什(shí)麼是IC封(fēng)裝(zhuāng)？及(jí)IC封(fēng)裝類型(xíng)
IC或集(jí)成電路(lù)封裝實(shí)際上(shàng)是(shì)指包含半導(dǎo)體(tǐ)器件的材(cái)料。該(gāi)封裝(zhuāng)是一個包(bāo)圍電(diàn)路(lù)材料的殼(ké)體，以防(fáng)止(zhǐ)其(qí)受(shòu)到(dào)腐(fǔ)蝕或物理損壞，並(bìng)允許(xǔ)安裝(zhuāng)將其(qí)連(lián)接(jiē)到PCB的電(diàn)觸(chù)點(diǎn)。集成電路(lù)的(dí)類(lèi)型(xíng)很多，因此(cǐ)要(yào)考慮(lǜ)的(dí)集成(chéng)電路封裝(zhuāng)類(lèi)型(xíng)也不(bù)同(tóng)，因(yīn)為不(bù)同(tóng)類型(xíng)的電路(lù)對(duì)外(wài)殼的需求不同。
在半導(dǎo)體(tǐ)器件(jiàn)的生產(chǎn)中(zhōng)，IC封裝是(shì)該過(guò)程的(dí)最(zuì)後階段(duàn)。在(zài)此階(jiē)段，半導(dǎo)體模塊被封裝(zhuāng)在保(bǎo)護IC免受潛在損壞的外部元件和老化的腐(fǔ)蝕(shí)作(zuò)用(yòng)影響的封裝(zhuāng)中(zhōng)。該封裝(zhuāng)實(shí)質(zhì)上是(shì)一(yī)種外(wài)殼，旨(zhǐ)在保(bǎo)護模塊並促進電接觸，該電(diàn)接(jiē)觸將信(xìn)號傳(chuán)遞到(dào)電子(zǐ)設備(bèi)的電路板(bǎn)上(shàng)。
自1970年(nián)代，球柵(zhà)陣(zhèn)列（BGA）封裝首次在電(diàn)子製造(zào)商(shāng)中使(shǐ)用以來(lái)，IC封裝就得(dé)到(dào)了發展(zhǎn)。在21世(shì)紀初，較新(xīn)的(dí)選件使(shǐ)針(zhēn)柵陣(zhèn)列(liè)封裝黯然(rán)失色，即塑(sù)料方形扁(biǎn)平封裝和(hé)薄(báo)型小(xiǎo)外形封裝。隨著(zhuó)上世(shì)紀(jì)90年(nián)代的發(fā)展，像英特爾這(zhè)樣(yàng)的(dí)製造(zào)商迎來(lái)了陸上網(wǎng)格陣列封(fēng)裝(zhuāng)的時代。
同(tóng)時，比(bǐ)起其他封裝(zhuāng)類(lèi)型(xíng)，可容納更(gēng)多(duō)引腳(jiǎo)的倒裝芯(xīn)片球柵陣(zhèn)列（FCBGA）取代了(liǎo)BGA。FCBGA包(bāo)含(hán)整個(gè)管(guǎn)芯的輸入(rù)和(hé)輸出信(xìn)號，而(ér)不(bù)僅僅是邊緣。
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IC封裝(zhuāng)類型(xíng)
有多種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ)可(kě)以根(gēn)據構造對IC封(fēng)裝進(jìn)行分類。因此(cǐ)，有兩種(zhǒng)類(lèi)型(xíng)的(dí)IC封(fēng)裝(zhuāng)：引綫框(kuàng)類型和(hé)襯底類(lèi)型。此外(wài)，晶圓(yuán)IC封(fēng)裝的一種類別(bié)稱為晶圓(yuán)級(jí)封裝(zhuāng)（WLP），在業界頗受(shòu)關(guān)注(zhù)。在(zài)WLP中，構(gòu)造(zào)發生在(zài)晶片的表(biǎo)麵(miàn)上(shàng)，形成了芯(xīn)片大小的(dí)封裝。
除了(liǎo)IC封裝的基(jī)本(běn)結構(gòu)定義(yì)之外，其他(tā)類(lèi)別(bié)還(huán)可以區(qū)分互(hù)連的(dí)第二種(zhǒng)類型(xíng)。引綫框架(jià)和(hé)雙(shuāng)列直插(chā)式封裝用(yòng)於(yú)引腳穿過(guò)孔的(dí)組(zǔ)件。其(qí)他(tā)類(lèi)型的程(chéng)序包具有不(bù)同的用途，例(lì)如以下(xià)。
Pin-grid陣列(liè)：這(zhè)些用於(yú)插座(zuò)。
四方(fāng)扁(biǎn)平包裝(zhuāng)：無鉛(qiān)種類的(dí)引綫框(kuàng)架(jià)包裝(zhuāng)。
四方扁平無引綫(xiàn)：用(yòng)於表麵(miàn)安裝的微型封裝(zhuāng)（芯(xīn)片大小(xiǎo)）。
近(jìn)年(nián)來(lái)見證了(liǎo)更廣(guǎng)泛(fàn)使(shǐ)用(yòng)的(dí)另一種(zhǒng)格(gé)式(shì)是區域陣列(liè)封裝，它既(jì)可以(yǐ)節省空間(jiān)，又(yòu)可以提供最(zuì)佳性能。在(zài)這方麵最重(zhòng)要的(dí)示例是BGA封裝，它以各(gè)種(zhǒng)格式(shì)出現，包(bāo)括微型芯片(piàn)規模和較大的(dí)封裝(zhuāng)。BGA構造涉及有(yǒu)機(jī)基板，其最(zuì)佳應(yīng)用是(shì)在多芯片(piàn)結構(gòu)中。多(duō)芯片封(fēng)裝是使用片(piàn)上係統格(gé)式(shì)的解決(jué)方(fāng)案的領(lǐng)先替代(dài)方案。其他(tā)選項(xiàng)包括兩步和(hé)雙(shuāng)麵互(hù)連(lián)套(tào)件。
IC封(fēng)裝(zhuāng)的(dí)性(xìng)能主要取決於其化(huà)學，電(diàn)氣和(hé)材料(liào)組(zǔ)成。盡(jìn)管它們(mén)的功(gōng)能(néng)有(yǒu)所(suǒ)不同，但引綫(xiàn)框架封裝和層(céng)壓(yā)封裝都(dū)嚴重依(yī)賴於材料(liào)組(zǔ)成(chéng)。主(zhǔ)流的(dí)引(yǐn)綫框架(jià)封(fēng)裝(zhuāng)使用銀(yín)或金絲(sī)焊(hàn)表麵，並采用(yòng)點鍍(dù)方法進(jìn)行(háng)連接(jiē)。這(zhè)樣可(kě)以(yǐ)使過(guò)程更簡單(dān)，更實(shí)惠(huì)。
在(zài)陶(táo)瓷(cí)封裝上，合金42是一種廣泛使用的(dí)金屬類型(xíng)，因(yīn)為(wéi)它可(kě)與基(jī)礎(chǔ)材料一起使(shǐ)用。在塑料(liào)封(fēng)裝(zhuāng)上，最好使用銅引綫(xiàn)框架，因為它可以保護焊點並提(tí)供導電性。由於某(mǒu)些(xiē)地(dì)區的政策，這種(zhǒng)材(cái)料(liào)也是表(biǎo)麵(miàn)貼裝(zhuāng)塑(sù)料包裝的關(guān)鍵(jiàn)因(yīn)素之一。
由於(yú)歐洲標準的(dí)修訂，鉛(qiān)的(dí)表(biǎo)麵處(chǔ)理一(yī)直是(shì)對(duì)下(xià)一級裝(zhuāng)配的嚴格(gé)審查的問題。目(mù)的(dí)是(shì)找(zhǎo)到可(kě)行的錫鉛焊料替(tì)代品(pǐn)，這些替(tì)代品易於(yú)應(yīng)用(yòng)，並且已在整個行業中長期存在(zài)。但(dàn)是，由於供應商之間的廣泛競爭，製(zhì)造(zào)商尚(shàng)未統(tǒng)一(yī)單一解(jiě)決方案(àn)。潛在的問題(tí)不太(tài)可(kě)能在未(wèi)來(lái)一(yī)段時間內解決。
從1970年(nián)代末開始，層(céng)壓板作為(wéi)芯片(piàn)到板(bǎn)組裝(zhuāng)中的(dí)引(yǐn)綫(xiàn)框架(jià)的(dí)替代品(pǐn)出現(xiàn)了(liǎo)。如(rú)今，由於與陶瓷(cí)基(jī)板(bǎn)相(xiāng)比，層(céng)壓(yā)板的成(chéng)本相對較(jiào)低，因此(cǐ)層(céng)壓(yā)板已(yǐ)在整(zhěng)個IC包(bāo)裝行業(yè)中廣(guǎng)泛使用。最受(shòu)歡(huān)迎的層壓板是(shì)有(yǒu)機高溫類型，它們(mén)具有出色(sè)的電氣(qì)特性，而且價格低(dī)廉(lián)。
在半(bàn)導(dǎo)體(tǐ)封裝的普及中，對適用的基(jī)板和(hé)中介層的(dí)需求(qiú)也在(zài)增加(jiā)。基板(bǎn)是(shì)IC封(fēng)裝(zhuāng)的(dí)一(yī)部(bù)分，它(tā)使電路(lù)板具有機械(xiè)強度(dù)並(bìng)允許其與外部設(shè)備(bèi)連(lián)接。插(chā)入器(qì)可在包(bāo)裝(zhuāng)中啟用(yòng)連(lián)接路由(yóu)。在(zài)某些(xiē)情(qíng)況(kuàng)下(xià)，“基板”和“中介(jiè)層”是可以(yǐ)互換的。
包(bāo)裝(zhuāng)基(jī)板有(yǒu)剛性(xìng)和(hé)帶(dài)狀(zhuàng)兩(liǎng)種(zhǒng)。剛(gāng)性基材堅固且形(xíng)狀確定，而膠(jiāo)帶(dài)基(jī)材(cái)則(zé)纖(xiān)細而(ér)柔(róu)軟(ruǎn)。在集成(chéng)電路製造(zào)的(dí)早期，基(jī)板由陶(táo)瓷材(cái)料組(zǔ)成(chéng)。如今(jīn)，大(dà)多數基(jī)板都是由(yóu)有機材(cái)料製(zhì)成(chéng)的(dí)。
如果(guǒ)基板由(yóu)堆(duī)疊(dié)在(zài)一(yī)起(qǐ)以形成剛(gāng)性基板(bǎn)的多(duō)個(gè)薄層組(zǔ)成(chéng)，則稱(chēng)為層(céng)壓(yā)基(jī)板。集成(chéng)電路製造中最(zuì)常見(jiàn)的兩(liǎng)種層壓基板(bǎn)是FR4和雙馬(mǎ)來酰(xiān)亞胺三嗪（BT）。前者由環氧(yǎng)樹脂(zhī)組成(chéng)，而(ér)後者是高級(jí)樹(shù)脂材(cái)料。
部(bù)分由於其絕緣(yuán)性能和低(dī)介電(diàn)常數，BT樹脂已在IC工業(yè)中成(chéng)為最(zuì)受歡迎的(dí)層壓(yā)材(cái)料(liào)之(zhī)一。在BGA上，BT是所有基板中最常(cháng)用的。BT也已成為CSP層(céng)壓(yā)板的(dí)首(shǒu)選樹(shù)脂。同(tóng)時(shí)，全(quán)球各地的競爭對(duì)手都在製造新(xīn)的環氧樹脂和環氧共混物(wù)替代品(pǐn)，這些威(wēi)脅(xié)可(kě)能使BT搶(qiāng)錢，可(kě)能會隨著(zhuó)市(shì)場(cháng)在未來幾年中變得更具競(jìng)爭(zhēng)力(lì)而降(jiàng)低(dī)價(jià)格(gé)。
膠(jiāo)帶(dài)基材(cái)主(zhǔ)要(yào)由聚(jù)酰亞胺(àn)和其他類(lèi)型的耐(nài)溫(wēn)，耐用的(dí)材料製成。磁(cí)帶(dài)基板的優點是它們能夠(gòu)同時移(yí)動(dòng)和(hé)傳送電路(lù)，這使(shǐ)磁帶基(jī)板成為磁盤驅(qū)動(dòng)器和(hé)其他在(zài)快速，恒定運(yùn)動(dòng)中傳送電路(lù)的設備(bèi)中(zhōng)的首選(xuǎn)。膠帶基(jī)材的另一個主要(yào)優(yōu)點是它們的(dí)重量輕(qīng)，這意(yì)味(wèi)著它們甚(shèn)至不(bù)會在(zài)施加(jiā)的表麵(miàn)上增(zēng)加(jiā)一點重(zhòng)量。
深圳小銘(míng)打樣SMT貼(tiē)片加工：IC封裝(zhuāng)還(huán)必須帶(dài)有(yǒu)可將信號路由至(zhì)各種互連(lián)功(gōng)能的金屬導體(tǐ)。因此，對(duì)於(yú)基材而言(yán)，有(yǒu)助(zhù)於(yú)促進該過程(chéng)至(zhì)關重要(yào)。基(jī)板將芯片(piàn)的(dí)輸(shū)入(rù)和(hé)輸(shū)出信號(hào)路由到(dào)係統(tǒng)上的(dí)其他(tā)功能。將箔(bó)片（通常(cháng)為(wéi)銅）放(fàng)置(zhì)在(zài)基(jī)材(cái)上，從(cóng)而(ér)與(yǔ)金(jīn)屬層合，從(cóng)而(ér)實現金(jīn)屬(shǔ)導電(diàn)性。金和(hé)鎳(niè)的(dí)浸鍍層(céng)通常(cháng)作為精(jīng)加工劑施(shī)加(jiā)在銅(tóng)上(shàng)，以(yǐ)防(fáng)止相互擴散(sàn)和(hé)氧化。