电子封装-绪论.ppt

电子封装-绪论.ppt

《电子封装-绪论.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子封装-绪论.ppt（103页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

电子封装材料电子封装材料20092010学年学年第二学期第二学期教材、参考书教材、参考书教材：

教材：

集成电路芯片封装技术李可为编着电子工业出版社2007年参考书：

参考书：

1、电子封装工程，田民波，清华大学出版社，2003年2、电子封装材料与工艺，（美）查尔斯A.哈珀主编，化学工业出版社，2006年3、微系统封装原理与技术微系统封装原理与技术，邱碧秀着，电子工业出版社，邱碧秀着，电子工业出版社，2006年年4、微电子器件封装封装材料与封装技术微电子器件封装封装材料与封装技术，周良知编，周良知编，化学工业出版社，化学工业出版社，2006年年上课时间上课时间考试安排考试安排预计：

预计：

52学时，学时，26次，次，13周，每周两次周，每周两次其中其中期中考试第期中考试第7周，周，期末复习及考试第期末复习及考试第13周周分别占去一次，共计分别占去一次，共计6学时学时实授实授48学时学时授课方式：

课堂讲授（电子课件授课方式：

课堂讲授（电子课件板书）板书）企业合作课程（企业合作课程（Intel专家讲授）专家讲授）课堂分组讨论（计划）课堂分组讨论（计划）Intel颁发的证书颁发的证书上周上周intel讲座的照片讲座的照片Intel讲座上学期内容讲座上学期内容电子封装技术中的机遇与挑战电子封装技术中的机遇与挑战-CHALLENGES&PPORTUNITIESINELECTRONICPACKAGING封装设计技术封装设计技术-Designsofmicroelectronicpackaging封装中的材料封装中的材料-Materialsinmicroelectronicpackaging.封装的可靠性与失效分析封装的可靠性与失效分析-ReliabilityandFailureofmicroelectronicpackaging.工厂物理学在英特尔封装测试厂中的应用工厂物理学在英特尔封装测试厂中的应用-FactoryphysicspracticeinIntelATM精益生产技术概述精益生产技术概述-Lean本期与本期与Intel的合作课程的安排的合作课程的安排形式：

形式：

FIntel专家到校进行讲座专家到校进行讲座F是是电子封装材料电子封装材料课程的组成部分课程的组成部分F结合课程教学进行考核结合课程教学进行考核F课程结束后获得课程结束后获得intel颁发的证书颁发的证书内容：

内容：

F与电子封装相关的前沿知识，包括电子与电子封装相关的前沿知识，包括电子封装材料封装材料教学内容教学内容电子封装材料与工艺的基本知识，包括：

电子封装材料与工艺的基本知识，包括：

F电子封装的内涵与外延电子封装的内涵与外延F电子封装的基本工艺电子封装的基本工艺F电子封装涉及的材料电子封装涉及的材料F电子封装可靠性评价电子封装可靠性评价F电子封装涉及材料的特性及选用电子封装涉及材料的特性及选用电子封装相关专业的情况电子封装相关专业的情况电子封装技术教育对于国家经济建设、国防电子封装技术教育对于国家经济建设、国防非常重要，教育部设置非常重要，教育部设置“微电子制造工程微电子制造工程”目录外专业，国防科工委设置了目录外专业，国防科工委设置了“电子电子封装技术封装技术”目录外紧缺专业。

目录外紧缺专业。

F许多高校的材料学、材料加工、机械制许多高校的材料学、材料加工、机械制造方面的研究也逐渐向电子封装的材料、造方面的研究也逐渐向电子封装的材料、工艺和装备转移。

工艺和装备转移。

F华中科技大学：

材料加工工程专业设电华中科技大学：

材料加工工程专业设电子封装技术专业方向子封装技术专业方向电子封装相关专业的情况电子封装相关专业的情况F哈尔滨工业大学：

哈尔滨工业大学：

2007年成立年成立“电子封电子封装技术专业装技术专业”国防紧缺专业目录外专国防紧缺专业目录外专业业F3个方向：

电子封装工艺与材料、电子封个方向：

电子封装工艺与材料、电子封装结构与可靠性、电子封装设备装结构与可靠性、电子封装设备F上海交通大学：

机械与动力工程学院，上海交通大学：

机械与动力工程学院，微电子制造与装备本科专业，首个以电微电子制造与装备本科专业，首个以电子封装专用设备研究为目标的本科专业子封装专用设备研究为目标的本科专业电子封装相关专业的情况电子封装相关专业的情况F桂林电子科技大学：

桂林电子科技大学：

“微电子制造工程微电子制造工程专业专业”，教育部专业目录外特色专业。

，教育部专业目录外特色专业。

F北京理工大学：

电子封装技术本科专业，北京理工大学：

电子封装技术本科专业，国防紧缺专业的目录外专业。

国防紧缺专业的目录外专业。

2008年招年招生。

生。

绪论绪论集成电路的发展历史集成电路：

集成电路：

充满创新和变数的产业充满创新和变数的产业1958年，年，1stIC诞生诞生集成电路是中间产品，其应用可以产生十集成电路是中间产品，其应用可以产生十倍甚至于百倍的倍增效益倍甚至于百倍的倍增效益IC技术：

微米亚微米深亚微米纳米技术：

微米亚微米深亚微米纳米F集成电路的技术进步一般用微细加工精度和芯片的集成度来衡量IC技术发展沿革：

技术发展沿革：

微米亚微米深亚微米纳米微米亚微米深亚微米纳米2007年：

F65纳米CMOS工艺为主流的集成电路技术已进入大生产。

F45纳米先导性生产线也开始投入运转。

FCPU上的晶体管数已达到8亿只摩尔定律（摩尔定律（1965年提出）年提出）GordonMooreIntel名誉董事长名誉董事长IC上可容纳的晶体管数目，每上可容纳的晶体管数目，每18个月个月（或或24个月个月）便会增加一倍，性能也将便会增加一倍，性能也将提升一倍。

提升一倍。

IC成本每成本每18个月个月（或或24个月个月）降低一半。

降低一半。

摩尔定律的演进数据来源：

INTEL半导体产业发展历史大事记（I）1947第一只晶体管第一只晶体管问世世1957FairchildSemiconductors公司成立（仙童公司成立（仙童飞索）索）1958第一第一块集成集成电路路问世世1961仙童（半仙童（半导体体工工艺）和德州）和德州仪器公司（器公司（电路形式路形式）共）共同推出了第一同推出了第一颗商用集成商用集成电路（双极型模路（双极型模拟电路）路）1962TTL逻辑电路路问世（双极型数字世（双极型数字电路）路）1963仙童公司推出第一仙童公司推出第一块CMOS集成集成电路路19641英寸硅晶英寸硅晶圆出出现1965GordonMoore提出提出Mooreslaw（摩（摩尔尔定律）定律）1967专业半半导体制造体制造设备供供应商商美国美国应用材料公司成立用材料公司成立1968Intel成立；成立；NEC制作出日本第一制作出日本第一颗IC1973商用的商用的BiCMOS技技术开开发成功成功19795英寸的硅晶英寸的硅晶圆出出现19858英寸硅晶英寸硅晶圆开始使用；开始使用；1987台湾台台湾台积电开开创专业IC制造制造代工模式模式1988专业EDA工具开工具开发商商Cadence公司成立公司成立.199612英寸硅晶英寸硅晶圆出出现2000中芯国中芯国际IC制造公司（制造公司（SMIC）在中国大）在中国大陆成立成立2002Intel建成首个建成首个12英寸生英寸生产线半导体产业发展历史大事记（II）CPUCPU的封装的封装CPU的封装作用：

安放、固定、密封、保护芯片和增强导热性与外部电路的连接封装材料Organic有机Ceramic陶瓷Plastic塑料CPUCPU的封装的封装DIP（DualIn-linePackage）LCC（LeadedChipCarrier）CPUCPU的封装的封装QFP（QuadFlatPockage）CPUCPU的封装的封装SECC（SingleEdgeContactCartridge）CPUCPU的封装的封装CPUCPU的封装的封装PGA（PinGridArrayPackage）CPUCPU的封装的封装CPUCPU的封装的封装CPUCPU的封装的封装FCPGA（Flip-ChipPGA）CPUCPU的封装的封装FCPGA2增加HIS顶盖（IntegratedHeatSpreader）CPUCPU的封装的封装LGA（LandGridArray）CPUCPU的封装的封装MMC（MobileMini-Cartridge）传统装配与封装芯片测试与分类焊线接合芯片分离塑料封装成品封装与测试芯片粘接典型的IC封装体四方扁平封装（QFP）无引脚芯片载器（LCC）有引脚芯片塑料载器（PLCC）双排引脚封装（DIP）薄小外形轮廓封装（TSOP）单排引脚封装（SIP）背面研磨制程之示意图旋转及振荡轴在旋转平盘上之晶圆下压力工作台仅在指示有晶圆期间才旋转图20.4晶圆锯与已切割之晶圆晶圆工作台刀刃图20.5典型用于晶粒接着之导线架晶粒引脚导线架塑料式DIP图20.6环氧基树脂之晶粒接着晶粒环氧基树脂导线架图20.7金-硅低共熔性接着硅金膜金/硅低共熔性合金Al2O3图20.8从芯片接合垫到导线架之焊线接合模塑化合物导线架接合垫晶粒焊线针尖脚图20.9热压接合之示意图柱组件接合垫图20.10超音波焊线接合之顺序焊线楔形工具

（1）工具向上移更多焊线馈入工具（3）超音波能量压力导线架（4）工具向上移焊线在接合垫处切断（5）

（2）铝接合垫超音波能量压力晶粒图20.11热音波球接合

（2）氢火源球

（1）金线毛细管工具（5）压力与热形成垫导线架（6）工具往上移金线在接合垫处切断垫上之接合球压力与超音波能量晶粒（3）工具向上移并馈入更多的金线晶粒（4）图20.12焊线拉伸测试柱组件受测试芯片勾物品夹具图20.13传统封装塑料封装陶瓷封装TOTO款式之金属封装款式之金属封装图20.14连接带从导线架中的移除晶粒导线架连接带连接带移除线图20.15用于针孔接着之双排引脚塑料封装图20.16A单排引脚封装图20.16B具有鸥翼表面固着引脚之薄小外形轮廓封装图20.16C双排引脚封装内存模块图20.16D具有鸥翼表面固着引脚之四方扁平封装图20.16E具有用于表面固着的引脚之有引脚芯片塑料载器图20.16F无引脚芯片载器图20.16G多层板耐高温陶瓷制程之顺序陶瓷性内连接层4层积层板图20.17陶瓷针脚格状数组（PhotocourtesyofAdvancedMicroDevices）照片20.2CERDIP封装陶瓷盖板玻璃密封物陶瓷基板金属引脚在树脂及导线架上之芯片横切面指示性刻痕横切面之平面图20.18用于IC封装之测试插座图20.19倒晶片封装在接合垫上之焊锡凸块硅芯片基板连接用针脚金属内联机介质孔图20.20在晶圆接合垫上之C4焊接凸块图20.21再回流制程金属沈积与蚀刻2层金属沈积（3）焊接凸块形成于再回流期间（4）氧化物氮化物Al接合垫

（1）3层金属积层铜-锡铬+铜铬

（2）锡铅用于倒晶片环氧基树脂底部填胶图20.22焊接凸块芯片环氧基树脂基板球脚格状数组之芯片照片20.3球脚格状数组图20.24模塑遮盖芯片接合垫环氧基树脂热介质孔焊线基板金属介质孔焊接球芯片直接组于电路板IC芯片印刷电路板图20.25卷带式自动接合高分子带铜引脚图20.26多芯片模块MCM基板个别晶粒图20.27