什么是IC封装技术？
封装技术是一种将集成电路用绝缘的塑料或陶瓷材料打包的技术。封装对于芯片来说是必须的，也是至关重要的。因为芯片必须与外界隔离，以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。另一方面，封装后的芯片也更便于安装和运输。由于封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB（印制电路板）的设计和制造，因此它是至关重要的。
IC封装技术发展的四个阶段
第一阶段：20世纪80年代以前（插孔原件时代）。
封装的主要技术是针脚插装（PTH），其特点是插孔安装到PCB上，主要形式有SIP、DIP、PGA，它们的不足之处是密度、频率难以提高，难以满足高效自动化生产的要求。
第二阶段：20世纪80年代中期（表面贴装时代）。
表面贴装封装的主要特点是引线代替针脚，引线为翼形或丁形，两边或四边引出，节距为1.27到0.4mm，适合于3-300条引线，表面贴装技术改变了传统的PTH插装形式，通过细微的引线将集成电路贴装到PCB板上。主要形式为SOP（小外型封装）、PLCC（塑料有引线片式载体）、PQFP（塑料四边引线扁平封装）、J型引线QFJ和SOJ、LCCC（无引线陶瓷芯片载体）等。它们的主要优点是引线细、短，间距小，封装密度提高；电气性能提高；体积小，重量轻；易于自动化生产。它们所存在的不足之处是在封装密度、I/O数以及电路频率方面还是难以满足ASIC、微处理器发展的需要。
第三阶段：20世纪90年代出现了第二次飞跃，进入了面积阵列封装时代。
该阶段主要的封装形式有焊球阵列封装（BGA）、芯片尺寸封装（CSP）、无引线四边扁平封装（PQFN）、多芯片组件（MCM）。BGA技术使得在封装中占有较大体积和重量的管脚被焊球所替代，芯片与系统之间的连接距离大大缩短，BGA技术的成功开发，使得一直滞后于芯片发展的封装终于跟上芯片发展的步伐。CSP技术解决了长期存在的芯片小而封装大的根本矛盾，引发了一场集成电路封装技术的革命。
第四阶段：进入21世纪，迎来了微电子封装技术堆叠式封装时代。
它在封装观念上发生了革命性的变化，从原来的封装元件概念演变成封装系统。目前，以全球半导体封装的主流正处在第三阶段的成熟期，PQFN和BGA等主要封装技术进行大规模生产，部分产品已开始在向第四阶段发展。发行人所掌握的WLCSP封装技术可以进行堆叠式封装，发行人封装的微机电系统（MEMS）芯片就是采用堆叠式的三维封装。
IC封装技术国内外对比
中国封装技术与国外封装技术的差距：
1.封装技术人才严重短缺、缺少制程式改善工具的培训及持续提高培训的经费及手段。
2.先进的封装设备、封装材料及其产业链滞后，配套不全且质量不稳定。
3.封装技术研发能力不足，生产工艺程序设计不周全，可操作性差，执行能力弱。
4.封装设备维护保养能力欠伟，缺少有经验的维修工程师，且可靠性实验设备不齐全，失效分析(FA)能力不足。
5.国内封装企业除个别企业外，普遍规模较小，从事低端产品生产的居多，可持续发展能力低，缺乏向高档发展的技术和资金。
6.缺少团队精神，缺乏流程整合、持续改善、精细管理的精神，缺少365be体育官方网站企业管理的机制和理念。
IC的封装形式
IC Package (IC的封装形 式)Package--封装体:
➢指芯片(Die)和不同类型的框架(L/F)和塑封料( EMC)形成的不同外形的封装体。
➢IC Package种类很多，可以按以下标准分类:
●按封装材料划分为:金属封装、陶瓷封装、塑料封装
●按照和PCB板连接方式分为:PTH封装和SMT封装
●按照封装外型可分为:SOT、SOlC、TSSOP、QFN、QFP、BGA、CSP等;
IC Package (IC的封装形式)
●按封装材料划分为:
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，可靠性高而占有绝大部分金属封装的市场份额。
IC Package (IC的封装形式)
●按与PCB板的连接方式分为:
PTH-Pin Through Hole,通孔式;
SMT-Surface Mount Technology，表面贴装式。目前市面上大部分IC均釆カSMT式的。
IC Package (IC的封装形式)
●按封装外型可分为:SOT、QFN、SOIC、TSSOP、QFP、BGA、CSP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365be体育官方网站。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，但是工艺滩度也相应增加:
其中，CSP由于采用了Flip Chip技术和裸片封装，达到了芯片面积/封装而积=1:1，为目前**级的技术;
IC Package (IC的封装形式)
●QFN- -Quad Flat No-lead Package四方无引脚扁平封装●SOIC- -Small Outline IC小外形IC封装
●TSSOP- -Thin Small Shrink Outline Package薄小外形封装●QFP- -Quad Flat Package四方引脚扁平式封装
●BGA- -Ball Grid Array Package球栅阵列式封装
●CSP- -Chip Scale Package芯片尺寸级封装
IC结构图
IC封装原材料
前段工艺
晶圆切割
芯片粘接
引线焊接
利用高纯度的金线(Au)、铜线(Cu)或铝线(AI) 把Pad
和Lead通过焊接的方法连接起来。Pad是芯片上电路的外接
点，Lead是Lead Frame上的连接点。
W/B是封装工艺中最为关键的一部 工艺。
FOL- Wire Bonding引线焊接
Capillary:陶瓷劈刀。W/B 工艺中最核心的-个Bonding Tool,内部头空心，中间穿上金线，并分别在芯片的Pad和Lead Frame的Lead上形成第一-和第二焊点:
EFO:打火杆。用于在形成第一焊点时的烧球。打火杆打火形成高温，将外露于Capillary前端的金线高温熔化成球形，以便在Pad上形成第一焊点(Bond Ball) ;
Bond Ball:第一-焊点。 指金线在Cap的作用下，在Pad 上形成的炉段，一般为一个球形; :
Wedge:第二焊点。指金线在Cap的作用下，在Lead Frame上形成的焊接点，一般为月牙形 (或者鱼尾形) ;
W/B四要素:压力(Force) 、超声(USG Power)、时间(Time温度(Temperature) ;
Wire Bond的质量控制:
Wire Pull、Stitch Pull (金线颈部和尾部拉力)
Ball Shear (365be体育官方网站推力)
Wire Loop ( 金线弧高)
Ball Thickness (365be体育官方网站厚度)
Crater Test (弹坑测试)
Intermetallic (金属间化合物测试)
后段工艺
EOL-注塑-激光打字-高温固化-去电镀-电镀退火-成型-第四刀光检
注塑
※为了防止外部环境的冲击，利用EMC把Wire Bonding完成后产品封装起来的过程，并需要加热硬化。
➢EMC (塑封料)为黑色块状，低温存储，使用前需先回温。其物性为:在高温下先处于熔融状态，然后会逐渐硬化，最终成型。
➢Molding参数:Molding Temp: 175~185°C; Clamp Pressure: 3000~4000N:Transfer Pressure: 1000~1 500Psi; Transfer Time: 5~15s;Cure Time: 60~120s。
-L/F置于模具中，每个Die位于Cavity中，模具合模。
-块状EMC放入模具孔中
-高温下，EMC开始熔化，顺着轨道流间Cavity中
-从底部开始，逐渐覆盖芯片
-完全覆盖包裹完生成型固化
激光打字
在产品(Package) 的正面或者背面激光刻字。内容有:产品名称，生产日期，生产批次等:
模后固化
用于Molding后塑封料的固化，保护|C内部结构，消除内部应力。Cure Temp: 175+/-5° C; Cure Time: 8Hrs
去溢料
目的: De-flash的 目的在于去除Molding后在管体周围Lead之间多余的溢料:
方法:弱酸浸泡，高压水冲洗;
电镀退火
目的:让无铅电镀后的产品在高温下烘烤一.段时间，目的在于消除电镀层潜在的晶须生长(Whisker Growth)的问题;
条件: 150+/-5C; 2Hrs;
切筋成型
Trim:将一-条片的Lead Frame切割成单独的Unit (IC) 的过程;
Form:对Trim后的IC产品进行引脚成型，达到T艺需要求的形状，并放置进Tube或者Tray盘中:
第四道光检
Final Visual Inspection-FVI
在低倍放大镜下，对产品外观进行检查。主要针对EOL工艺可能产生的废品:例如Molding缺陷，电镀缺陷和Trim/Form缺陷等、
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