芯片封装发展进程、形式与芯片封装清洗介绍
一、封装知识
封装,就是指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接。封装形式是指安装半导体集成电路芯片用的外壳。它不仅起着安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用,而且还通过芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件相连接,从而实现内部芯片与外部电路的连接。
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。
衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比,这个比值越接近1越好。
封装时主要考虑的因素:
1、芯片面积与封装面积之比为提高封装效率尽量1比1;
2、基于散热的要求,封装越薄越好。
3、引脚要尽量短以减少延迟,引脚间的距离尽量远,以保证互不干扰,提高性能;
二、封装大致经过了如下发展进程:
结构方面:
TO→DIP→PLCC→QFP→BGA→CSP
材料方面:
金属、陶瓷→陶瓷、塑料→塑料;
引脚形状:
长引线直插→短引线
无引线贴装→球状凸点;
装配方式:
通孔插装→表面组装→直接安装
三、具体的封装形式
1、 SOP/SOIC封装
SOP是英文Small Outline Package 的缩写,即小外形封装。SOP封装技术由1968~1969年菲利浦公司开发成功,以后逐渐派生出SOJ{J型引脚小外形封装}TSOP{薄小外形封装}VSOP{甚小外形封装}SSOP{缩小型SOP}TSSOP{薄的缩小型SOP}SOT{小外形晶体管}SOIC{小外形集成电路}
2、 DIP封装
DIP是英文 Double In-line Package的缩写,即双列直插式封装。
3、 PLCC封装
PLCC是英文Plastic Leaded Chip Carrier的缩写,即塑封J引线芯片封装。PLCC封装方式,外形呈正方形,32脚封装,而且四周都有管脚,外形尺寸比DIP封装小得多。PLCC封装适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线,具外形尺寸小可靠性高。
4、 TQFP封装
TQFP是英文thin quad flat package的缩写,即薄塑封四角扁平封装。
5、 PQFP封装
PQFP是英文Plastic Quad Flat Package的缩写,即塑封四角扁平封装。PQFP封装的芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大规模集成电路采用这种封装形式,其引脚数一般都在100以上。
6、 BGA封装
BGA是英文Ball Grid Array Package的缩写,即球栅阵列封装。为了满足发展的需要,BGA封装开始被应用于生产。
四、芯片封装清洗:
研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。
水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要,一旦选定,就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。
污染物有多种,可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气,通电后发生电化学迁移,形成树枝状结构体,造成低电阻通路,破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层,在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物,还有粒状污染物,例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等,这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。
这么多污染物,到底哪些才是最备受关注的呢?助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中,它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分,焊后必然存在热改性生成物,这些物质在所有污染物中的占据主导,从产品失效情况来而言,焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素,离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降,松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大,严重者导致开路失效,因此焊后必须进行严格的清洗,才能保障电路板的质量。
【阅读提示】
以上为本公司一些经验的累积,因工艺问题内容广泛,没有面面俱到,只对常见问题作分析,随着电子产业的不断更新换代,新的工艺问题也不断出现,本公司自成立以来不断的追求产品的创新,做到与时俱进,熟悉各种生产复杂工艺,能为各种客户提供全方位的工艺、设备、材料的清洗解决方案支持。
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