微电子封装考试内容(带选择题)PLUS版

微电⼦封装考试内容(带选择题)PLUS版
毛竹片第1章:绪论
微电⼦封装技术中常⽤封装术语英⽂缩写的中⽂名称。主要封装形式: DIP、QFP(J)、PGA、PLCC、. SOP(J)、SOT、SMC/D BGA CCGA、KGD、CSP、
DIP:双列直插式封装
QFP(J):四边引脚扁平封装
PGA:针栅阵列封装
PLCC:塑料有引脚⽚式载体
SOP(J): IC ⼩外形封装.
SOT:⼩外形晶体管封装
磁电编码器SMC/D:表⾯安装元器件
BGA:焊球阵列封装
CCGA:
陶瓷焊柱阵列封装
KGD:优质芯⽚(⼰知合格芯⽚)
CSP:芯⽚级封装
MC主要封装⼯艺技术: WB、TAB、FCB、OLB、
ILB、C4、UBM、SMT、THT、COB、COG等。
M(P)、WLP等。
WB:引线键合
TAB:载带⾃动焊
FCB:倒装焊
OLB:外引线焊接.
ILB:内引线焊接
C4:可控塌陷芯⽚连接
UBM:凸点下⾦属化
SMT:表⾯贴装技术
THT:通孔插装技术
COB:板上芯⽚
COG:
玻璃上芯⽚
M(P):
WLP:圆⽚级封装
不同的封装材料: C、P等。
C:陶瓷封装
P:塑料封装
T:薄型
F:窄节距
B:带保护垫
简写的名字
DIP:双列直插式封装
QFP:四边扁平封装
BGA:焊球阵列封装
MCP:多芯⽚封装/⾦属罐式封装
MCM:多芯⽚组件
3.芯⽚封装实现的5个功能。
(1)电能传输,主要是指电源电压的分配和导通。电⼦封装⾸先要接通电源,使芯⽚与电路导通电流。其次,微电⼦封装的不同部位所需的电压有所不同,要能将不同部位的电压分配适当,以减少电压的不必要损耗,这在多层布线基本上尤为重要,同时,还要考虑接地线的分配问题。
(2)信号传递,主要是要使电信号的延迟尽可能的⼩,在布线时要尽可能的使信号线与芯⽚的互连路径以及通过封装的I/O接⼝引出的路径达到最短。对于⾼频信号,还要考虑到信号间的串扰,以进⾏合理的信号分配布线和接地线的分配。
(3)提供散热途径,主要是指各芯⽚封装要考虑元器件、部件长时间⼯作时如何将聚集的热量散发出去的问题。不同的封装材料和结构具有不同的散热效果。对于⼤功耗的芯⽚或部件的封装,还要考虑加散热辅助结构,⽐如热层、风冷、⽔冷系统,以确保系统能在使⽤温度范围内长时间正常⼯作。
(4)结构保护与⽀持,封装要为芯⽚和其他链接部件提供牢固的可靠的机械⽀撑,并能适应各种环境和条件的变化。半导体器件和电路的很多参数(如击穿电压、反向电流、电流放⼤系数、噪声等),以及元器件的稳定性、可靠性都直接与半导体表⾯的状态密切相关。半导体元器件以及电路制造过程中的许多⼯艺措施都是针对半导体表⾯问题的。半导体芯⽚制造出来以后,在没有封装之前,始终都处于周围环境的威胁之中。在使⽤中,有得环境条件极为恶劣,必须将芯⽚严加密封和包封。
(5)绿⾊封装,保护环境。
8.简述封装技术的⼯艺流程。
磨⽚:磨⽚之前,在硅⽚表⾯贴⼀层保护膜以防⽌磨⽚过程中硅⽚表⾯电路受损。磨⽚就是对硅⽚背⾯进⾏减薄,使其变薄变轻,以满⾜封装⼯艺要求。磨⽚后进⾏卸膜,把硅⽚表⾯的保护膜去除。
划⽚(dicing):在划⽚之前进⾏贴膜,就是要⽤保护膜和⾦属引线架将硅⽚固定。再将硅⽚切成单个的芯⽚,并对其检测,只有切割完经过检测合格的芯⽚可⽤。
装⽚(die attaching):将切割好的芯⽚从划⽚膜上取下,将其放到引线架或封装衬底
(或基座)条带上。
键合(wire bonding):⽤⾦线将芯⽚上的引线孔和引线架衬垫上的引脚连接,使芯⽚能与外部电路连接。
塑封(molding):保护器件免受外⼒损坏,同时加强器件的物理特性,便于使⽤。然后对塑封材料进⾏固化(curing),使其有⾜够的硬度与强度经过整个封装过程。
电镀(plating);使⽤Pb和Sn作为电镀材料进⾏电镀,⽬的是防⽌引线架⽣锈或受到其他污染。然后根据客户需要,使⽤不同的材料在封装器件表⾯进⾏打印(marking),⽤于识别。
第2章:封装⼯艺流程
1.常⽤的芯⽚贴装有哪⼏种?并对各⾃做出简要说明。
共晶粘贴法、导电胶粘贴法、玻璃胶粘贴法、焊接粘贴法。简述略。
2.芯⽚互连的技术有哪⼏种?分别简要说明。
引线键合(wire bonding,WB),载带⾃动键合技术(tape automated bonding,TAB),倒装芯⽚焊(flip chip bonding,FCB)。简述略。
3.各向异性材料、各向同性材料的区别是什么?
所有物理性质在不同⽅向是⼀样的是各向同性材料,⼤部分物理性质在不同⽅向是不⼀样的是各向异性材料。
4.说明热压焊和超声焊的原理,并指出优缺点。
(1)热压焊(thermocompression bonding,T/C)的⼯艺过程是在⼀定温度下,施加⼀定压⼒,劈⼑带着引线与焊区接触并达到原⼦间距,从⽽产⽣原⼦间作⽤⼒,达到键合的⽬的。
温度:⾼于200℃。
压⼒:0.5~1.5N/点。
强度:0.05~0.09N。
(2)超声焊(ultrasonic bonding)的⼯艺过程是劈⼑在超声波的作⽤下,在振动的同时去除了焊区表⾯的氧化层,并与焊区达到原⼦间距,产⽣原⼦间作⽤,从⽽达到键合的⽬的。
温度:室温。
压⼒:⼩于0.5N/点。
强度:0.07N。
5.引线键合可能引起什么样的失效,原因何在?
焊接温度(temperature):焊垫的加热,有利于⾦线与焊材的结合,但过⾼的温度容易导致过度焊接及⾦属化合物的过度增长,形成紫斑、⽩斑、彩虹及凹坑等。
焊接压⼒(force):第⼀焊点球形的形成及第⼆焊点线尾的切断要求保持劈⼑在焊接过程中的稳定性。压⼒的实际⼤⼩与⾦线线径及焊材表⾯材料硬度等有关,适度⼤⼩可辅助焊接,过⼤则制约焊接的进⾏。
超声波(USG-power):形成焊接,是焊接的最主要因素,可加强⾦线与焊材之间的共渗,形成牢靠的焊接,如超声波功率过⼤将影响球形的形成,也会导致过度焊接及紫斑、凹坑的形成。
7.在现代成型技术中,哪⼀种是最主要的塑料成型技术?说明其具体⼯艺和优缺点。
塑料封装的成型技术有多种,包括转移成型技术(Transfer Molding)、喷射成型技术(Inject Molding)、预成型技术(Premolding)等,但最主要的成型技术是转移成型技术。转移成型使⽤的材料⼀般为热固性聚合物(Thermosetting Polymer)。转移成型技术的设备包括:加热器、压机、模具和固化炉。在⾼度⾃动化的⽣产没备中,产品的预热、模具的加
热和转移成型操作都在同⼀台机械设备中完成,并由计算机实施控制。⽬前,转移成型技术的⾃动化程度越来越⾼,预热、框架带的放置、模具放置等⼯序都可以达到完全⾃动化过程,塑封料的预热控制、模具的加热和塑封料都由计算机⾃动编程控制完成,劳动⽣产率⼤⼤提⾼。
第3章:⽓密性封装与⾮⽓密性封装
1.什么是陶瓷封装?它的优点和缺点包括哪些?
在各种IC元器件的封装中陶瓷封装能提供IC芯⽚⽓密性(Hermetic)的密封保护其具有优良的可靠性,陶瓷被⽤做集成电路芯⽚封装的材料,因它在热、电、机械特性等⽅⾯极稳定,⽽且陶瓷材料的特性可通过改变其化学成分和⼯艺的控制调整来实现,仅可作为封装的封盖材料,它也是各种微电⼦产品重要的承载基板。当今的陶瓷技术已可将烧结的尺⼨变化控制在0.1%的范围内,可以结合厚膜印刷技术制成30~60层的多层连线传导结构,此陶瓷也是制作多芯⽚组件(MCM)装基板主要的材料之⼀。
陶瓷封装并⾮完美⽆缺,它的缺点包括:
(1)与塑料封装⽐较,陶瓷封装的⼯艺温度较⾼,成本较⾼。
(2)⼯艺⾃动化与薄型化封装的能⼒逊于塑料封装。
(3)陶瓷材料具较⾼的脆性,致应⼒损害。
(4)需要低介电常数与⾼连线密度的封装中,陶瓷封装必须与薄膜封装竞争。
6.什么是塑料封装?简述塑料封装的优缺点。
塑料封装的散热性、耐热性、密封性虽逊于陶瓷封装和⾦属封装,但塑料封装具有低成本、薄型化、⼯艺较为简单、适合⾃动化⽣产等优点,它的应⽤范围极⼴,从⼀般的消费性电⼦产品到精密的超⾼速电脑中随处可见,也是⽬前微电⼦⼯业使⽤最多的封装⽅法。塑料封装的成品可靠度虽不如陶瓷,但数⼗年来材料与⼯艺技术的进步,这⼀缺点得到相当⼤的改善,塑料封装在未来的电⼦封装技术中所扮演的⾓⾊越来越重要。
7.画出塑料封装的⼯艺流程框图,并进⾏说明。
塑料封装虽然较陶瓷封装简单但其封装的完成与许多⼯艺、材料的因素,如封装配置与IC芯⽚尺⼨、导体与钝化保护层材料的选择、芯⽚黏结⽅法、铸膜树脂材料、引脚架的设计、铸膜成型⼯艺条件(温度、压⼒、时间、烘烤硬化条件)等均有影响,这些因素彼此之间有⾮常密切的关系,塑料封装的设计必须就以上因素相互的影响进⾏整体的考虑。
8.按塑料封装元器件的横截⾯结构类型,有哪三种形式?
塑胶晶粒承载器、双列式封装、四⽅扁平封装。
14.⽓密性封装材料主要有哪些?哪种最好?
没有⼀种材料能永远阻绝⽔汽的渗透。以⾼分⼦树脂密封的塑料封装时,⽔分⼦通常在⼏个⼩时内就能侵⼊。能达到所谓⽓密性封装的材料通常指⾦属、陶瓷及玻璃,因此⾦属封装、陶瓷封装及玻璃封装被归类于⾼可靠度封装,也称为⽓密性封装或封装的密封。塑料封装则为⾮⽓密性封装。
第4章:典型封装技术
居家地毯
1.DIP和SMT分别是什么?
DIP技术也称双列直插式封装技术,SMT是表⾯贴装封装技术。
陶瓷熔封双列直插式封装CDIP 多层陶瓷双列直插式封装WLCDIP
3.QFP是什么?它有什么优势?
四边扁平封装,具有以下的特点:
(1)适⽤于SMD(Surface Mounted Devices,表⾯贴装器件)表⾯安装技术在PCB电路板上安装布线。
(2)适合⾼频使⽤。
(3)操作⽅便,可靠性⾼。
(4)芯⽚⾯积与封装⾯积之间的⽐值较⼩。
4.BGA的分类是?各种类别的优点是什么?
钢段
BGA的四种主要形式为:塑料球栅阵列、陶瓷球栅阵列、陶瓷圆柱栅格阵列和载带球栅阵列。
PBGA器件的优点是:
(1)制造商完全可以利⽤现有的装配技术和廉价的材料,从⽽确保整个封装器件具有较低廉的价格。异形玻璃
(2)与QFP器件相⽐较,很少会产⽣机械损伤现象。
(3)装配到PCB上可以具有⾮常⾼的质量。
CBGA的优点主要有:
(1)组件拥有优良的热性能和电性能。
(2)与QFP器件相⽐较,很少会受到机械损坏的影响。
(3)当装配到具有⼤量I/O应⽤的PCB上时(⾼于250),可以具有⾮常⾼的封装效率。
CCGA器件中采⽤90%Pb-10%sn的焊料圆柱阵列来替代陶瓷底⾯的贴装焊球。
TBGA具有下述优点:
(1)⽐绝⼤多数的BGA(特别是具有⼤量I/O数量的)要轻和⼩。ad8009
(2)⽐QFP器件和绝⼤多数其他BGA的电性能要好。
(3)装配到PCB上具有⾮常⾼的封装效率。
第5章:⼏种先进封装技术
CSP有两种基本类型:⼀种是封装在固定的标准压点轨迹内的另⼀种是封装外壳尺⼨岁芯⽚尺⼨变化的
1.CSP的定义是什么?其特点有哪些?
单个集成电路芯⽚有多⼤,封装尺⼨就有多⼤,从⽽诞⽣了⼀种新的封装形式,命名为芯⽚尺⼨封装,简称为CSP(chip size package或chip scale package)。
CSP封装的特点:
(1)满⾜了LSI芯⽚引脚不断增加的需要。
(2)解决了集成电路裸芯⽚不能进⾏交流参数测试和⽼化筛选的问题。
(3)封装⾯积缩⼩到BGA(Ball Grid Array,球栅阵列封装)的1/4⾄1/10,延迟时间缩⼩到极短。
2.倒装芯⽚有⼏种连接⽅式?
倒装芯⽚有三种主要的连接形式:控制塌陷芯⽚连接(Controlled Collapse Chip Connection,C4)、直接芯⽚连接(Direct Chip Attach,DCA)和胶粘剂连接倒装芯⽚。
凸点的分类:
焊料凸点⾦凸点聚合物凸点
3.WLP芯⽚的两种基本⼯艺是什么?WLP有什么优缺点?

本文发布于:2024-09-22 23:31:55,感谢您对本站的认可!

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