集成電路封裝技術類型介紹

集成電路的封裝技術類型豐富多樣，以下為您詳細介紹幾種常見的類型：

·         DIP雙列直插式封裝

o    這是一種較為傳統且常見的封裝形式，采用雙列直插的方式。絕大多數中小規模集成電路均采用這種封裝，其引腳數一般不超過100個。

o    封裝材料有塑料和陶瓷兩種。采用DIP封裝的CPU芯片有兩排引腳，使用時，需要插入到具有DIP結構的芯片插座上，也可以直接插在有相同焊孔數和幾何排列的電路板上進行焊接。

·         QFP塑料方型扁平式封裝和PFP塑料扁平組件式封裝

o    這種封裝形式的芯片引腳之間距離很小，管腳很細，一般大規模或超大型集成電路采用。引腳數通常在100個以上，需要采用SMD表面安裝設備技術將芯片與主板焊接。

o    PFP方式封裝的芯片與QFP基本相同，區別在于QFP一般為正方形，而PFP可以是正方形或長方形。

·         PGA插針網格陣列封裝

o    芯片封裝形式在芯片的內外有多個方陣形的插針，每個方陣形插針沿芯片的四周間隔一定距離排列。根據引腳數目的多少，可以圍成2-5圈。

o    安裝時，將芯片插入專門的PGA插座。為方便安裝和拆卸，出現了零插拔力的ZIF插座。

·         BGA球柵陣列封裝

o    隨著集成電路技術發展，高腳數芯片多采用BGA封裝技術。BGA封裝技術又可詳分為PBGA、CBGA、FCBGA、TBGA、CDPBGA等類型。

o    例如Intel系列CPU中，Pentium II、III、IV處理器采用PBGA封裝形式，Pentium I、II、Pentium Pro處理器采用過CBGA封裝形式。

·         CSP芯片尺寸封裝

o    封裝后的IC尺寸邊長不大于芯片的1.2倍，IC面積只比晶粒大不超過1.4倍。

o    CSP封裝又可分為傳統導線架形式、硬質內插板型、軟質內插板型、晶圓尺寸封裝四類。

·         MCM多芯片模塊

o    為解決單一芯片集成度低和功能不完善的問題，把多個高集成度、高性能、高可靠性的芯片，在高密度多層互聯基板上用SMD技術組成電子模塊系統。

常見集成電路封裝技術特點

不同的集成電路封裝技術具有各自獨特的特點：

·         DIP雙列直插式封裝特點

o    適合在PCB上穿孔焊接，操作方便。

o    芯片面積與封裝面積之間的比值較大，故體積也較大。

o    例如Intel系列CPU中8088就采用這種封裝形式，緩存和早期的內存芯片也是這種封裝形式。

·         QFP/PFP塑料扁平式封裝特點

o    適用于SMD表面安裝技術在PCB電路板上安裝布線。

o    適合高頻使用。

o    操作方便，可靠性高。

o    芯片面積與封裝面積之間的比值較小。

·         PGA插針網格陣列封裝特點

o    插拔操作更方便，可靠性高。

o    可適應更高的頻率。

·         BGA球柵陣列封裝特點

o    I/O引腳數增多，引腳之間的距離遠大于QFP封裝方式，提高了成品率。

o    雖然BGA的功耗增加，但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接，從而可以改善電熱性能。

o    信號傳輸延遲小，適應頻率大大提高。

o    組裝可用共面焊接，可靠性大大提高。

o    BGA封裝方式經過十多年的發展已經進入實用化階段，市場需求增長迅速。

·         CSP芯片尺寸封裝特點

o    滿足了芯片I/O引腳不斷增加的需要。

o    芯片面積與封裝面積之間的比值很小。

o    極大地縮短延遲時間。

o    CSP封裝適用于腳數少的IC，如內存條和便攜電子產品，未來將大量應用在新興產品中。

·         MCM多芯片模塊特點

o    封裝延遲時間縮小，易于實現模塊高速化。

o    縮小整機/模塊的封裝尺寸和重量。

o    系統可靠性大大提高。

不同集成電路封裝技術對比

以下是對一些常見集成電路封裝技術的優缺點對比分析：

·         BGA封裝

o    優點：引腳數多，引腳間距大，提高了成品率；改善了電熱性能，信號傳輸延遲小，適應頻率高，組裝可靠性高。

o    缺點：回流焊后的外觀檢查方法尚不明確，可能只能通過功能檢查處理；封裝成本相對較高。

·         BQFP封裝

o    優點：在封裝本體的四個角設置突起，防止在運送過程中引腳發生彎曲變形。

o    缺點：成本相對較高。

·         Cerquad封裝

o    優點：散熱性比塑料QFP好，在自然空冷條件下可容許較高的功率。

o    缺點：封裝成本比塑料QFP高。

最新集成電路封裝技術發展

在以人工智能、高性能計算為代表的新需求驅動下，先進封裝應運而生，發展趨勢是小型化、高集成度，歷經直插型封裝、表面貼裝、面積陣列封裝、2.5D/3D封裝和異構集成四個發展階段。典型封裝技術包括倒片封裝、EMIB嵌入式多芯片互連橋等。 先進封裝技術的發展主要朝上游晶圓制程和下游模組兩個方向。向上游晶圓制程領域發展的技術即晶圓級封裝，特點是可以在更小的封裝面積下容納更多的引腳。向下游模組領域拓展的即發展系統級封裝技術，將多種功能芯片和元器件集成為一顆芯片，壓縮模塊體積、縮短電氣連接距離，提升芯片系統整體功能性和靈活性。 受物理極限和成本制約，摩爾定律逐步失效，封裝在半導體技術中的重要性逐步提高。先進封裝能夠在不要求提升芯片制程的情況下，實現芯片的高密度集成、體積的微型化，并降低成本，符合高端芯片的發展趨勢。

集成電路封裝技術應用案例

以下為您介紹一些集成電路封裝技術的應用案例：

·         2.5D封裝常用于高端ASIC、FPGA、GPU和內存立方體。例如2008年，賽靈思將其大型FPGA劃分為四個良率更高的較小芯片，并將這些芯片連接到硅中介層，開創了2.5D封裝的應用。

·         3D封裝常用于生產DRAM芯片，如半導體行業一直使用HBM技術生產3D IC封裝的DRAM芯片。

·         扇出封裝技術在2016年被蘋果借助臺積電的封裝技術，應用于iPhone 7的一個封裝中。

·         高帶寬內存HBM主要以2.5D封裝的形式實現，用于高端服務器和網絡芯片。

·         半導體封裝清洗劑W3210介紹

·         半導體封裝清洗劑W3210是合明自主開發的PH中性配方的電子產品焊后殘留水基清洗劑。適用于清洗PCBA等不同類型的電子組裝件上的焊劑、錫膏殘留，包括 SIP、WLP等封裝形式的半導體器件焊劑殘留。由于其 PH 中性，對敏感金屬和聚合物材料有絕佳的材料兼容性。

·         半導體封裝清洗劑W3210的產品特點：

·         1、PH 值呈中性，對鋁、銅、鎳、塑料、標簽等敏感材料上顯示出絕佳的材料兼容性。

·         2、用去離子水按一定比例稀釋后不易起泡，可適用于噴淋、超聲工藝。

·         3、不含鹵素，材料環保；氣味清淡，使用液無閃點，使用安全，不需要額外的防爆措施。

·         4、由于 PH 中性，減輕污水處理難度。

·         半導體封裝清洗劑W3210的適用工藝：

·         W3210水基清洗劑適用于在線式或批量式噴淋清洗工藝，也可應用于超聲清洗工藝。

·         半導體封裝清洗劑W3210產品應用：

·         W3210可以應用于不同類型的焊劑殘留的水基清洗劑。產品為濃縮液，清洗時可根據殘留物的清洗難易程度，用去離子水稀釋后再進行使用，安全環保使用方便，是電子精密清洗高端應用的理想之選。

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