【JXMDZ獨(dú)家】集成電路封裝基礎(chǔ)知識(shí)----封裝概述（一）
發(fā)布時(shí)間：2020/9/2
集成電路是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和保障國(guó)家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)。近年來中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)的全球地位快速提升，產(chǎn)業(yè)鏈日漸成熟，為我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了良好的機(jī)遇。2014年國(guó)務(wù)院頒布《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推動(dòng)綱要》，明確了我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要任務(wù)，并成立了國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)小組和建立國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金，更突顯集成電路發(fā)展的重要性。 集成電路是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和保障國(guó)家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)。近年來中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)的全球地位快速提升，產(chǎn)業(yè)鏈日漸成熟，為我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了良好的機(jī)遇。2014年國(guó)務(wù)院頒布《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推動(dòng)綱要》，明確了我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要任務(wù)，并成立了國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)小組和建立國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金，更突顯集成電路發(fā)展的重要性。
什么是集成電路？
集成電路（Integrated Circuit），簡(jiǎn)稱IC，是一種微型電子器件或部件，指采用一定的工藝，把一個(gè)電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在一個(gè)管殼內(nèi)，成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)。
集成電路發(fā)明者為杰克·基爾比（基于鍺（Ge）的集成電路）和羅伯特·諾伊思（基于硅（Si）的集成電路），當(dāng)今半導(dǎo)體工業(yè)大多數(shù)應(yīng)用的是基于硅的集成電路。隨著集成電路的發(fā)展，其結(jié)構(gòu)功能越發(fā)多樣化，作為集成電路的基礎(chǔ)而重要的部分---封裝技術(shù)也隨之發(fā)展。
什么是封裝？
封裝的英文名是Package，指代工廠（Foundry）生產(chǎn)出來的集成電路裸片（Die）放在一塊起到承載作用的基板上，把管腳引出來，然后固定包裝成為一個(gè)整體。
以DIP封裝為例：晶圓上劃出的裸片（Die），經(jīng)過測(cè)試合格后，將其緊貼安放在起承托固定作用的基底上（基底上還有一層散熱良好的材料），再用多根金屬線把Die上的金屬接觸點(diǎn)，跟外部的管腳通過焊接連接起來，然后埋入樹脂，用塑料管殼密封起來，形成芯片整體。
封裝的材質(zhì)最早是金屬，然后是陶瓷，最后是塑料。據(jù)行業(yè)統(tǒng)計(jì)，金屬封裝占6-7%，陶瓷封裝占1-2%，塑料封裝占90%以上。金屬和陶瓷封裝多半用于嚴(yán)苛的環(huán)境，如：軍工，航天等領(lǐng)域，而且封裝是以“空封”，即封裝與芯片不接觸。
封裝的作用
封裝不僅起著安裝、固定、密封、保護(hù)芯片及增強(qiáng)電熱性能等方面的作用，而且還通過芯片上的接點(diǎn)用導(dǎo)線連接到封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過PCB(Print Circuit Board印刷電路板）上的導(dǎo)線與其他器件相連接，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)部芯片與外部電路的連接。因?yàn)樾酒牟牧鲜荢i，在空氣中氧化形成二氧化硅，所以必須與外界隔離，以防止空氣中的雜質(zhì)對(duì)芯片電路的腐蝕而造成電氣性能下降。另一方面，封裝后的芯片也更便于安裝和運(yùn)輸。簡(jiǎn)而言之，封裝的作用：1.物理保護(hù)。2.電器連接。3.標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格化。
封裝的發(fā)展和趨勢(shì)
從六十年代的金屬插裝，如：TO封裝，到七十年代的雙列直插的封裝，如：DIP封裝，到八十年代的SMT（Surface Mount Technology表面貼裝技術(shù)）封裝，如：SOP，PLCC，QFP，以及到九十年代的面陣列封裝，如：BGA等，再到目前的系統(tǒng)級(jí)封裝，如：CSP，SIP等。封裝的發(fā)展經(jīng)歷了三次重大的革新：第一次是在上世紀(jì)80年代從引腳插入式封裝到表面貼片封裝，極大地提高了印刷電路板上的組裝密度；第二次是在上世紀(jì)90 年代球型矩正封裝的出現(xiàn)，它不但滿足了市場(chǎng)高引腳的需求，而且大大地改善了半導(dǎo)體器件的性能；晶片級(jí)封裝、系統(tǒng)封裝、芯片級(jí)封裝是現(xiàn)在第三次革新的產(chǎn)物，其目的就是將封裝減到最小。
我們也不難看出封裝的發(fā)展趨勢(shì)是不斷朝著“短小輕薄”的方向發(fā)展：
短。引腳要盡量短以減少延遲，引腳間距盡量遠(yuǎn)，以保證互不干擾，提高性能。
小。芯片與封裝面積之比，盡量接近1：1，提高封裝效率。
輕。輕量化便于運(yùn)輸。
薄?；谏岬囊?，封裝越薄越好。
