半導體芯片封裝的原理作用與步驟

2024.04.23 14:21:04 Clicks

封裝技術是一種將集成電路用絕緣的塑料或陶瓷材料打包的技術。封裝技術封裝對於(yu) 芯片來說是必須的，也是至關(guan) 重要的。因為(wei) 芯片必須與(yu) 外界隔離，以防止空氣中的雜質對芯片電路的腐蝕而造成電氣性能下降。另一方麵，封裝後的芯片也更便於(yu) 安裝和運輸。由於(yu) 封裝技術的好壞還直接影響到芯片自身性能的發揮和與(yu) 之連接的PCB（印製電路板）的設計和製造，因此它是至關(guan) 重要的。

半導體(ti) 芯片封裝

半導體(ti) 芯片在作為(wei) 產(chan) 品發布之前要經過測試以篩選出有缺陷的產(chan) 品。每個(ge) 芯片必須通過的 “封裝”工藝才能成為(wei) 完美的半導體(ti) 產(chan) 品。封裝主要作用是電氣連接和保護半導體(ti) 芯片免受元件影響。

為什麽要進行封裝？

封裝的意義(yi) 重大，獲得一顆IC芯片要經過從(cong) 設計到製造漫長的流程，然而一顆芯片相當小且薄，如果不在外施加保護，會(hui) 被輕易的刮傷(shang) 損壞。此外，因為(wei) 芯片的尺寸微小，如果不用一個(ge) 較大尺寸的外殼，將不易以人工安置在電路板上。而這個(ge) 時候封裝技術就派上用場了。

封裝有著安放、固定、密封、保護芯片和增強電熱性能的作用，而且還是溝通芯片內(nei) 部世界與(yu) 外部電路的橋梁——芯片上的接點用導線連接到封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過印製板上的導線與(yu) 其他器件建立連接。因此，封裝對集成電路起著重要的作用。

1) 保護

半導體(ti) 芯片的生產(chan) 車間都有非常嚴(yan) 格的生產(chan) 條件控製，恒定的溫度、恒定的濕度、嚴(yan) 格的空氣塵埃顆粒度控製及嚴(yan) 格的靜電保護措施，裸露的裝芯片隻有在這種嚴(yan) 格的環境控製下才不會(hui) 失效。但是，我們(men) 所生活的周圍環境完全不可能具備這種條件，低溫可能會(hui) 有-40°C、高溫可能會(hui) 有60°C、濕度可能達到100%，如果是汽車產(chan) 品，其工作溫度可能高達120^C以上。同時還會(hui) 有各種外界的雜質、靜電等等問題會(hui) 侵擾脆弱的芯片。所以需要封裝來更好的保護芯片，為(wei) 芯片創造一個(ge) 好的工作環境。

2) 支撐

支撐有兩(liang) 個(ge) 作用，一是支撐芯片，將芯片固定好便於(yu) 電路的連接，二是封裝完成以後，形成一定的外形以支撐整個(ge) 器件、使得整個(ge) 器件不易損壞。

3) 連接

連接的作用是將芯片的電極和外界的電路連通。引腳用於(yu) 和外界電路連通，金線則將引腳和芯片的電路連接起來。載片台用於(yu) 承載芯片，環氧樹脂粘合劑用於(yu) 將芯片粘貼在載片台上，引腳用於(yu) 支撐整個(ge) 器件，而塑封體(ti) 則起到固定及保護作用。

4) 散熱

增強散熱，是考慮到所有半導體(ti) 產(chan) 品在工作的時候都會(hui) 產(chan) 生熱量，而當熱量達到一定限度的時候便會(hui) 影響芯片的正常工作。事實上，封裝體(ti) 的各種材料本身就可以帶走一部分熱量，當然，對於(yu) 大多數發熱量大的芯片，除了通過封裝材料進行降溫外，還需要考慮在芯片上額外安裝一個(ge) 金屬散熱片或風扇以達到更好的散熱效果。

5) 可靠性

任何封裝都需要形成一定的可靠性，這是整個(ge) 封裝工藝中最重要的衡量指標。原始的芯片離開特定的生存環境後就會(hui) 損毀，需要封裝。芯片的工作壽命，主要決(jue) 於(yu) 對封裝材料和封裝工藝的選擇。
半導體(ti) 芯片在作為(wei) 產(chan) 品發布之前要經過測試以篩選出有缺陷的產(chan) 品。每個(ge) 芯片必須通過的 “封裝”工藝才能成為(wei) 完美的半導體(ti) 產(chan) 品。封裝主要作用是電氣連接和保護半導體(ti) 芯片免受元件影響。通過前麵步驟完成的晶圓被切割成單獨的半導體(ti) 芯片。這些單獨切割的芯片中的每一個(ge) 都稱為(wei) 裸芯片或裸片。

但現階段芯片無法與(yu) 外界交換電信號，容易受到外界衝(chong) 擊而損壞。對於(yu) 要安裝在基板或電子設備上的半導體(ti) 芯片（集成電路），首先需要進行相應的封裝。為(wei) 半導體(ti) 芯片與(yu) 外界交換信號並保護其免受各種外部因素影響而開辟“道路”的過程稱為(wei) “封裝”。封裝的目的是將集成電路連接到電子設備，並保護電路免受以下因素的影響：高溫、高濕度、化學試劑、衝(chong) 擊和振動等。