集成电路封装

集成电路生产的最后环节
集成电路封装(Packaging,PKG)[1]是指利用膜技术及微加工技术,将芯片及其他要素在框架或基板上布局、粘贴、固定及连接,引出接线端子并通过可塑性绝缘介质灌注、固定构成整体结构的工艺,是集成电路生产的最后环节。[8][9]集成电路封装主要是对半导体器件芯片起到保护、支撑、链接的作用。[10]
集成电路封装大致可分为4个发展阶段。20世纪80年代之前为通孔安装时代,工人手动插入PCB板的通孔中,因性能优良、成本低廉曾为主流,但逐渐被新封装形式取代。[6]20世纪80年代为表面安装器件时代,管脚数和组装密度大幅提高,封装技术迎来革命。20世纪90年代初为焊球阵列封装(BGA)/芯片尺寸封装(CSP)时代,集成电路发展到超大规模,封装向更高密度和速度发展,BGA封装成为主流。90年代末的3D整层封装时代,[11][12]系统级封装(SIP)出现,推动了性能密度、集成度、低成本和灵活性的显著提升。[11]
集成电路封装材料有金属、陶瓷、玻璃和塑料之分[2],而连接方式则分为通孔插装和表面贴装。其工艺流程包括晶片减薄和划片芯片贴装、引线键合、塑封成型、打标、切筋打弯等六个步骤。[3][4]集成电路使用DIP技术、PLCC技术、PGA技术等关键技术进行封装后,[7]通过测试准备、接口、程序和数据分析等步骤进行封装测试。[13]封装标准方面,中国遵循《大规模集成电路(LSI)封装印制电路板共通设计结构》,而国际标准普遍采用《JEDEC标准》。[14][15][16]集成电路封装的发展趋势指向小型化、高密度化、多引脚适应性以及高温环境适应性。[1]

发展历程

集成电路封装技术是伴随着集成电路的进步而发展起来的。一代集成电路需要相应的一代封装,它的发展史就是集成电路性能不断提高、系统不断小型化的历史。[6]