1、1、 名词术语翻译 2、 填空 3、 画图 4、 问答题 5、 计算题 6、综合题 1、微电子封装技术中常用封装术语英文缩写的中文名称: DIP: 双列直插式封装 double in-line package QFP(J): 四边引脚扁平封装 quad flat package PGA: 针栅阵列封装 pin grid array PLCC: 塑料有引脚片式载体 plastic leaded chip carrier SOP(J): IC 小外形封装 small outline package SOT: 小外形晶体管封装 small outline transistor package SMC
2、/D: 表面安装元器件 surface mount component/device BGA: 焊球阵列封装 ball grid array CCGA: 陶瓷 焊柱 阵列 封装 Ceramic Column Grid Array KGD: 优质芯片(已知合格芯片) Known Good Die CSP: 芯片级封装 chip size package MCM(P): 多芯片组件 Multi chip Module WLP: 晶 圆片级封装 Wafer Level Packaging WB: 引线键合 wire bonding TAB: 载带自动焊 tape automated bonding
3、FCB: 倒装焊 flip chip bonding OLB: 外引线焊接 Outer Lead Bonding ILB: 内引线焊接 C4: 可控塌陷芯片连接 Controlled Collapse Chip Connection UBM: 凸点下金属化 Under Bump Metalization SMT: 表面贴装技术 THT: 通孔插装技术 Through Hole Technology COB: 板上芯片 COG: 玻璃上芯片 C: 陶瓷封装 P: 塑料封装 /T:薄型 /F: 窄节距 2、 微电子封装的分级: 零级封装 : 芯片的连接,即芯片互连级 一级封装 : 用封装外壳将芯片
4、封装成单芯片组件和多芯片组件 二级封装 : 将一级封装和其他组件一同组装到印刷电路板(或其他基板)上 三级封装 : 将二级封装插装到母板上 3、 微电子封装的功能: 1) 电源分配 :保证电源分配恰当,减少不必要的电源消耗,注意接地线分配问题。 2) 信号分配 :使信号延迟尽可能减小,使信号线与芯片的互连路径及通过封装的 I/O 引出的路径达到最短。 3) 散热通道 :保证系统在使用温度要求的范围内能正常工作。 4) 机械支撑 :为芯片和其 他部件提供牢固可靠的机械支撑,能适应各种工作环境和条件的变化。 5) 环境保护 :保护芯片不被周围环境的影响。 微电子封装不但直接影响着 IC 本身的电性
5、能、热性能、光性能和机械性能,影响其可靠性和成本,还在很大程度上决定着电子整机系统的小型化、可靠性和成本。 4、微电子封装技术中的主要工艺方法: ( 1)芯片粘接 : (将 IC 芯片固定安装在基板上 ) 1) Au-Si 合金共熔法 2) Pb-Sn 合金片焊接法 3) 导电胶粘接法 4) 有机树脂基粘接法 ( 2)互连工艺: (主要三种是引线键合( WB)、载带自动焊( TAB)和倒装焊( FCB) ) WB:主要的 WB 工艺方法;热压超声焊主要工艺参数、材料: WB 工艺方法:热压焊、超声焊和 热压超声焊 ( 也叫 金丝球焊 ) 热压超声焊主要工艺参数: 1.热压焊的焊头形状 -楔形,
6、针形,锥形 2.焊接温度 150左右 3.焊接压力 0.5 到 1.5N/点。 4.超声波频率 /凸点高度、尾线长度、超声功率、超声时间、焊接压力、热台温度 材料: 热压焊、金丝球焊主要选用金丝, 超声焊主要用铝丝和 Si-Al 丝, 还有少量 Cu-Al 丝和 Cu-Si-Al 丝等 TAB:内、外引 线焊接主要工艺参数、载带的分类: TAB 内、外引线焊接主要工艺参数:焊接温度( T);焊接压力 (P);焊接时间 (t); 载带的分类:单层带、双层带、三层带和双金属带 FCB:工艺方法,各工艺方法的关键技术: 1.热压 FCB 法: 高精度热压 FCB 机 ,调平芯片与基板平行度; 2.再
7、流 FCB 法: 控制焊料量及再流焊的温度; 3.环氧树脂光固化 FCB 法: 光敏树脂的收缩力及 UV 光固化; 4.各向异性导电胶 FCB 法: 避免横向导电短路 UV 光固化。 ( 3)常用芯片凸点制作方法;电镀法制作芯 片凸点有关计算:公式、公式中各参数的含义、单位、电镀时间的计算。 常用芯片凸点制作方法: ( 1) 蒸发 /溅射法; ( 2)电镀法; ( 3)化学镀法; ( 4)打球法; ( 5)激光凸点法; ( 6)置球和模板印刷法; ( 7)移植凸点法; ( 8)叠层法; ( 9)柔性凸点法; ( 10)喷射法 电镀法制作芯片凸点有关计算:公式、公式中各参数的含义、单位、电镀时间
8、的计算: 根据对凸点高度的要求不同,电镀时间也不同。根据电解定律,镀层厚度为: 式中: Dk: 电流密度 (A/dm2); t: 电镀时间 (h) : 电流效率 ; d: 电镀金属密度 (g/cm3)。 k: 电化当量 (g/A.h); 指在电镀过 程中电极上通过单位电量时,电极反应形成产物之理论重量 若用 um 作单位,则的取值应去除百分号(书本 P49) dktD k ( 4)芯片凸点的组成及各部分的作用。 1.Al 膜: 作为芯片焊区 2.粘附层金属: 使 Al 膜和芯片钝化层粘附牢固 3.阻挡层金属: 防止最上层的凸点金属与 Al 互扩散,生成金属间化合物 4.凸点金属: 导电作用 (
9、 6)组装工艺: 波峰焊工艺: 波峰焊工艺步骤; 装板涂覆焊剂预热焊接热风刀冷却卸板 波峰焊设备的组成; 传送装置、涂助焊剂装置、预热器、锡波喷嘴、锡缸、冷却风扇等 波峰焊接中常见的焊接缺陷; 1.拉尖, 2.桥连, 3.虚焊, 4.锡薄, 5.漏焊(局部焊开孔), 6.印制板变形大, 7.浸润性差, 8.焊脚提升 波峰焊单班生产产量的计算。 波峰焊机的几项工艺参数 :带速、预热温度、焊接时间、倾斜角度之间需要互相协调、反复调节,其中带速影响到生产量。 在大生产中希望有较高的生产能力,通常各种参数协调的原则是以焊接时间为基础,协调倾角与带速,焊接时间一般为 2 3s,它可以通过波 峰面的宽度与
10、带速来计算。反复调节带速与倾角以及预热温度,就可以得到满意的波峰焊接温度曲线。 再流焊工艺: 再流焊工艺步骤; 滴注 /印制钎料膏 放置表面贴装元件 加热再流 再流焊炉加热方式类别; (1)红外再流焊 (2)气相再流焊 (3)激光再流焊 (4)红外 /热风再流焊 单面采用贴片式元器件的工艺流程; 印刷焊膏 -贴装元件( QFP 片状元件) -再流焊 -清洗 单面混装 (插装式和贴片式元器件混装 )的工艺流程; 涂敷粘结剂 -表面安装元件 -固化 -翻转 -插通孔元件 -波峰焊 -清洗 双面混装 (插装式和贴片式元器件混装 )的工艺流程; 先做 A 面: 印刷焊膏 -贴装元件( QFP 片状元件
11、) -再流焊 -翻转 再做 B 面: 点贴片胶 -表面贴装元件 -加热固化 -翻转 补插通孔元件后再波峰焊 -插带通孔元件( DIP 等) -波峰焊 -清洗 双面都采用贴片式元器件的工艺流程; 通常先做 B 面: 印刷焊膏 -贴装元件( QFP 片状元件) -再流焊 -翻转 再做 A 面: 印 刷焊膏 -贴装元件( QFP 片状元件) -再流焊 -检查 -清洗表贴式元器件在安装过程中形成的焊接不良和缺陷; 偏移(侧立)和立碑,吸嘴干涉到其它元件 锡球,立碑,吹孔,空洞,元器件移位及偏斜,焊点灰暗,浸润性差,焊后断开,焊料丌足,焊料过量。 BGA 在安装焊接时焊球与基板焊接过程中常见缺陷。 1) 桥连 2)连接丌充分 3)空洞 4)断开 5)浸润性差 6)形成焊料小球 7)误对准 5、典型封装的内部结构图和各组成部分名称: TO 型、 DIP 型、 SOP(J)、 QFP(J)、 (C)BGA、 WB、 TAB、 FCB、MCM、 PLCC 等。 TO 型: 引脚 粘结剂 金丝引线