IC集成电路的封装流程和常见封装形式

时间:2023-03-24 17:06:18 点击:
一、集成电路一般封装流程

晶片切割: 将前制程加工完成晶圆的一颗颗的晶粒切割分离。首先将晶片用薄膜固定在支架环上,这是为了确保晶片在切割时被固定住,然后把晶圆根据已有的单元格式被切割成一个一个很微小的颗粒,切割时需要用去离子水冷却切割所产生的温度,而本身是防静电的。

晶圆粘贴:晶圆粘贴的目的将切割好的晶圆颗粒用银膏粘贴在引线框架的晶圆上,用粘合剂将已切下来的芯片贴装到引线框架的中间焊盘上。通常是环氧(或聚酰亚胺)用作为填充物以增加粘合剂的导热性。

金线键合:金线键合的目的是将晶圆上的键合压点用极细的金线连接到引线框架上的内引脚上,使得晶圆的电路连接到引脚。通常使用的金线的一端烧成小球,再将小球键合在第一焊点。然后按照设置好的程序拉金线,将金线键合在第二焊点上。

塑封封胶:为防止气体氧化内部芯片;保证产品使用安全和稳定,采用封胶的办法。将完成引线键合的芯片与引线框架置于模腔中,再注入塑封化合物环氧树脂用于包裹住晶圆和引线框架上的金线。这是为了保护晶圆元件和金线。塑封的过程分为加热注塑,成型二个阶段。

剪切:目的为将导线架上构装完成之晶粒独立分开,并把不需要的连接用材料及部份凸出之树脂切除。

成形: 目的是将外引脚压成各种预先设计好的形状,以便于装置于电路版上使用

测试和检验: 保证封装好芯片的质量,保证其良率。

检验:检查产品的外观是否能符合设计和标准。常见的的测试项目包括:打印字符是否清晰、正确,引脚平整性、共面行,引脚间的脚距,塑封体是否损伤、电性能及其它功能测试等。




二、集成电路常见封装形

常见的封装材料有塑料、陶瓷、金属、玻璃等,其中塑料封装使用最普遍。

而常见的封装形式主要有:方形扁平无引脚封装、双列直插式封装、单列直插式封装、球栅阵列封装、金属模块封装等。

1.方形扁平无引脚封装(QFN)

QFN一般呈矩形,封装四侧配置有电极触点,由于无引脚,封装面积小,材料一般有陶瓷和塑料两种。QFN封装的优点在于①体积小、重量轻,便携式应用。②组件非常薄,可满足对空间有严格要求的应用。③底部具有大面积散热焊盘,因此具有良好的电和热性能。这种封装的缺点在于返修难度大,因为焊接点在ic封装的底部,任何的修改都需要将元件移开,返修难度大。

我们部分低噪声放大器、限幅器、数控衰减器采用了QFN封装


2.双列直插式封装(DIP)

DIP是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过100个。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚,需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然,也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心,以免损坏引脚。

DIP封装的优点是适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接,操作方便。缺点是芯片面积与封装面积之间的比值较大,因此体积也较大。


3.单列直插式封装(SIP)

单列直插式封装(SIP),引脚从封装一个侧面引出,排列成一条直线。通常,它们是通孔式的,管脚插入印刷电路板的金属孔内。当装配到印刷基板上时封装呈侧立状。

SIP封装的优点是能最大限度的优化系统性能,避免重复封装、灵活度高、集成度高的特点。

4.球栅阵列封装(BGA)

球栅阵列防撞按阵列方式制作球形凸点用以代替引脚,多用在CPU上,具有高密度、高性能、多引脚封装。这种封装优点是①信号传输延迟小。②组装可用共面焊接,可靠性高。

还有陶瓷无引线芯片载体(LTCC),多芯片模块封装等,除表贴封装外,我司的的低通滤波器、高通滤波器、开关器件也常采用LTCC与多芯片采用封装。

我司拥有完整的封装流程,汉芯国科封装产品以低噪声放大器、VCO压控振荡器、限幅器、LTCC高低通滤波器、功分器合成器为主,同时承接先进系统封装(SiP系统级封装)定制解决方案,为高端设备制造商提供核心竞争力的高性能、高质量产品,产品广泛应用于广播、通信、电台、蜂窝无线、有线电视、卫星通信、医疗设备、仪器测量等。

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