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半导体器件封装技术
作者：姚勤泽来源：《商情》2010年第21期
摘要半导体器件封装技术是一种将芯片用绝缘的塑料、陶瓷、金属材料外壳打包的技术。封装技术对于芯片来说是必须的也是非常重要的。
关键词半导体器件封装技术
“半导体器件封装技术”是一种将芯片用绝缘的塑料、陶瓷、金属材料外壳打包的技术。以大功率晶体三极管为例实际看到的体积和外观并不是真正的三极管内核的大小和面貌而是三极管芯片经过封装后的产品。封装技术对于芯片来说是必须的也是非常重要的。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。
封装也可以说是指安装半导体芯片用的外壳它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强导热性能的作用而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁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建立连接。因此对于大功率器件产品而言封装技术是非常关键的一环。
半导体器件有许多封装形式按封装的外形、尺寸、结构分类可分为引脚插入型、表面贴装型和高级封装三类。从DIP、SOP、QFP、PGA、BGA到CSP再到SIP技术指标一代比一代先进。总体说来半导体封装经历了三次重大革新第一次是在上世纪80年代从引脚插入式封装到表面贴片封装它极大地提高了印刷电路板上的组装密度第二次是在上世纪90年代球型矩阵封装的出现满足了市场对高引脚的需求改善了半导体器件的性能芯片级封装、系统封装等是现在第三次革新的产物其目的就是将封装面积减到最小。高级封装实现封装面积最小化。
一、封装材料
封装的基材有陶瓷、金属和塑料三种。从数量上看塑料封装占绝大部分半导体塑料封装用的材料是环氧塑封料七十年代起源于美国后发扬光大于日本现在我国是快速掘起的世界环氧塑封料制造大国。塑料封装多是用绝缘的环氧塑封料包装起来能起着密封和提高芯片电热性能的作用。
二、封装类型
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1金属封装。由于该种封装尺寸严格、精度高、金属零件便于大量生产故其价格低、性能优良、封装工艺容易灵活被广泛应用于晶体管和混合集成电路如振荡器、放大器、交直流转换器、滤波器、继电器等产品上。
2陶瓷封装。陶瓷封装的许多用途具有不可替代的r