2025年4月22-24日
上海世博展览馆

上海电子展|一代芯片需要一代的封装,封装技术你了解多少?

了解整个封装技术的发展历史是很重要的,唯有如此才可以促进封装进一步优化。下面上海电子展小编就来聊一聊封装技术。

上海电子展浅谈半导体封装技术的发展历史

大致分为以下五个阶段:

第一阶段:20 世纪 70 年代以前(通孔插装时代),封装技术是以 DIP 为代表的针脚插装, 特点是插孔安装到 PCB 板上。这种技术密度、频率难以提高,无法满足高效自动化生产的要求。

第二阶段:20 世纪 80 年代以后(表面贴装时代),用引线替代第一阶段的针脚,并贴装到 PCB 板上,以 SOP和 QFP为代表。这种技术封装密度有所提高,体积有所减少。

第三阶段:20 世纪 90 年代以后(面积阵列封装时代),该阶段出现了BGA、CSP、WLP 为代表的先进封装技术,第二阶段的引线被取消。这种技术在缩减体积的同时提高了系统性能。

第四阶段:20世纪末以后,多芯片组件、三维封装、系统级封装开始出现。

第五阶段:21世纪以来,主要是系统级单芯片封装(SoC)、微机电机械系统封装(MEMS)。

芯片封装是指将芯片密封在塑料、金属或陶瓷等材料制成的封装体内,使芯片与外部环境之间建立一道屏障,保护芯片免受外部机械、化学和环境因素的影响。同时,封装还提供了一个接口,使芯片能够与其他电子元件进行连接,以实现信息的输入输出。

封装经历硅片减薄、硅片切割、芯片贴装、芯片互连、成型、去飞边毛刺、切筋打弯、上焊锡、打码等多道工艺流程。主要功能包括保护芯片、增强热稳定性、提供机械支撑、确保电气连接等。良好的封装不仅可以提高芯片的可靠性,还能增强其稳定性,延长设备使用寿命。

上海电子展浅谈封装的类型

按封装材料划分,可分为金属封装、陶瓷封装、塑料封装。金属封装主要用于军工或航天技术,无商业化产品;陶瓷封装优于金属封装,也用于军事产品,占少量商业化市场;塑料封装用于消费电子,因为其成本低,工艺简单,可靠性高而占有大部分的市场份额。

按与PCB板的连接方式划分为:TH-Pin Through Hole, 通孔式。SMT-Surface Mount Technology,表面贴装式。目前市面上大部分IC均采为SMT式的。

按封装外型可分为:SOT 、QFN 、SOIC、TSSOP、QFP、BGA、WLCSP等;封装形式和工艺逐步高级和复杂。决定封装形式的两个关键因素: 封装效率。芯片面积/封装面积,尽量接近1:1;引脚数。引脚数越多,越高级,但是工艺难度也相应增加;其中,wafer level 封装由于采用了Flip Chip技术和裸片封装,达到了芯片面积/封装面积=1:1,为目前的高级技术。

总之,不同类型的芯片封装具有不同的特性和优缺点。上海电子展小编觉得,在选择封装类型时,需综合考虑性能、成本和使用环境等因素。

文章来源:半导体行业观察