【導(dǎo)讀】集成電路封裝技術(shù)的演進(jìn)主要為了符合終端系統(tǒng)產(chǎn)品的需求,為配合系統(tǒng)產(chǎn)品多任務(wù)、小體積的發(fā)展趨勢(shì),集成電路封裝技術(shù)的演進(jìn)方向即為高密度、高腳位、薄型化、小型化。那么目前集成電路封裝行業(yè)的技術(shù)水平在哪個(gè)點(diǎn)上呢？又有哪些特點(diǎn)呢？
集成電路封裝技術(shù)的演進(jìn)主要為了符合終端系統(tǒng)產(chǎn)品的需求,為配合系統(tǒng)產(chǎn)品多任務(wù)、小體積的發(fā)展趨勢(shì),集成電路封裝技術(shù)的演進(jìn)方向即為高密度、高腳位、薄型化、小型化。半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)芯片封裝技術(shù)水平的劃分存在不同的標(biāo)準(zhǔn),目前國(guó)內(nèi)比較通行的標(biāo)準(zhǔn)是采取封裝芯片與基板的連接方式來(lái)劃分,總體來(lái)講,集成電路封裝封裝技術(shù)的發(fā)展可分為四個(gè)階段:
第一階段:20 世紀(jì) 80 年代以前(插孔原件時(shí)代)。
封裝的主要技術(shù)是針腳插裝(PTH),其特點(diǎn)是插孔安裝到 PCB 上,主要形式有 SIP、DIP、PGA,它們的不足之處是密度、頻率難以提高,難以滿(mǎn)足高效自動(dòng)化生產(chǎn)的要求。
封裝的主要技術(shù)是針腳插裝(PTH),其特點(diǎn)是插孔安裝到 PCB 上,主要形式有 SIP、DIP、PGA,它們的不足之處是密度、頻率難以提高,難以滿(mǎn)足高效自動(dòng)化生產(chǎn)的要求。
第二階段:20 世紀(jì) 80 年代中期(表面貼裝時(shí)代).
表面貼裝封裝的主要特點(diǎn)是引線(xiàn)代替針腳,引線(xiàn)為翼形或丁形,兩邊或四邊引出,節(jié)距為 1.27 到 0.4 mm,適合于 3-300 條引線(xiàn),表面貼裝技術(shù)改變了傳統(tǒng)的 PTH 插裝形式,通過(guò)細(xì)微的引線(xiàn)將集成電路貼裝到 PCB 板上。主要形式為 SOP(小外型封裝)、PLCC(塑料有引線(xiàn)片式載體)、PQFP(塑料四邊引線(xiàn)扁平封裝)、J 型引線(xiàn) QFJ 和 SOJ、LCCC(無(wú)引線(xiàn)陶瓷芯片載體)等。它們的主要優(yōu)點(diǎn)是引線(xiàn)細(xì)、短,間距小,封裝密度提高;電氣性能提高;體積小,重量輕;易于自動(dòng)化生產(chǎn)。它們所存在的不足之處是在封裝密度、I/O 數(shù)以及電路頻率方面還是難以滿(mǎn)足 ASIC、微處理器發(fā)展的需要。
表面貼裝封裝的主要特點(diǎn)是引線(xiàn)代替針腳,引線(xiàn)為翼形或丁形,兩邊或四邊引出,節(jié)距為 1.27 到 0.4 mm,適合于 3-300 條引線(xiàn),表面貼裝技術(shù)改變了傳統(tǒng)的 PTH 插裝形式,通過(guò)細(xì)微的引線(xiàn)將集成電路貼裝到 PCB 板上。主要形式為 SOP(小外型封裝)、PLCC(塑料有引線(xiàn)片式載體)、PQFP(塑料四邊引線(xiàn)扁平封裝)、J 型引線(xiàn) QFJ 和 SOJ、LCCC(無(wú)引線(xiàn)陶瓷芯片載體)等。它們的主要優(yōu)點(diǎn)是引線(xiàn)細(xì)、短,間距小,封裝密度提高;電氣性能提高;體積小,重量輕;易于自動(dòng)化生產(chǎn)。它們所存在的不足之處是在封裝密度、I/O 數(shù)以及電路頻率方面還是難以滿(mǎn)足 ASIC、微處理器發(fā)展的需要。
第三階段:20 世紀(jì) 90 年代出現(xiàn)了第二次飛躍,進(jìn)入了面積陣列封裝時(shí)代。
該階段主要的封裝形式有焊球陣列封裝(BGA)、芯片尺寸封裝(CSP)、無(wú)引線(xiàn)四邊扁平封裝(PQFN)、多芯片組件(MCM)。BGA 技術(shù)使得在封裝中占有較大體積和重量的“管腳”被“焊球”所替代,芯片與系統(tǒng)之間的連接距離大大縮短,BGA 技術(shù)的成功開(kāi)發(fā),使得一直滯后于芯片發(fā)展的封裝終于跟上芯片發(fā)展的步伐。CSP 技術(shù)解決了長(zhǎng)期存在的芯片小而封裝大的根本矛盾,引發(fā)了一場(chǎng)集成電路封裝技術(shù)的革命。
第四階段:進(jìn)入 21 世紀(jì),迎來(lái)了微電子封裝技術(shù)堆疊式封裝時(shí)代,它在封裝觀念上發(fā)生了革命性的變化,從原來(lái)的封裝元件概念演變成封裝系統(tǒng)。
目前,以全球半導(dǎo)體封裝的主流正處在第三階段的成熟期, PQFN 和 BGA等主要封裝技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn),部分產(chǎn)品已開(kāi)始在向第四階段發(fā)展。發(fā)行人所掌握的 WLCSP 封裝技術(shù)可以進(jìn)行堆疊式封裝,發(fā)行人封裝的微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)芯片就是采用堆疊式的三維封裝。
