半導體封裝材料包括哪些
『壹』 有懂半導體封裝材料的嗎,什麼是半導體封裝材料
EMC、塑封料、環氧模塑料都是一個東西。黑色的。你可以以此為關鍵詞在里搜索
『貳』 半導體封裝是做些什麼
半導體封裝工作流程包括晶元分割(劃片)、壓焊引線、裝架或者封裝外殼、列印、包裝等工序。
『叄』 半導體封裝材料
到半導體技術天地論壇,可以找到。
『肆』 什麼是半導體封裝
什麼是半導體封裝?
半導體電子元器件的封裝不僅起到連接內部集成電路芯專片鍵合點和外部電屬氣組建的作用,還為集成電路提供了一個穩定可靠的工作環境,對集成電路晶元起到機械或環境保護的作用。因此,集成電路封裝應具有較強的機械性能、良好的電氣性能、散熱性能和化學穩定性。封裝質量的好壞與集成電路的整體性能優劣關系很大。
不同類型的集成電路,使用場合和氣密性要求不同,其加工方法和封裝材料也不同。早期的集成電路,其封裝材料採用有機樹脂和蠟的混合體,用填充或貫注的方法進行密封,其可靠性很差;也曾採用橡膠進行密封,但是其耐熱、耐壓及電性能都不好,現已被淘汰。目前,流行的氣密性封裝材料是陶瓷-金屬、玻璃金屬和低熔玻璃-陶瓷等。由於大量生產和降低成本的需求,目前有很多集成電路採用了塑料封裝材料,它主要採用熱固性樹脂通過模具加熱加壓的方法來完成封裝,其可靠性取決於有機樹脂及添加劑的特性和成型條件。塑料封裝材料屬於非氣密性性裝材料,其耐熱性較差,且具有吸濕性。
『伍』 半導體封裝的分類
各種半導體封裝形式的特點和優點:
DIP雙列直插式封裝
DIP(DualIn-line 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。
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,日本西鐵城(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。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。
QFP塑料方型扁平式封裝和PFP塑料扁平組件式封裝
QFP(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QFP方式基本相同。唯一的區別是QFP一般為正方形,而PFP既可以是正方形,也可以是長方形。
QFP/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。
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。
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。
總之,由於CPU和其他超大型集成電路在不斷發展,集成電路的封裝形式也不斷作出相應的調整變化,而封裝形式的進步又將反過來促進晶元技術向前發展。
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、曰立、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。
『陸』 半導體封裝,半導體封裝是什麼意思
半導體封裝簡介:
半導體生產流程由晶圓製造、晶圓測試、晶元封裝和封裝後測試組成。半導體封裝是指將通過測試的晶圓按照產品型號及功能需求加工得到獨立晶元的過程。封裝過程為:來自晶圓前道工藝的晶圓通過劃片工藝後,被切割為小的晶片(Die),然後將切割好的晶片用膠水貼裝到相應的基板(引線框架)架的小島上,再利用超細的金屬(金、錫、銅、鋁)導線或者導電性樹脂將晶片的接合焊盤(Bond Pad)連接到基板的相應引腳(Lead),並構成所要求的電路;然後再對獨立的晶片用塑料外殼加以封裝保護,塑封之後,還要進行一系列操作,如後固化(Post Mold Cure)、切筋和成型(Trim&Form)、電鍍(Plating)以及列印等工藝。封裝完成後進行成品測試,通常經過入檢(Incoming)、測試(Test)和包裝(Packing)等工序,最後入庫出貨。典型的封裝工藝流程為:劃片 裝片 鍵合 塑封 去飛邊 電鍍 列印 切筋和成型 外觀檢查 成品測試 包裝出貨。
1 半導體器件封裝概述
電子產品是由半導體器件(集成電路和分立器件)、印刷線路板、導線、整機框架、外殼及顯示等部分組成,其中集成電路是用來處理和控制信號,分立器件通常是信號放大,印刷線路板和導線是用來連接信號,整機框架外殼是起支撐和保護作用,顯示部分是作為與人溝通的介面。所以說半導體器件是電子產品的主要和重要組成部分,在電子工業有「工業之米"的美稱。
我國在上世紀60年代自行研製和生產了第一台計算機,其佔用面積大約為100 m2以上,現在的攜帶型計算機只有書包大小,而將來的計算機可能只與鋼筆一樣大小或更小。計算機體積的這種迅速縮小而其功能越來越強大就是半導體科技發展的一個很好的佐證,其功勞主要歸結於:(1)半導體晶元集成度的大幅度提高和晶圓製造(Wafer fabrication)中光刻精度的提高,使得晶元的功能日益強大而尺寸反而更小;(2)半導體封裝技術的提高從而大大地提高了印刷線路板上集成電路的密集度,使得電子產品的體積大幅度地降低。
半導體組裝技術(Assembly technology)的提高主要體現在它的封裝型式(Package)不斷發展。通常所指的組裝(Assembly)可定義為:利用膜技術及微細連接技術將半導體晶元(Chip)和框架(Leadframe)或基板(Sulbstrate)或塑料薄片(Film)或印刷線路板中的導體部分連接以便引出接線引腳,並通過可塑性絕緣介質灌封固定,構成整體立體結構的工藝技術。它具有電路連接,物理支撐和保護,外場屏蔽,應力緩沖,散熱,尺寸過度和標准化的作用。從三極體時代的插入式封裝以及20世紀80年代的表面貼裝式封裝,發展到現在的模塊封裝,系統封裝等等,前人已經研究出很多封裝形式,每一種新封裝形式都有可能要用到新材料,新工藝或新設備。
驅動半導體封裝形式不斷發展的動力是其價格和性能。電子市場的最終客戶可分為3類:家庭用戶、工業用戶和國家用戶。家庭用戶最大的特點是價格便宜而性能要求不高;國家用戶要求高性能而價格通常是普通用戶的幾十倍甚至幾千倍,主要用在軍事和航天等方面;工業用戶通常是價格和性能都介於以上兩者之間。低價格要求在原有的基礎上降低成本,這樣材料用得越少越好,一次性產出越大越好。高性能要求產品壽命長,能耐高低溫及高濕度等惡劣環境。半導體生產廠家時時刻刻都想方設法降低成本和提高性能,當然也有其它的因素如環保要求和專利問題迫使他們改變封裝型式。
2 封裝的作用
封裝(Package)對於晶元來說是必須的,也是至關重要的。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和規格通用功能的作用。封裝的主要作用有:
(1)物理保護。因為晶元必須與外界隔離,以防止空氣中的雜質對晶元電路的腐蝕而造成電氣性能下降,保護晶元表面以及連接引線等,使相當柔嫩的晶元在電氣或熱物理等方面免受外力損害及外部環境的影響;同時通過封裝使晶元的熱膨脹系數與框架或基板的熱膨脹系數相匹配,這樣就能緩解由於熱等外部環境的變化而產生的應力以及由於晶元發熱而產生的應力,從而可防止晶元損壞失效。基於散熱的要求,封裝越薄越好,當晶元功耗大於2W時,在封裝上需要增加散熱片或熱沉片,以增強其散熱冷卻功能;5~1OW時必須採取強製冷卻手段。另一方面,封裝後的晶元也更便於安裝和運輸。
(2)電氣連接。封裝的尺寸調整(間距變換)功能可由晶元的極細引線間距,調整到實裝基板的尺寸間距,從而便於實裝操作。例如從以亞微米(目前已達到0.1 3μm以下)為特徵尺寸的晶元,到以10μm為單位的晶元焊點,再到以100μm為單位的外部引腳,最後劍以毫米為單位的印刷電路板,都是通過封裝米實現的。封裝在這里起著由小到大、由難到易、由復雜到簡單的變換作用,從而可使操作費用及材料費用降低,而且能提高工作效率和可靠性,特別是通過實現布線長度和阻抗配比盡可能地降低連接電阻,寄生電容和電感來保證正確的信號波形和傳輸速度。
(3)標准規格化。規格通用功能是指封裝的尺寸、形狀、引腳數量、間距、長度等有標准規格,既便於加工,又便於與印刷電路板相配合,相關的生產線及生產設備都具有通用性。這對於封裝用戶、電路板廠家、半導體廠家都很方便,而且便於標准化。相比之下,裸晶元實裝及倒裝目前尚不具備這方面的優勢。由於組裝技術的好壞還直接影響到晶元自身性能的發揮和與之連接的印刷電路板(PCB)的設計和製造,對於很多集成電路產品而言,組裝技術都是非常關鍵的一環。
3 封裝的分類
半導體(包括集成電路和分立器件)其晶元的封裝已經歷了好幾代的變遷,從DIP、SOP、QFP、PGA、BGA到MCP再到SIP,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。封裝(Package)可謂種類繁多,而且每一種封裝都有其獨特的地方,即它的優點和不足之處,當然其所用的封裝材料、封裝設備、封裝技術根據其需要而有所不同。
『柒』 半導體封裝有兩種: 塑料和陶瓷。其中塑料劃分到什麼材質的
聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及ABS都屬於塑料!!!!!他們都是塑料的一種
『捌』 半導體封裝的簡介
半導體生產流程由晶圓製造、晶圓測試、晶元封裝和封裝後測試組成。塑封之後版,還要進行一系權列操作,如後固化(Post Mold Cure)、切筋和成型(Trim&Form)、電鍍(Plating)以及列印等工藝。典型的封裝工藝流程為:劃片 裝片 鍵合 塑封 去飛邊 電鍍 列印 切筋和成型 外觀檢查 成品測試 包裝出貨。
『玖』 半導體封裝的介紹
半導體封裝是指將通過測試的晶圓按照產品型號及功能需求加工得到獨立晶元的過程。封裝過程為:來自晶圓前道工藝的晶圓通過劃片工藝後被切割為小的晶片(Die),然後將切割好的晶片用膠水貼裝到相應的基板(引線框架)架的小島上,再利用超細的金屬(金錫銅鋁)導線或者導電性樹脂將晶片的接合焊盤(Bond Pad)連接到基板的相應引腳(Lead),並構成所要求的電路;然後再對獨立的晶片用塑料外殼加以封裝保護,塑封之後還要進行一系列操作,封裝完成後進行成品測試,通常經過入檢Incoming、測試Test和包裝Packing等工序,最後入庫出貨。
『拾』 請問有沒有關於半導體封裝方面的資料
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