微電子封裝技術(shù)論文

微電？封裝技術(shù)論文推薦文章微電子封裝技術(shù)論文范文熱度：微電子技術(shù)論文熱度：微電子新技術(shù)論文熱度：光電檢測(cè)前沿技術(shù)論文熱度：技術(shù)人員工作總結(jié)熱度：微電子封裝技術(shù)大大促進(jìn)了MCM的發(fā)展和推廣應(yīng)用。下面是店鋪整理的電子封裝技術(shù)論文，希望你能從中得到感悟！電子封裝技術(shù)論文篇一論微電子封裝技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)【摘要】本文論述了微電子封裝技術(shù)的發(fā)展歷程，發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，主要介紹了幾種重要的微電子封裝技術(shù)，包括：BGA封裝技術(shù)、CSP封裝技術(shù)、SIP封裝技術(shù)、3D封裝技術(shù)、MCM封裝技術(shù)等?！娟P(guān)鍵詞】微電子技術(shù);封裝;發(fā)展趨勢(shì)一、微電子封裝的發(fā)展歷程IC封裝的引線和安裝類型有很多種，按封裝安裝到電路板上的方式可分為通孔插入式(TH)和表面安裝式(SM)，或按引線在封裝上的具體排列分為成列、四邊引出或面陣排列。微電子封裝的發(fā)展歷程可分為三個(gè)階段：第一階段：上世紀(jì)70年代以插裝型封裝為主，70年代末期發(fā)展起來(lái)的雙列直插封裝技術(shù)(DIP)。第二階段：上世紀(jì)80年代早期引入了表面安裝(SM)封裝。比較成熟的類型有模塑封裝的小外形(SO)和PLCC型封裝、模壓陶瓷中的Cerquad、層壓陶瓷中的無(wú)引線式載體(LLCC)和有引線片式載體(LDCC)。PLCC，Cerquad，LLCC和LDCC都是四周排列類封裝，其引線排列在封裝的所有四邊。第三階段：上世紀(jì)90年代，隨著集成技術(shù)的進(jìn)步、設(shè)備的改進(jìn)和深亞微米技術(shù)的使用，LSI，vLSI，uLSI相繼出現(xiàn)，對(duì)集成電路封裝要求更加嚴(yán)格，i/o引腳數(shù)急劇增加，功耗也隨之增大，因此，集成電路封裝從四邊引線型向平面陣列型發(fā)展，出現(xiàn)了球柵陣列封裝(BGA)，并很快成為主流產(chǎn)品。二、新型微電子封裝技術(shù)焊球陣列封裝(BGA)陣列封裝(BGA)是世界上九十年代初發(fā)展起來(lái)的一種新型封裝。BGA封裝的i/o端子以圓形或柱狀焊點(diǎn)按陣列形式分布在封裝下面，BGA技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：i/o弓|腳數(shù)雖然增加了，但弓|腳間距并沒有減小反而增加了，從而提高了組裝成品率雖然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷芯片法焊接，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(shù)有所減少;寄生參數(shù)減小，信號(hào)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。這種BGA的突出的優(yōu)點(diǎn)：1.電性能更好：BGA用焊球代替引線，引出路徑短，減少了引腳延遲、電阻、電容和電感；2.封裝密度更高油于焊球是整個(gè)平面排列，因此對(duì)于同樣面積，引腳數(shù)更高。例如邊長(zhǎng)為31mm的BGA，當(dāng)焊球節(jié)距為1mm時(shí)有900只引腳，相比之下，邊長(zhǎng)為32mm，引腳節(jié)距為0.5mm的qfp只有208只引腳;3.BGA的節(jié)距為1.5mm、1.27mm、1.0mm、0.8mm、0.65mm和0.5mm,與現(xiàn)有的表面安裝工藝和設(shè)備完全相容，安裝更可靠；4.由于焊料熔化時(shí)的表面張力具有“自對(duì)準(zhǔn)”效應(yīng)，避免了傳統(tǒng)封裝引線變形的損失，大大提高了組裝成品率；5.BGA引腳牢固，轉(zhuǎn)運(yùn)方便;6.焊球引出形式同樣適用于多芯片組件和系統(tǒng)封裝。因此，BGA得到爆炸性的發(fā)展。BGA因基板材料不同而有塑料焊球陣列封裝(pBGA)，陶瓷焊球陣列封裝(cBGA)，載帶焊球陣列封裝(tBGA)，帶散熱器焊球陣列封裝(eBGA),金屬焊球陣列封裝(mBGA)，還有倒裝芯片焊球陣列封裝(fcBGA)。PQFP可應(yīng)用于表面安裝，這是它的主要優(yōu)點(diǎn)。芯片尺寸封裝(CSP)CSP(chipscalepackage)封裝，是芯片級(jí)封裝的意思。CSP封裝最新一代的內(nèi)存芯片封裝技術(shù)，其技術(shù)性能又有了新的提升。CSP封CSP封裝裝可以讓芯片面積與封裝面積之比超過(guò)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，約為普通的BGA的1/3，僅僅相當(dāng)于tSOp內(nèi)存芯片面積的1/6。與BGA封裝相比，同等空間下CSP封裝可以將存儲(chǔ)容量提高三倍。芯片尺寸封裝(CSP)和BGA是同一時(shí)代的產(chǎn)物，是整機(jī)小型化、便攜化的結(jié)果。LSI芯片封裝面積小于或等于LSI芯片面積120%的封裝稱為CSP。由于許多CSP采用BGA的形式，所以最近兩年封裝界權(quán)威人士認(rèn)為，焊球節(jié)距大于等于lmm的為BGA，小于lmm的為CSP。由于CSP具有更突出的優(yōu)點(diǎn)：1.近似芯片尺寸的超小型封裝2.保護(hù)裸芯片;3.電、熱性優(yōu)良;4.封裝密度高;5.便于測(cè)試和老化;6.便于焊接、安裝和修整更換。一般地CSP，都是將圓片切割成單個(gè)IC芯片后再實(shí)施后道封裝的，而wlCSP則不同，它的全部或大部分工藝步驟是在已完成前工序的硅圓片上完成的，最a后將圓片直接切割成分離的獨(dú)立器件。CSP封裝內(nèi)存芯片的中心引腳形式有效地縮短了信號(hào)的傳導(dǎo)距離，其衰減隨之減少，芯片的抗干擾、抗噪性能也能得到大幅提升。CSP技術(shù)是在電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代時(shí)提出來(lái)的，它的目的是在使用大芯片(芯片功能更多，性能更好，芯片更復(fù)雜)替代以前的小芯片時(shí)，其封裝體占用印刷板的面積保持不變或更小。wlCSP所涉及的關(guān)鍵技術(shù)除了前工序所必須的金屬淀積技術(shù)、光刻技術(shù)、蝕刻技術(shù)等以外，還包括重新布線(RDL)技術(shù)和凸點(diǎn)制作技術(shù)。通常芯片上的引出端焊盤是排到在管芯周邊的方形鋁層，為了使WLP適應(yīng)了SMt二級(jí)封裝較寬的焊盤節(jié)距，需將這些焊盤重新分布，使這些焊盤由芯片周邊排列改為芯片有源面上陣列排布，這就需要重新布線(RDL)技術(shù)。三、微電子封裝技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)微電子封裝技術(shù)是90年代以來(lái)在半導(dǎo)體集成電路技術(shù)、混合集成電路技術(shù)和表面組裝技術(shù)(SMt)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新一代電子組裝技術(shù)。多芯片組件(MCM)就是當(dāng)前微組裝技術(shù)的代表產(chǎn)品。它將多個(gè)集成電路芯片和其他片式元器件組裝在一塊高密度多層互連基板上，然后封裝在外殼內(nèi)，是電路組件功能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)的基礎(chǔ)。CSP的出現(xiàn)解決了KGD問(wèn)題，CSP不但具有裸芯片的優(yōu)點(diǎn)，還可象普通芯片一樣進(jìn)行測(cè)試?yán)匣Y選，使MCM的成品率才有保證，大大促進(jìn)了MCM的發(fā)展和推廣應(yīng)用。目前MCM已經(jīng)成功地用于大型通用計(jì)算機(jī)和超級(jí)巨型機(jī)中，今后將用于工作站、個(gè)人計(jì)算機(jī)、醫(yī)用電子設(shè)備和汽車電子設(shè)備等領(lǐng)域。四、結(jié)束語(yǔ)從以上介紹可以看出，微電子封裝，特別是BGA、CSP、SIP、3D、MCM等先進(jìn)封裝對(duì)SMt的影響是積極的，當(dāng)前更有利于SMt的發(fā)展，將來(lái)也會(huì)隨著基板技術(shù)的提高，新工藝、新材料、新技術(shù)、新方法的不斷出現(xiàn)，促進(jìn)SMt向更高水平發(fā)展。電子封裝技術(shù)論文篇二微電子封裝金絲倒裝鍵合的微織構(gòu)、組織及性能【摘要】采用EBSD取向成像技術(shù)研究了各工藝參數(shù)（功率、載荷、超聲作用時(shí)間）對(duì)倒裝鍵合組織及微織構(gòu)的影響，并與對(duì)應(yīng)的剪切性能值進(jìn)行比較。結(jié)果表明，功率的影響最顯著，它可在增大形變量的同時(shí)提高鍵合強(qiáng)度;負(fù)荷加大形變量，但提高界面結(jié)合強(qiáng)度的效果不顯著;超聲持續(xù)的時(shí)間不明顯提高形變量，但能在一定程度上提高界面強(qiáng)度。超聲是通過(guò)軟化金屬，加強(qiáng)界面擴(kuò)散的方式提高鍵合強(qiáng)度;超聲的存在使取向變化的速度變慢?！娟P(guān)鍵詞】金倒裝鍵合EBSD微織構(gòu)Microtextures,microstructuresandpropertiesofAuflipAbstract:Theeffectsofdifferentbondingparametersonthedeformation,microstructuresandmicrotexturesofgoldflipchipbondswereanalyzedusingEBSDtechniqueandcomparedwiththesheartestproperties.Resultsindicatedthatthepowerincreasedbothdeformationandinterfacebondability;Loadincreasedmainlydeformationbutlessimprovedbondability.Durationofultrasonicvibrationenhancedbondabilitybutlessaffecteddeformationamount.Theeffectofultrasonicvibrationisthesofteningofmetalsandthestrengtheningofdiffusionthroughgrainboundaries,butitreducedtheorientationchanges.Keywords:gold;flipchipbonding;EBSD;microtexture引言微電子封裝中超聲鍵合工藝參數(shù)對(duì)鍵合強(qiáng)度的影響已有大量研究［1-3］，一般認(rèn)為影響其鍵合強(qiáng)度的主要因素是超聲功率、鍵合壓力和鍵合時(shí)間。由于這些參數(shù)主要通過(guò)改變金絲球與芯片焊盤間界面上的摩擦行為而起作用，必然會(huì)引起焊點(diǎn)組織及織構(gòu)的變化，這些變化到目前尚不清楚。此外，金絲球鍵合與倒裝鍵合形變方式與形變量都有很大差異，其形變組織與微織構(gòu)就會(huì)不同，它們也會(huì)影響焊點(diǎn)強(qiáng)度、剛度、電阻率和組織穩(wěn)定性?？棙?gòu)的不同會(huì)影響彈性模量及拉拔時(shí)的界面強(qiáng)度、晶體缺陷的多少一方面產(chǎn)生加工硬化，提高強(qiáng)度，另一方面影響電阻;含大量晶體缺陷的組織是熱力學(xué)不穩(wěn)定的，可加速原子的擴(kuò)散，也會(huì)造成后續(xù)時(shí)效時(shí)軟化速度的不同。倒裝鍵合的受力狀態(tài)和應(yīng)變速率都與常規(guī)的低應(yīng)變速率下的單向均勻壓縮不同，鍵合過(guò)程中會(huì)有一系列的微織構(gòu)變化。本文分析了功率、負(fù)荷、時(shí)間對(duì)形變組織和取向變化的影響;另外通過(guò)剪切力試驗(yàn)，對(duì)比了各參數(shù)對(duì)鍵合強(qiáng)度的影響區(qū)別;討論了金絲球凸點(diǎn)鍵合與倒裝鍵合形變組織及微織構(gòu)的最大差異。1樣品制備試驗(yàn)樣品為直徑為1mil(25?4pm)鍵合金絲，經(jīng)電子火花(EFO)形成金絲球，再經(jīng)過(guò)Eagle60?XL金絲球鍵合機(jī)形成金絲球凸點(diǎn)，倒裝焊點(diǎn)是在AD819?11TS焊接機(jī)上形成的。各種焊點(diǎn)均采用樹脂鑲樣，然后經(jīng)過(guò)磨樣、機(jī)械拋光，最后采用離子轟擊的方法達(dá)到EBSD試驗(yàn)樣品要求。利用高分辨場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡ZEissSuppra1530及HKL?Channel5EBSD系統(tǒng)進(jìn)行取向成像分析。2結(jié)果及分析2?1超聲功率的影響圖1(a)為不同超聲功率下樣品的形變量和性能的關(guān)系曲線。可見功率由0?2W增大到0?7W后，因功率增大而導(dǎo)致的鍵合樣品形變量增加~20%，總形變量達(dá)70%。性能也由無(wú)功率時(shí)的不能鍵合增加到2400gf(注：這是幾個(gè)樣品的總值)，并且未出現(xiàn)下降。圖2為各樣品的取向成像，紅色為〈111〉||壓縮軸的取向，黃色為〈100〉取向，藍(lán)色為〈110〉取向。前兩種主要是原始取向，后者是壓縮變形的穩(wěn)定取向。組織形貌顯示，原始柱狀晶被完全壓扁?！?10〉區(qū)域明顯增多。圖1(b)為各樣品不同織構(gòu)的定量結(jié)果，可見，因超聲軟化作用提高形變量使〈110〉增加約12?5%。形變不均勻性還表現(xiàn)在兩側(cè)的形變量明顯小。圖1不同超聲功率下樣品的形變量和性能的關(guān)系曲線(a)及對(duì)取向的影響(b)圖2不同功率下樣品的取向成像;紅色：〈111〉，黃色〈100〉；藍(lán)色〈110〉2?2載荷的影響圖3(a)為不同載荷下樣品的形變量及性能變化的曲線。可見，負(fù)荷從800gf增至1600gf時(shí)，形變量只增加7%，增加幅度較小，不如功率的影響大。性能變化不大，有微弱的先增加后減小的趨勢(shì)。由于形變量增加就不大，所以還不能說(shuō)，形變量影響小。與圖1的性能數(shù)據(jù)相比，還未達(dá)到最佳鍵合強(qiáng)度。即使形變量達(dá)到70%，也難以達(dá)到提高超聲作用的效果。圖4給出不同載荷下樣品的取向成像。也明顯看出，載荷變化的范圍小，形變量變化也不大，形變組織比較相似。從定量數(shù)據(jù)看(圖3(b))，〈110〉織構(gòu)含量在下降。這應(yīng)屬于波動(dòng)。組織上的另一特點(diǎn)是，下側(cè)中心部位為原始金凸點(diǎn)的尾部，即自由球下的熱影響細(xì)晶區(qū)。倒裝鍵合時(shí)，該部位所受變形量最大，這也是要鍵合的界面，因此，大量的晶體缺陷會(huì)促進(jìn)擴(kuò)散鍵合。與文獻(xiàn)3數(shù)據(jù)相比，本實(shí)驗(yàn)所用力是很大的。圖3載荷對(duì)形變量、剪切強(qiáng)度(a)及織構(gòu)百分?jǐn)?shù)(b)的影響圖4不同載荷下鍵合樣品的取向成像2?3超聲作用時(shí)間的影響圖5(a)給出不同超聲作用時(shí)間對(duì)形變量及鍵合強(qiáng)度的影響。在實(shí)驗(yàn)所用的最短超聲作用時(shí)間100ms，形變量也達(dá)到62%，時(shí)間增至500ms后，形變量只增加2%。值得注意的是，界面鍵合強(qiáng)度卻增加了(1650-1400=)250g；而改變負(fù)荷時(shí)，形變量增加7%，鍵合強(qiáng)度只在100gf內(nèi)波動(dòng)。所以，超聲作用時(shí)間對(duì)界面鍵合強(qiáng)度的影響比載荷更大。說(shuō)明，加速界面附近原子擴(kuò)散能力更關(guān)鍵。圖6給出不同超聲作用時(shí)間下樣品取向成像。圖5(b)給出定出的織構(gòu)組分量。因形變量幾乎沒有變化，該圖〈110〉不斷增加應(yīng)是波動(dòng)。因形變量已很大，超聲時(shí)間延長(zhǎng)主要表現(xiàn)在界面鍵合強(qiáng)度的提高，組織上是反映不出來(lái)的。這與小變形量的金絲鍵合不同。3結(jié)論采用EBSD取向成像技術(shù)檢測(cè)不同工藝參數(shù)對(duì)金絲倒裝鍵合焊點(diǎn)的形變組織與微織構(gòu)主要結(jié)論如下：(1)三個(gè)工藝參數(shù)中，功率及載荷對(duì)形變組織影響更顯著，而功率和超聲時(shí)間對(duì)鍵合強(qiáng)度影響更顯著。原因是超聲波激活了原子，加速擴(kuò)散。(2)倒裝鍵合時(shí)形變也是不均勻和不對(duì)稱的。原凸點(diǎn)尾巴處形變量最大，原始組織也最細(xì)，細(xì)晶及大量位錯(cuò)缺陷促進(jìn)界面擴(kuò)散，有利于鍵合。兩側(cè)邊緣的形變量小。(3)與金絲球鍵合相比，最大的差異是大形變下，晶粒被壓扁，〈110〉取向的出現(xiàn)?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】QiJ,HungNC,LiM,etal.Effectofprocessparametersonbondabilityinultrasonicballbonding[J].ScriptaMaterialia,2006(54):293-297.Pan