微電子封裝第一章緒論1、 微電子封裝技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)是什么？發(fā)展趨勢(shì)怎樣？（P8、9頁(yè)）答：特點(diǎn)：（1） 微電子封裝向高密度和高I/O引腳數(shù)發(fā)展，引腳由四邊引出向面陣排列發(fā)展。（2） 微電子封裝向表面安裝式封裝發(fā)展，以適合表面安裝技術(shù)。（3） 從陶瓷封裝向塑料封裝發(fā)展。（4）從注重發(fā)展IC芯片向先發(fā)展后道封裝再發(fā)展芯片轉(zhuǎn)移。發(fā)展趨勢(shì)：（1）微電子封裝具有的I/O引腳數(shù)將更多。（2）微電子封裝應(yīng)具有更高的電性能和熱性能。（3）微電子封裝將更輕、更薄、更小。（4）微電子封裝將更便于安裝、使用和返修。（5）微電子封裝的可靠性會(huì)更高。（6）微電子封裝的性能價(jià)格比會(huì)更高，而成本卻更低，達(dá)到物美價(jià)廉。2、 微電子封裝可以分為哪三個(gè)層次（級(jí)別）？并簡(jiǎn)單說(shuō)明其內(nèi)容。（P15?18頁(yè)）答：（1）一級(jí)微電子封裝技術(shù)把IC芯片封裝起來(lái)，同時(shí)用芯片互連技術(shù)連接起來(lái)，成為電子元器件或組件。（2）二級(jí)微電子封裝技術(shù)這一級(jí)封裝技術(shù)實(shí)際上是組裝。將上一級(jí)各種類(lèi)型的電子元器件安裝到基板上。（3）三級(jí)微電子封裝技術(shù)由二級(jí)組裝的各個(gè)插板安裝在一個(gè)更大的母板上構(gòu)成，是一種立體組裝技術(shù)。3、 微電子封裝有哪些功能？（P19頁(yè)）答：1、電源分配2、信號(hào)分配3、散熱通道4、機(jī)械支撐5、環(huán)境保護(hù)4、 芯片粘接方法分為哪幾類(lèi)？粘接的介質(zhì)有何不同（成分）？。（P12頁(yè)）答：（l）Au-Si合金共熔法（共晶型） 成分：芯片背面淀積Au層，基板上也要有金屬化層（一般為Au或Pd-Ag）。（2） Pb-Sn合金片焊接法（點(diǎn)錫型）成分：芯片背面用Au層或Ni層均可，基板導(dǎo)體除Au、Pd-Ag外，也可用Cu（3） 導(dǎo)電膠粘接法（點(diǎn)漿型）成分：導(dǎo)電膠（含銀而具有良好導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能的環(huán)氧樹(shù)脂。）（4） 有機(jī)樹(shù)脂基粘接法（點(diǎn)膠型）成分：有機(jī)樹(shù)脂基（低應(yīng)力且要必須去除a粒子）5、 簡(jiǎn)述共晶型芯片固晶機(jī)（粘片機(jī)）主要組成部分及其功能。答：系統(tǒng)組成部分：機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)圖像識(shí)別（PR）系統(tǒng)氣動(dòng)/真空系統(tǒng)溫控系統(tǒng)6、 和共晶型相比，點(diǎn)漿型芯片固晶機(jī)（粘片機(jī)）在各組成部分及其功能的主要不同在哪里？答：名詞解釋?zhuān)喝【?、固晶、焊線(xiàn)、塑封、沖筋、點(diǎn)膠第二章芯片互連技術(shù)1、芯片互連的方法主要分為哪幾類(lèi)？各有什么特點(diǎn)？（P13頁(yè)）答：（1）引線(xiàn)鍵合（WB）特點(diǎn)：焊接靈活方便，焊點(diǎn)強(qiáng)度高，通常能滿(mǎn)足70um以上芯片悍區(qū)尺寸和節(jié)距的焊接需要。載帶自動(dòng)焊(TAB)特點(diǎn)：綜合性能比WB優(yōu)越倒裝焊(FCB)特點(diǎn)：芯片面朝下，將芯片焊區(qū)與基板悍區(qū)直接相連。2、 WB的分類(lèi)及特點(diǎn)如何？(P23頁(yè))答：(1)熱壓焊特點(diǎn)：易氧化易壓傷鍵合力小超聲焊(超聲鍵合)特點(diǎn)：與熱壓焊相比，可提高焊接質(zhì)量，接頭強(qiáng)度也較高；無(wú)加熱，所以對(duì)芯片無(wú)影響；可根據(jù)不同需求調(diào)節(jié)能量，焊不同粗細(xì)的Al絲；不產(chǎn)生化合物。金絲球焊特點(diǎn)：最具代表性的引線(xiàn)鍵合焊接技術(shù)。壓點(diǎn)面積大，又無(wú)方向性,可實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制下的高速自動(dòng)化焊接,往往帶超聲功能,具有超聲焊優(yōu)點(diǎn)。3、 說(shuō)明金絲球焊的主要工藝過(guò)程及其工作原理。(P24頁(yè))答：工藝過(guò)程：打火燒球(EFO負(fù)電子燒球)、一焊(熱壓超聲球焊)拉弧(焊頭XYZ協(xié)調(diào)動(dòng)作)二焊(熱壓超聲焊)留尾絲回打火位、送絲等，開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)工作原理：將鍵合引線(xiàn)垂直插入毛細(xì)管劈刀的工具中，引線(xiàn)在電火花作用下受熱成液態(tài)，由于表面張力作用而形成球狀,在攝像和精密控制下,劈刀下降使球接觸晶片鍵合區(qū),對(duì)球加壓,使球和焊盤(pán)金屬形成冶金結(jié)合完成第一點(diǎn)焊接過(guò)程,然后劈刀提起,沿著預(yù)定的軌道移動(dòng)，稱(chēng)作弧形走線(xiàn),到達(dá)第二個(gè)鍵合點(diǎn)時(shí)，利用壓力和超聲能量形成月牙式第二個(gè)焊點(diǎn),劈刀垂直運(yùn)動(dòng)截?cái)嘟z尾部。這樣完成兩次焊接和一個(gè)弧線(xiàn)循環(huán)。4、 說(shuō)明鋁絲焊(超聲焊)的主要工藝過(guò)程及其工作原理。(P24頁(yè))答：工藝過(guò)程：(1)楔運(yùn)動(dòng)到待鍵合位置(2)施加超聲波，鍵合第一個(gè)焊點(diǎn)(3)鍵合第一個(gè)焊點(diǎn)后，楔頭抬起(4)準(zhǔn)備鍵合第二個(gè)焊點(diǎn)(5)鍵合第二個(gè)焊點(diǎn)(6)去除尾絲工作原理：在常溫下，利用超聲波(US)發(fā)生器產(chǎn)生的能量，通過(guò)磁致伸縮換能器，在超高頻磁場(chǎng)感應(yīng)下，迅速伸縮而產(chǎn)生彈性振動(dòng)，經(jīng)變幅桿傳給劈刀；同時(shí)在劈刀上施加一定壓力，劈刀在兩種力作用下帶動(dòng)Al絲在被焊焊區(qū)的金屬化層(如Al膜)上迅速摩擦，使Al和Al膜表面產(chǎn)生塑性變形，同時(shí)破壞氧化層，使Al絲和Al膜達(dá)到原子間的“鍵合”，形成牢固焊接。5、 TAB技術(shù)的關(guān)鍵材料包括哪三部分材料？(P29頁(yè))答:(1)基帶材料(2)TAB的金屬材料(3)芯片凸點(diǎn)的金屬材料6、 TAB的關(guān)鍵技術(shù)包括哪三部分技術(shù)？(P30頁(yè))答：(1)芯片凸點(diǎn)的制作技術(shù)；TAB載帶的制作技術(shù)；載帶引線(xiàn)與芯片凸點(diǎn)的內(nèi)引線(xiàn)焊接技術(shù)和載帶外引線(xiàn)的焊接技術(shù)。7、 ILB或OLB的方法主要有哪兩種？答：熱壓焊法和熱壓再流焊法8、 說(shuō)明倒裝焊的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)(P44頁(yè))答：特點(diǎn)：FCB是芯片與基板直接安裝互連的一種方法，芯片面朝下。

優(yōu)點(diǎn)：1）芯片面朝下，連線(xiàn)短，互連產(chǎn)生的雜散電容、互連電阻和電感均比WB和TAB小得多，因此適于高頻、高速的電子產(chǎn)品應(yīng)用。2） FCB芯片安裝互連占的基板面積小，因而芯片安裝密度高。FCB的芯片焊區(qū)可面陣布局,更適于高I/O數(shù)的芯片使用。3） 芯片的安裝、互連同時(shí)完成，簡(jiǎn)化了安裝互連工藝,快速、省時(shí)，適于使用先進(jìn)的SMT進(jìn)行工業(yè)化大批量生產(chǎn)。9、 芯片凸點(diǎn)的多層金屬化系統(tǒng)有哪三層，各層的主要作用是什么？（P46頁(yè)）答：（1）粘附層金屬:粘附作用；數(shù)十納米厚的Cr、Ti、Ni層。（2）阻擋層金屬:防止凸點(diǎn)金屬越過(guò)粘附層與Al焊區(qū)形成脆性中間金屬化合物;數(shù)十至數(shù)百納米厚的Pt、W、Pd、Mo、Cu、Ni層。（3）凸點(diǎn)金屬：導(dǎo)電；Au、Cu、Ni、Pb-Sn、In等。10、 芯片凸點(diǎn)的制作方法主要有哪些？（P46頁(yè)）答：1.蒸發(fā)/濺射凸點(diǎn)制作法電鍍凸點(diǎn)制作法化學(xué)鍍凸點(diǎn)制作法打球（釘頭）凸點(diǎn)制作法置球及模板印刷制作焊料凸點(diǎn)的工藝方法放球法制作焊料凸點(diǎn)的工藝方法激光凸點(diǎn)制作法移置凸點(diǎn)制作法柔性凸點(diǎn)制作法疊層凸點(diǎn)制作法噴射Pb-Sn焊料凸點(diǎn)制作法11、說(shuō)明各向異性導(dǎo)電膠的焊區(qū)互連原理，并畫(huà)圖示意。@◎0?O塑Q?@0GG>O0 瞰Tingparti答：玻璃上芯片（COG@◎0?O塑Q?@0GG>O0 瞰TingpartiHem-filled

adheiiv*layerSubstrate"ACA倒裝輝的工藝原理Dielectriclayer\Adhesive—tMBH、/

ACA倒裝輝的工藝原理12、解釋C4的含義及主要優(yōu)點(diǎn)。（P61頁(yè)）答：俗稱(chēng)再流焊接發(fā)，專(zhuān)對(duì)各類(lèi)Pn-Sn焊料凸點(diǎn)進(jìn)行再流焊接。優(yōu)點(diǎn)：（1）具有一般凸點(diǎn)芯片F(xiàn)CB的優(yōu)點(diǎn)，另外它的凸點(diǎn)還可整個(gè)芯片面陣分布，再流時(shí)能夠彌補(bǔ)基板的凹凸不平或扭曲等。因此，不但可與光滑平整的陶瓷/Si基板金屬焊區(qū)互連,還能與PWB上的金屬焊區(qū)互連。（2）C4的芯片凸點(diǎn)使用高熔點(diǎn)的焊料，而PWB上的焊區(qū)使用低熔點(diǎn)的常規(guī)焊料，倒裝焊再流時(shí)，C4凸點(diǎn)不變形，只有低熔點(diǎn)的焊料熔化，這就可以彌補(bǔ)PWB基板的缺陷產(chǎn)生的焊接不均勻問(wèn)題。（3）可使光電器件封裝中的波導(dǎo)和光纖連接自對(duì)準(zhǔn)精度達(dá)到預(yù)定要求。第三章插裝元器件的封裝技術(shù)1、 插裝元器件按封裝材料分為哪些類(lèi)？（P80頁(yè)）答：（1）金屬封裝（2）陶瓷封裝（3）塑料封裝2、 插裝元器件按外形結(jié)構(gòu)分為哪些類(lèi)？（P80頁(yè)）答：圓柱形外殼封裝（TO）、矩形單列直插式封裝（SIP）、雙列直插式封裝（DIP）、針柵陣列封裝（PGA）3、 畫(huà)框圖表示PDIP的制造和封裝工藝流程（P85頁(yè)）裝架——引線(xiàn)焊接——塑封——開(kāi)模——去毛刺——切筋——打彎——成形——固化——檢驗(yàn)——分色包裝5、比較PGA和BGA的關(guān)鍵不同點(diǎn)（P865、比較PGA和BGA的關(guān)鍵不同點(diǎn)（P86頁(yè)）答：PGA是面陣引腳結(jié)構(gòu)，而B(niǎo)GA是焊球陣列結(jié)構(gòu)1流延制膜釬焊封口環(huán)和外引線(xiàn)電鍍Ni—Au沖片、沖腔沖孔，并填充金屬化外殼檢漏、電測(cè)試金屬化印制IC芯片安裝疊片；層壓引線(xiàn)辱合熱切IC芯片檢測(cè)側(cè)面金屬化印制封蓋排膠；燒結(jié)檢漏電鍍或化學(xué)鍍Ni成品測(cè)試—打印、包裝6、 金屬外殼封裝的常用封帽工藝有哪兩種？（P92頁(yè)）答：熔焊封接法、焊料封接法7、 畫(huà)框圖表示LED的制造和封裝工藝流程，并說(shuō)明所采用的主要設(shè)備答：芯片檢驗(yàn)——擴(kuò)片——點(diǎn)膠——備膠——手工刺片——自動(dòng)焊裝——燒結(jié)——壓焊——點(diǎn)膠封裝——灌膠封裝——壓膜封裝——固化——后固化——切筋和劃片——測(cè)試——包裝第四章表面安裝元器件的封裝技術(shù)1、 與通孔安裝（THT）元器件相比，表面安裝元器件（SMD）有何優(yōu)缺點(diǎn)？（P97頁(yè)）答：（l）SMD體積小、重量輕，所占基板面積小，因而組裝密度高⑵與DIP相比，具有優(yōu)異的電性能（3）適合自動(dòng)化生產(chǎn)（4）降低生產(chǎn)成本（5） 能提高可靠性（6） 更有利于環(huán)境保護(hù)2、 比較SOT、SOP、QFP、PLCC的引腳布局的差別？（P99頁(yè)）答：（1）（幾個(gè)引腳）芝麻管形、圓柱形、SOT形：主要封裝二極管、三極管，有2s4個(gè)引腳；（2）（幾十個(gè)引腳，兩邊引腳）SOP（SOJ）形：引腳兩邊引出，封裝數(shù)十個(gè)I/O引腳的中、小規(guī)模IC及少數(shù)LSI芯片，節(jié)距多為1.27mm和0.65mm等；（3）（幾百個(gè)引腳，四邊引腳）PQFP形：四邊引腳，主要封裝I/O數(shù)為40s304的LSI和VLSI，節(jié)距1.27、0.8、0.65、0.5、0.4、0.3mm；PLCC形：為四邊引腳，塑封，J引腳，封裝I/O數(shù)為16S124的IC,節(jié)距：1.27mm；LCCC形：為四邊引腳，陶瓷封，無(wú)引腳，封裝I/O數(shù)為16s256的IC,節(jié)距：1.0、0.8、0.65mm；（4）（幾千個(gè)引腳，底面引腳）BGA/CSP：基底底面面陣凸點(diǎn)引腳，封裝數(shù)百乃至數(shù)千I/O引腳數(shù)的IC,節(jié)距1.27、1.0、0.8、0.5mm；（5） 裸芯片直接芯片安裝（DCA）：如COB、TAB、FCB等，節(jié)距可小于0.2mm。3、 和表面安裝元器件相比，為什么塑封插裝件的封裝過(guò)程沒(méi)有開(kāi)裂問(wèn)題？（P116頁(yè)）答：塑料封裝盡管存在普遍的吸潮問(wèn)題，但并不會(huì)引起塑封外殼的開(kāi)裂問(wèn)題，因?yàn)闈衿麎汉艿停a(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力不足以破壞外殼。對(duì)于表面安裝器件（SMD）則不然，由于SMD的焊接無(wú)論是再流焊（大都采用）還是波峰焊,所有的SMD整體都要經(jīng)歷215s240°C的高溫過(guò)程。若這時(shí)塑封殼體充滿(mǎn)濕氣，焊接時(shí)，水汽就會(huì)急劇膨脹，聚集形成較大的水汽壓，從而可能出現(xiàn)塑封開(kāi)裂現(xiàn)象。4、 塑料封裝吸潮的危害及解決辦法？（P115頁(yè)）答：吸潮實(shí)效；解決方法：從封裝結(jié)構(gòu)的改進(jìn)上增強(qiáng)抗開(kāi)裂的能力對(duì)塑封器件進(jìn)行適宜的烘烤是防止焊接開(kāi)裂合適的包裝和良好的貯存條件是控制塑封器件吸潮的必要手段第五章BGA和CSP的封裝技術(shù)1、 什么是BGA?BGA有何特點(diǎn)？（P121頁(yè)）答：BGA（BallGridArray）即“焊球陣列”。它是在基板的下面按陣列方式引出球形引腳，在基板上面裝配LSI芯片（有的BGA引腳端與芯片在基板同一面），是LSI芯片用的一種表面安裝型封裝。特點(diǎn)：（1）失效少（2）節(jié)距大（3）封裝密（4）共面性好（5）引腳牢（6）電性好（7）自對(duì)準(zhǔn)（8）散熱好（9）BGA也適合MCM的封裝，有利于實(shí)現(xiàn)MCM的高密度、高性能2、 按照基板可將BGA分為哪幾類(lèi)？其中裸芯片與基板之間各采用什么主要的微互連方法？（P121頁(yè)）答:1）PBGA（塑封BGA）方法：焊球做在PWB基板上，在芯片粘接和WB后模塑。采用的焊球材料為共晶或準(zhǔn)共晶Pb-Sn合金。焊球的封裝體的連接不需要另外的焊料。2） CBGA（陶瓷BGA）方法：采用雙焊料結(jié)構(gòu)，用10%Sn-90%Pb高溫焊料制作芯片上的焊球，用低熔點(diǎn)共晶焊料63%Sn-37%Pb制作封裝體的焊球。此方法也稱(chēng)為焊球連接（SBC）工藝。3） CCGA（陶瓷焊柱陣列）方法:CCGA是CBGA的擴(kuò)展。它采用10%Sn-90%Pb焊柱代替焊球。焊柱較之焊球可降低封裝部件和PWB連接時(shí)的應(yīng)力。4） TBGA（載帶BGA）方法：TBGA封裝是載帶自動(dòng)焊接技術(shù)的延伸，利用TAB實(shí)現(xiàn)芯片的連接。ILB與TAB一樣，OLB改為BGA。5） FCBGA（倒裝芯片BGA）方法：FCBGA通過(guò)FC實(shí)現(xiàn)芯片與BGA基板的連接。6） EBGA（帶散熱器BGA）方法：EBGA與PBGA相比較，PBGA一般是芯片正裝，而EBGA是芯片倒裝，芯片背面連接散熱器，因此耗散功率大。采用多層封裝基板、三維立體布線(xiàn)、布線(xiàn)短，電性能好。7） MBGA（金屬BGA）特點(diǎn)：多芯片、層疊式、封裝體積小3、 CSP有何特點(diǎn)？（P131頁(yè)）答：體積小、可容納的引腳多、電性能良好、散熱性能優(yōu)良4、 BGA、CSP與PWB進(jìn)行焊球連接的主要缺陷有哪些？（P146頁(yè)）答：橋連、連接不充分、空洞、斷開(kāi)、浸潤(rùn)性差、形成焊料小球、誤對(duì)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)部分了解金絲球焊機(jī)的工作原理、組成部分、主要操作步驟理解名詞：燒球、超聲焊接，一焊和二焊、一線(xiàn)和二線(xiàn)、焊接準(zhǔn)備位、焊接位、線(xiàn)夾、劈刀、焊接壓力、超聲時(shí)間和功率、換能器、送絲、過(guò)片。1、 固晶：將芯片固定在外殼底座中心，常用Au-Sb合金（對(duì)PNP管）共熔或者導(dǎo)電膠粘接固化法使晶體管的接地極與底座間形成良好的歐姆接觸；對(duì)IC芯片，還可以采用環(huán)氧樹(shù)脂粘接固化法；（引腳與金屬殼的隔離：玻璃）2