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关于IC封装的目的及其发展历程

每个过程都有它的意义。上次我们说,塑料、陶瓷、玻璃、金属等是常见的材料,虽然它们使用的材料不同,但它们的目的几乎都是一样的。

芯片封装主要基于以下四个目的:

第一,保护:半导体芯片的生产车间有非常严格的生产条件控制和恒温(230±3℃)、恒定湿度(50±10%)、严格的空气尘埃颗粒度控制(一般介于1K到10K)以及严格的静电保护措施,只有在这种严格的环境控制下,裸露的芯片才不会失效。然而,我们生活的周围环境不可能满足这种条件,低温可能是-40℃、可能有60个高温℃、湿度可达100%,汽车产品工作温度可达120%℃为了保护芯片,我们需要包装。

二是支撑:支撑有两个功能,一是支撑芯片,固定芯片,便于电路连接,二是包装完成后,形成一定的形状,支撑整个设备,使整个设备不易损坏。

第三,连接:连接的功能是连接芯片的电极和外部电路。引脚用于连接外部电路,金线用于连接引脚和芯片的电路。载体平台用于承载芯片,环氧树脂粘合剂用于粘贴芯片,引脚用于支撑整个设备,塑料密封起固定和保护作用。

第四,稳定性:任何包装都需要形成一定的稳定性,这是整个包装过程中最重要的测量指标。离开特定的生活环境后,原芯片会损坏,需要包装。芯片的工作寿命主要取决于包装材料和包装工艺的选择。

IC包装材料有很多种,它们的包装形式也分为很多种,采用常见的材料SOP以系列为例:包括SSOP/TSOP/TSSOP/MSOP/VSOP等。

TSOP封装技术出现于20世纪80年代,一出现就得到了业界的广泛认可,至今仍是主流封装技术之一。TSOP是“Thin Small Outline Package缩写,意思是小尺寸的包装。包装体总高度不得超过1.27mm、引脚之间的节距0.5mm。TSOP包装具有成品率高、价格便宜等优点DRAM存储器的包装得到了广泛的应用。

本世纪初以来,国外主要半导体封装厂家开始研究叠层芯片封装工艺。

叠层芯片封装技术简称3D(是目前最常用的叠层芯片封装缩写),是指在不改变包装体尺寸的情况下,在同一包装体中垂直堆放两个或两个以上芯片的包装技术,起源于快闪存储器(NOR/NAND)及SDRAM分层包装。分层芯片包装技术是无线通信设备、便携设备和存储卡最理想的系统解决方案。

2005年以后,叠层芯片(3D)包装技术开始普及。2007年,我们看到了两种全新的包装类型,PiP(Package in Package)及PoP(Package on Package),它们是叠层芯片(3)D)由于封装技术的广泛应用。这几乎涉及到所有流行的封装类型,如SIP、TSOP、BGA、CSP、QFP,等等。

加上近年来手机,PDA、计算机、通信、数字等消费品的技术发展非常快,该行业的快速发展需要大容量、多功能、小尺寸、低成本的存储器DSP、ASIC、RF、MEMS等半导体器件,因此叠层芯片技术近年来蓬勃发展。

TSOP封装在早期动态随机存储器中得到了广泛的应用(DRAM)中。由于TSOP封装信号传输长度长,不利于速度提高,容积率只有TInyBGA的50%,在DDR/DDRRII内存包装中的被子TInyBGA所取代。但是,跟着NAND随着快闪存储器的兴起,它重新焕发了活力。

叠层芯片技术是一项非常重要的技术,它的兴起带来了封装技术的革命。TSOP对叠层芯片封装技术的研究具有深远的历史和现实意义。

标签: 集成电路封装sip

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