1。1 集成电路封装的发展论文网
伴随人类文明的不断前行与发展,人民生活水平的不断提高,电子产品已经 成为挨家挨户必不可少的器件,比如手机,电视机,空调,电冰箱等等,都已进 入小康水平的家庭之中,这些都与电子产业息息相关[3]。电子工业已然成为判断 一个国家经济实力等等的重要因素之一。在电子产业中最重要的一项技术就是集 成电路封装技术。集成电路封装与工业制造以及设计电路是半导体产业链里面三 个最重要的细节。最近两年电子工艺技术发展迅猛,这与人民生活水平的日益提 高相关,然而电子封装的势头并没有像电子工艺技术这么好,制约了集成电路的 性能。电路封装具有防热防潮,屏蔽外连等等基本却同样重要的功能,并且成为 电子器件性能以及质量的基本因素。此篇论文针对一种很有发展前景的封装方式 一晶圆级芯片尺寸封装(Wafer Level Chip Size Package)来进行应变有限元分析 研究[4]。
电子封装技术的成长史平均能够分成为四个时期:第一个时期,在 1970 年 以前,最主要的封装形式是插装型封装,其中以(DIP)最为见长,见图 1-1。 其最显著的优点就是成本低而且性能好[5]。
第二个时期,在上个世纪七十年代至九零年之间,最主要的封装形式是四边 引线封装,其中塑料四边引线扁平是那个时候的主流,见图 1-2 所示。
最后第三个时期,在一九九零年之后,最基础的封装形式是面阵列封装。这 段时期是集成电路的黄金时期,规模超级庞大,因而封装技术必须也得具有更加 大规模的发展。这个时期的球栅阵列封装即(BGA)最受大众欢迎,见图 1-3 所示[6]。
DIP 封装 QFP 封装 BGA 封装
二十一世纪以来,人类又做出了芯片级封装(CSP)以及多芯片组件(MCM), 他们的显著特点就是体积微小却功能齐全,见图 1-4 所示。
CSP 封装
集成电子封装到现在已经发展了四十多年。集成电子封装技术不但关系到电 子器件的热能、光能、机械能以及电能等等,更重要的是它对集成电子现在与未 来的发展起着至关重要的作用[7]。
半导体技术的日益成熟,使得集成电子产品的应用范围不断增加,集成电子 的作用越来越宽广,封装技术与制作工艺难易程度也一次比一次成熟。现如今, 集成电子封装技术的前进势头是芯片功能愈发增多,面积愈发变小;封装体积也 是愈发变小,愈发轻便。
我们都有所了解到,集成电子封装技术的发展,总是随封装芯片的作用与元 器件数的增大而同样增加发展。封装技术到目前为止已经经历了将近十年的时 间,从 S0P、DIP、BGA 一直到 CSP 和 MCM,技术指向一次比一次先进,芯片 的面积与封装的面积的比值也愈来愈相近,适用的频率愈来愈高,耐温性能愈来 愈好,重量相应减小,可靠性也有所上升[8]。在电子的产品的构成上,到目现在 为止,一共有三种方法组成系统 LSI。三种方法为:将一整个系统的作用全部集 成于单一芯片上的 SoC(System On ChiP)、将一整个系统的作用全部集成于一 块基板上的 SoB(System On Board)、将一整个系统的作用全部汇聚于半导体封 装中的 SiP(System On Package)。这些的出现使得技术中的圆片级(Waferlevel)、 芯片级(Chiplevel)等等的界限变得渐渐模糊。以前部分只应用在晶圆级的技术, 现如今己然用在封装和组件之中。它基本包括后面数个方面:
一、性能强大的片式元件。片式元件产量大同时又是运用最早。随着人类对 电子产品的不断需求,电子市场同样对电子产品小型轻便,性能高,电量大等优 点提出高要求,片式元件向同样这个方向发展是大势所趋,成为必然。在往小型 这个方面,片式元件的尺寸已经从 3215 到 2120,然后 1600,再到 1002 的大小 递减,现在最新发现的为 0608(长 0。6 毫米,宽 0。3 毫米),体积变成为原来的 百分之 0。88[9]。 WLCSP器件无铅焊点热应力应变有限元分析(4):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_84435.html