提高可靠性，完全可以滿足儲存器、高頻器件和邏輯器件的高I/O數需求。同時由於它無引線框架和焊絲等，體積特別小，提高了封裝效率。

除以上列舉的5類封裝結構外，還有許多符合CSP定義的封裝結構形式如μBGA、焊區陣列CSP、疊層型CSP（一種多晶元三維封裝）等。

3CSP封裝技術展望

3.1有待進一步研究解決的問題

盡管CSP具有眾多的優點，但作為一種新型的封裝技術，難免還存在著一些不完善之處。

（1）標准化每個公司都有自己的發展戰略，任何新技術都會存在標准化不夠的問題。尤其當各種不同形式的CSP融入成熟產品中時，標准化是一個極大的障礙[8]。例如對於不同尺寸的晶元，目前有多種CSP形式在開發，因此組裝廠商要有不同的管座和載體等各種基礎材料來支撐，由於器件品種多，對材料的要求也多種多樣，導致技術上的靈活性很差。另外沒有統一的可靠性數據也是一個突出的問題。CSP要獲得市場准入，生產廠商必須提供可靠性數據,以盡快制訂相應的標准。CSP迫切需要標准化，設計人員都希望封裝有統一的規格，而不必進行個體設計。為了實現這一目標，器件必須規范外型尺寸、電特性參數和引腳面積等，只有採用全球通行的封裝標准，它的效果才最理想[9]。

（2）可靠性可靠性測試已經成為微電子產品設計和製造一個重要環節。CSP常常應用在VLSI晶元的制備中，返修成本比低端的QFP要高，CSP的系統可靠性要比採用傳統的SMT封裝更敏感，因此可靠性問題至關重要。雖然汽車及工業電子產品對封裝要求不高，但要能適應惡劣的環境，例如在高溫、高濕下工作，可靠性就是一個主要問題。另外，隨著新材料、新工藝的應用，傳統的可靠性定義、標准及質量保證體系已不能完全適用於CSP開發與製造，需要有新的、系統的方法來確保CSP的質量和可靠性，例如採用可靠性設計、過程式控制制、專用環境加速試驗、可信度分析預測等。

可以說，可靠性問題的有效解決將是CSP成功的關鍵所在[10,11]。
（3）成本價格始終是影響產品（尤其是低端產品）市場競爭力的最敏感因素之一。盡管從長遠來看，更小更薄、高性價比的CSP封裝成本比其他封裝每年下降幅度要大，但在短期內攻克成本這個障礙仍是一個較大的挑戰[10]。

目前CSP是價格比較高，其高密度光板的可用性、測試隱藏的焊接點所存在的困難（必須藉助於X射線機）、對返修技術的生疏、生產批量大小以及涉及局部修改的問題，都影響了產品系統級的價格比常規的BGA器件或TSOP／TSSOP／SSOP器件成本要高。但是隨著技術的發展、設備的改進，價格將會不斷下降。目前許多製造商正在積極採取措施降低CSP價格以滿足日益增長的市場需求。

隨著便攜產品小型化、OEM（初始設備製造）廠商組裝能力的提高及矽片工藝成本的不斷下降，圓片級CSP封裝又是在晶圓片上進行的，因而在成本方面具有較強的競爭力，是最具價格優勢的CSP封裝形式，並將最終成為性能價格比最高的封裝。

此外，還存在著如何與CSP配套的一系列問題，如細節距、多引腳的PWB微孔板技術與設備開發、CSP在板上的通用安裝技術[12]等，也是目前CSP廠商迫切需要解決的難題。

3.2CSP的未來發展趨勢

（1）技術走向終端產品的尺寸會影響攜帶型產品的市場同時也驅動著CSP的市場。要為用戶提供性能最高和尺寸最小的產品，CSP是最佳的封裝形式。順應電子產品小型化發展的的潮流，IC製造商正致力於開發0.3mm甚至更小的、尤其是具有盡可能多I/O數的CSP產品。據美國半導體工業協會預測，目前CSP最小節距相當於2010年時的BGA水平（0.50mm），而2010年的CSP最小節距相當於目前的倒裝晶元（0.25mm）水平。

由於現有封裝形式的優點各有千秋，實現各種封裝的優勢互補及資源有效整合是目前可以採用的快速、低成本的提高IC產品性能的一條途徑。例如在同一塊PWB上根據需要同時納入SMT、DCA，BGA，CSP封裝形式（如EPOC技術）。目前這種混合技術正在受到重視，國外一些結構正就此開展深入研究。

對高性價比的追求是圓片級CSP被廣泛運用的驅動力。近年來WLP封裝因其寄生參數小、性能高且尺寸更小（己接近晶元本身尺寸）、成本不斷下降的優勢，越來越受到業界的重視。WLP從晶圓片開始到做出器件，整個工藝流程一起完成，並可利用現有的標准SMT設備，生產計劃和生產的組織可以做到最優化；硅加工工藝和封裝測試可以在矽片生產線上進行而不必把晶圓送到別的地方去進行封裝測試；測試可以在切割CSP封裝產品之前一次完成，因而節省了測試的開支。總之，WLP成為未來CSP的主流已是大勢所驅[13~15]。

（2）應用領域CSP封裝擁有眾多TSOP和BGA封裝所無法比擬的優點，它代表了微小型封裝技術發展的方向。一方面，CSP將繼續鞏固在存儲器（如快閃記憶體、SRAM和高速DRAM）中應用並成為高性能內存封裝的主流；另一方面會逐步開拓新的應用領域，尤其在網路、數字信號處理器（DSP）、混合信號和RF領域、專用集成電路（ASIC）、微控制器、電子顯示屏等方面將會大有作為，例如受數字化技術驅動，便攜產品廠商正在擴大CSP在DSP中的應用，美國TI公司生產的CSP封裝DSP產品目前已達到90％以上。

此外，CSP在無源器件的應用也正在受到重視，研究表明，CSP的電阻、電容網路由於減少了焊接連接數，封裝尺寸大大減小，且可靠性明顯得到改善。
（3）市場預測CSP技術剛形成時產量很小，1998年才進入批量生產，但近兩年的發展勢頭則今非昔比，2002年的銷售收入已達10.95億美元，佔到IC市場的5%左右。國外權威機構「ElectronicTrendPublications」預測，全球CSP的市場需求量年內將達到64.81億枚，2004年為88.71億枚，2005年將突破百億枚大關，達103.73億枚，2006年更可望增加到126.71億枚。尤其在存儲器方面應用更快，預計年增長幅度將高達54.9%。

❸ 封裝技術的晶元封裝技術發展

從DIP封到BGA封裝
晶元的封裝技術種類實在是多種多樣，諸如DIP，PQFP,TSOP,TSSOP,PGA,BGA,QFP,TQFP,QSOP,SOIC,SOJ,PLCC,WAFERS......一系列名稱看上去都十分繁雜，其實，只要弄清晶元封裝發展的歷程也就不難理解了。晶元的封裝技術已經歷經好幾代的變遷，技術指標一代比一代先進，包括晶元面積與封裝面積之比越來越接近，適用頻率越來越高，耐溫性能越來越好，以及引腳數增多，引腳間距減小，重量減小，可靠性提高，使用更加方便等等，都是看得見的變化。20世紀70年代時，晶元封裝流行的還是雙列直插封裝，簡稱DIP(Dual ln-line Package)。DIP封裝在當時具有適合PCB（印刷電路板）的穿孔安裝，具有比TO型封裝易於對PCB布線以及操作較為方便等一些特點，其封裝的結構形式也很多，包括多層陶瓷雙列直插式DIP，單層陶瓷雙列直插式DIP，引線框架式DIP等等。但是衡量一個晶元封裝技術先進與否的重要指標是晶元面積與封裝面積之比，這個比值越接近1越好。比如一顆採用40根I / O引腳塑料雙列直插式封裝(PDIP)的晶元為例，其晶元面積/封裝面積=（3 x3）/（15．24 x 50）=1：86，離l相差很遠。不難看出，這種封裝尺寸遠比晶元大不少，說明封裝效率很低，佔去了很多有效安裝面積。
到了80年代出現的內存第二代封裝技術以TSOP為代表，它很快為業界所普遍採用，到目前為止還保持著內存封裝的主流地位。TSOP是英文Thin Small Outline Package的縮寫，意即薄型小尺寸封裝。TSOP內存封裝技術的一個典型特徵就是在封裝晶元的周圍做出引腳，如SDRAM內存的集成電路兩側都有引腳，SGRAM內存的集成電路四面都有引腳。TSOP適合用SMT技術（表面安裝技術）在PCB（印製電路板）上安裝布線。TSOP封裝外形尺寸時，寄生參數(電流大幅度變化時，引起輸出電壓擾動) 減小，適合高頻應用，操作比較方便，可靠性也比較高。改進的TSOP技術目前廣泛應用於SDRAM內存的製造上，不少知名內存製造商如三星、現代、Kingston等目前都在採用這項技術進行內存封裝。
20世紀90年代隨著集成技術的進步、設備的改進和深亞微米技術的使用，LSI、VLSI、ULSI相繼出現，晶元集成度不斷提高，I / O引腳數急劇增加，功耗也隨之增大，對集成電路封裝的要求也更加嚴格。為滿足發展的需要，在原有封裝方式的基礎上，又增添了新的方式一一球柵陣列封裝，簡稱BGA（Ball Grid Array Package）。BGA封裝技術已經在筆記本電腦的內存、主板晶元組等大規模集成電路的封裝領域得到了廣泛的應用。比如我們所熟知的Intel BX、VIA MVP3晶元組以及SODIMM等都是採用這一封裝技術的產品。
BGA 封裝技術有這樣一些特點：I / O引腳數雖然增多，但引腳間距並不小，從而提高了組裝成品率；雖然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷晶元法焊接，從而可以改善它的電熱性能；厚度和重量都較以前的封裝技術有所減少；寄生參數減小，信號傳輸延遲小，使用頻率大大提高；組裝可用共面焊接，可靠性高。不過BGA封裝仍然存在著佔用基板面積較大的問題。
隨著以CPU為主的計算機系統性能的總體大幅度提升趨勢，人們對於內存的品質和性能要求也日趨苛刻。為此，人們要求內存封裝更加緊致，以適應大容量的內存晶元，同時也要求內存封裝的散熱性能更好，以適應越來越快的核心頻率。毫無疑問的是，進展不太大的TSOP等內存封裝技術也越來越不適用於高頻、高速的新一代內存的封裝需求，新的內存封裝技術也應運而生了。採用BGA新技術封裝的內存，可以使所有計算機中的DRAM內存在體積不變的情況下內存容量提高兩到三倍，BGA與TSOP相比，具有更小的體積，更好的散熱性能和電性能。BGA封裝技術使每平方英寸的存儲量有了很大提升，採用BGA封裝技術的內存產品在相同容量下，體積只有TSOP封裝的三分之一；另外，與傳統TSOP封裝方式相比，BGA封裝方式有更加快速和有效的散熱途徑。

❹ 做封裝的上市公司有哪些

1. 通富微電（002156）： 公司主要從事集成電路的封裝測試業務，是國內現在實現高端封裝測試技能MCM、MEMS量化生產的封裝測試廠家，技能氣力居超越職位。

2.長電科技（600584）：公司是我國半導體第一大封裝生產基地，國內著名的晶體管和集成電路製造商，產物格量處於國內超越程度。

已擁有與國際進步技能同步的IC三大重點技能研發平台，形成年產集成電路75億塊、大中小功率晶體管250億只、分立器件晶元120萬片的生產才能，已成為中國最大的半導體封測企業。

3.華天科技（002185）： 公司主要從事半導體集成電路、半導體元器件的封裝測試業務，是國內重點集成電路封裝測試企業之一。

公司的封裝才能和技能程度在內資企業中位居第三，為我國西部地域最大的集成電路封裝基地和富裕創新精力確當代化高新技能企業。

4.太極實業（600667）： 投資額為3.5億美元的海力士大范圍集成電路封裝測試項目，建成後可形成每月12萬片12英寸晶圓測試和7500萬片12英寸晶圓封裝的生產配套才能。

太極實業參預該項目，將由如今簡單的業務模式轉變為包羅集成電路封裝測試在內的雙主業模式。

5.蘇州固鍀（002079）： 公司的主要產物為種種半導體二極體（不包羅光電二極體），具備全面的二極體晶圓、晶元策畫製造及二極體封裝、測試才能,保留國內半導體分立器件行業前10名、二極體分行業超越職位。

(4)集成電路封裝技術擴展閱讀：

技術簡介

封裝也可以說是指安裝半導體集成電路晶元用的外殼，它不僅起著安放、固定、密封、保護晶元和增強導熱性能的作用。

而且還是溝通晶元內部世界與外部電路的橋梁——晶元上的接點用導線連接到封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過印刷電路板上的導線與其他器件建立連接。因此，對於很多集成電路產品而言，封裝技術都是非常關鍵的一環。

採用的CPU封裝多是用絕緣的塑料或陶瓷材料包裝起來，能起著密封和提高晶元電熱性能的作用。由於現在處理器晶元的內頻越來越高，功能越來越強，引腳數越來越多，封裝的外形也不斷在改變。

注意事項

1．晶元面積與封裝面積之比為提高封裝效率，盡量接近1：1

2．引腳要盡量短以減少延遲，引腳間的距離盡量遠，以保證互不幹擾，提高性能

3．基於散熱的要求，封裝越薄越好

作為計算機的重要組成部分，CPU的性能直接影響計算機的整體性能。而CPU製造工藝的最後一步也是最關鍵一步就是CPU的封裝技術，採用不同封裝技術的CPU，在性能上存在較大差距。只有高品質的封裝技術才能生產出完美的CPU產品。

參考資料：網路——封裝技術

❺ 晶元的封裝是怎麼區別的。

一、DIP雙列直插式封裝

DIP(DualIn－ Package)是指採用雙列直插形式封裝的集成電路晶元，絕大多數中小規模集成電路(IC)均採用這種封裝形式，其引腳數一般不超過100個。採用DIP封裝的CPU晶元有兩排引腳，需要插入到具有DIP結構的晶元插座上。當然，也可以直接插在有相同焊孔數和幾何排列的電路板上進行焊接。DIP封裝的晶元在從晶元插座上插拔時應特別小心，以免損壞引腳。

DIP封裝具有以下特點：

1.適合在PCB(印刷電路板)上穿孔焊接，操作方便。
2.晶元面積與封裝面積之間的比值較大，故體積也較大。
Intel系列CPU中8088就採用這種封裝形式，緩存(Cache)和早期的內存晶元也是這種封裝形式。

二、PQFP塑料方型扁平式封裝和PFP塑料扁平組件式封裝

PQFP（Plastic Quad Flat Package）封裝的晶元引腳之間距離很小，管腳很細，一般大規模或超大型集成電路都採用這種封裝形式，其引腳數一般在100個以上。用這種形式封裝的晶元必須採用SMD（表面安裝設備技術）將晶元與主板焊接起來。採用SMD安裝的晶元不必在主板上打孔，一般在主板表面上有設計好的相應管腳的焊點。將晶元各腳對准相應的焊點，即可實現與主板的焊接。用這種方法焊上去的晶元，如果不用專用工具是很難拆卸下來的。

PFP（Plastic Flat Package）方式封裝的晶元與PQFP方式基本相同。唯一的區別是PQFP一般為正方形，而PFP既可以是正方形，也可以是長方形。

PQFP/PFP封裝具有以下特點：

1.適用於SMD表面安裝技術在PCB電路板上安裝布線。
2.適合高頻使用。
3.操作方便，可靠性高。
4.晶元面積與封裝面積之間的比值較小。

Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板採用這種封裝形式。

三、PGA插針網格陣列封裝

PGA(Pin Grid Array Package)晶元封裝形式在晶元的內外有多個方陣形的插針，每個方陣形插針沿晶元的四周間隔一定距離排列。根據引腳數目的多少，可以圍成2-5圈。安裝時，將晶元插入專門的PGA插座。為使CPU能夠更方便地安裝和拆卸，從486晶元開始，出現一種名為ZIF的CPU插座，專門用來滿足PGA封裝的CPU在安裝和拆卸上的要求。

ZIF(Zero Insertion Force Socket)是指零插拔力的插座。把這種插座上的扳手輕輕抬起，CPU就可很容易、輕松地插入插座中。然後將扳手壓回原處，利用插座本身的特殊結構生成的擠壓力，將CPU的引腳與插座牢牢地接觸，絕對不存在接觸不良的問題。而拆卸CPU晶元只需將插座的扳手輕輕抬起，則壓力解除，CPU晶元即可輕松取出。

PGA封裝具有以下特點：

1.插拔操作更方便，可靠性高。
2.可適應更高的頻率。

Intel系列CPU中，80486和Pentium、Pentium Pro均採用這種封裝形式。

四、BGA球柵陣列封裝

隨著集成電路技術的發展，對集成電路的封裝要求更加嚴格。這是因為封裝技術關繫到產品的功能性，當IC的頻率超過100MHz時，傳統封裝方式可能會產生所謂的「CrossTalk」現象，而且當IC的管腳數大於208 Pin時，傳統的封裝方式有其困難度。因此，除使用QFP封裝方式外，現今大多數的高腳數晶元（如圖形晶元與晶元組等）皆轉而使用BGA(Ball Grid Array Package)封裝技術。BGA一出現便成為CPU、主板上南/北橋晶元等高密度、高性能、多引腳封裝的最佳選擇。

BGA封裝技術又可詳分為五大類：

1.PBGA（Plasric BGA）基板：一般為2-4層有機材料構成的多層板。Intel系列CPU中，Pentium II、III、IV處理器均採用這種封裝形式。

2.CBGA（CeramicBGA）基板：即陶瓷基板，晶元與基板間的電氣連接通常採用倒裝晶元（FlipChip，簡稱FC）的安裝方式。Intel系列CPU中，Pentium I、II、Pentium Pro處理器均採用過這種封裝形式。

3.FCBGA（FilpChipBGA）基板：硬質多層基板。

4.TBGA（TapeBGA）基板：基板為帶狀軟質的1-2層PCB電路板。

5.CDPBGA（Carity Down PBGA）基板：指封裝中央有方型低陷的晶元區（又稱空腔區）。

BGA封裝具有以下特點：

1.I/O引腳數雖然增多，但引腳之間的距離遠大於QFP封裝方式，提高了成品率。
2.雖然BGA的功耗增加，但由於採用的是可控塌陷晶元法焊接，從而可以改善電熱性能。
3.信號傳輸延遲小，適應頻率大大提高。
4.組裝可用共面焊接，可靠性大大提高。

BGA封裝方式經過十多年的發展已經進入實用化階段。1987年，***西鐵城（Citizen）公司開始著手研製塑封球柵面陣列封裝的晶元（即BGA）。而後，摩托羅拉、康柏等公司也隨即加入到開發BGA的行列。1993年，摩托羅拉率先將BGA應用於行動電話。同年，康柏公司也在工作站、PC電腦上加以應用。直到五六年前，Intel公司在電腦CPU中（即奔騰II、奔騰III、奔騰IV等），以及晶元組（如i850）中開始使用BGA，這對BGA應用領域擴展發揮了推波助瀾的作用。目前，BGA已成為極其熱門的IC封裝技術，其全球市場規模在2000年為12億塊，預計2005年市場需求將比2000年有70%以上幅度的增長。

五、CSP晶元尺寸封裝

隨著全球電子產品個性化、輕巧化的需求蔚為風潮，封裝技術已進步到CSP(Chip Size Package)。它減小了晶元封裝外形的尺寸，做到裸晶元尺寸有多大，封裝尺寸就有多大。即封裝後的IC尺寸邊長不大於晶元的1.2倍，IC面積只比晶粒（Die）大不超過1.4倍。

CSP封裝又可分為四類：

1.Lead Frame Type(傳統導線架形式)，代表廠商有富士通、日立、Rohm、高士達（Goldstar）等等。
2.Rigid Interposer Type(硬質內插板型)，代表廠商有摩托羅拉、索尼、東芝、松下等等。
3.Flexible Interposer Type(軟質內插板型)，其中最有名的是Tessera公司的microBGA，CTS的sim-BGA也採用相同的原理。其他代表廠商包括通用電氣（GE）和NEC。
4.Wafer Level Package(晶圓尺寸封裝)：有別於傳統的單一晶元封裝方式，WLCSP是將整片晶圓切割為一顆顆的單一晶元，它號稱是封裝技術的未來主流，已投入研發的廠商包括FCT、Aptos、卡西歐、EPIC、富士通、三菱電子等。

CSP封裝具有以下特點：

1.滿足了晶元I/O引腳不斷增加的需要。
2.晶元面積與封裝面積之間的比值很小。
3.極大地縮短延遲時間。

CSP封裝適用於腳數少的IC，如內存條和便攜電子產品。未來則將大量應用在信息家電（IA）、數字電視（DTV）、電子書（E-Book）、無線網路WLAN／GigabitEthemet、ADSL／手機晶元、藍芽（Bluetooth）等新興產品中。

六、MCM多晶元模塊

為解決單一晶元集成度低和功能不夠完善的問題，把多個高集成度、高性能、高可靠性的晶元，在高密度多層互聯基板上用SMD技術組成多種多樣的電子模塊系統，從而出現MCM(Multi Chip Model)多晶元模塊系統。
MCM具有以下特點：

1.封裝延遲時間縮小，易於實現模塊高速化。
2.縮小整機/模塊的封裝尺寸和重量。
3.系統可靠性大大提高。

自己看吧。

❻ 集成電路封裝形式有哪些

集成電路封裝在電子學金字塔中的位置既是金字塔的尖頂又是金字塔的基座。說它同時處在這兩種位置都有很充分的根據。從電子元器件（如晶體管）的密度這個角度上來說，IC代表了電子學的尖端。但是IC又是一個起始點，是一種基本結構單元，是組成我們生活中大多數電子系統的基礎。同樣，IC不僅僅是單塊晶元或者基本電子結構，IC的種類千差萬別（模擬電路、數字電路、射頻電路、感測器等），因而對於封裝的需求和要求也各不相同。本文對IC封裝技術做了全面的回顧，以粗線條的方式介紹了製造這些不可缺少的封裝結構時用到的各種材料和工藝。集成電路發展初期，其封裝主要是在半導體晶體管的金屬圓形外殼基礎上增加外引線數而形成的。但金屬圓形外殼的引線數受結構的限制不可能無限增多，而且這種封裝引線過多時也不利於集成電路的測試和安裝，從而出現了扁平式封裝。而扁平式封裝不易焊接，隨著波峰焊技術的發展又出現了雙列式封裝。由於軍事技術的發展和整機小型化的需要，集成電路的封裝又有了新的變化，相繼產生了片式載體封裝、四面引線扁平封裝、針柵陣列封裝、載帶自動焊接封裝等。同時，為了適應集成電路發展的需要，還出現了功率型封裝、混合集成電路封裝以及適應某些特定環境和要求的恆溫封裝、抗輻照封裝和光電封裝。並且各類封裝逐步形成系列，引線數從幾條直到上千條，已充分滿足集成電路發展的需要。

❼ 集成電路封裝的概述

集成電路封裝在電子學金字塔中的位置既是金字塔的尖頂又是金字塔的基座。說它同時處在這兩種位置都有很充分的根據。從電子元器件（如晶體管）的密度這個角度上來說，IC代表了電子學的尖端。但是IC又是一個起始點，是一種基本結構單元，是組成我們生活中大多數電子系統的基礎。同樣，IC不僅僅是單塊晶元或者基本電子結構，IC的種類千差萬別（模擬電路、數字電路、射頻電路、感測器等），因而對於封裝的需求和要求也各不相同。本文對IC封裝技術做了全面的回顧，以粗線條的方式介紹了製造這些不可缺少的封裝結構時用到的各種材料和工藝。
集成電路封裝還必須充分地適應電子整機的需要和發展。由於各類電子設備、儀器儀表的功能不同，其總體結構和組裝要求也往往不盡相同。因此，集成電路封裝必須多種多樣，才足以滿足各種整機的需要。
集成電路封裝是伴隨集成電路的發展而前進的。隨著宇航、航空、機械、輕工、化工等各個行業的不斷發展，整機也向著多功能、小型化方向變化。這樣，就要求集成電路的集成度越來越高，功能越來越復雜。相應地要求集成電路封裝密度越來越大，引線數越來越多，而體積越來越小，重量越來越輕，更新換代越來越快，封裝結構的合理性和科學性將直接影響集成電路的質量。因此，對於集成電路的製造者和使用者，除了掌握各類集成電路的性能參數和識別引線排列外，還要對集成電路各種封裝的外形尺寸、公差配合、結構特點和封裝材料等知識有一個系統的認識和了解。以便使集成電路製造者不因選用封裝不當而降低集成電路性能；也使集成電路使用者在採用集成電路進行徵集設計和組裝時，合理進行平面布局、空間佔用，做到選型恰當、應用合理。

❽ 請問集成電路封裝的作用

呵呵，晶元防盜？
首先告訴你，封裝就是把晶元的內部框架保護起來，也就是給晶片穿上衣服

至於封裝工藝不是幾句話能說清楚的了