集成电路封装技术
“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。以CPU為例，實際看到的體積和外觀并不是真正的CPU內核的大小和面貌，而是CPU內核等元件經過封裝后的產品。封裝技術封裝對于芯片來說是必須的，也是至關重要的。因為芯片必須與外界隔離，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。另一方面，封裝后的芯片也更便于安裝和運輸。由于封裝技術的好壞還直接影響到芯片自身性能的發揮和與之連接的PCB（印制電路板）的設計和制造，因此它是至關重要的。封裝也可以說是指安裝半導體集成電路芯片用的外殼，它不僅起著安放、固定、密封、保護芯片和增強導熱性能的作用，而且還是溝通芯片內部世界與外部電路的橋梁——芯片上的接點用導線連接到封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過印刷電路板上的導線與其他器件建立連接。因此，對于很多集成電路產品而言，封裝技術都是非常關鍵的一環
集成電路封裝：
在電子學金字塔中的位置既是金字塔的尖頂又是金字塔的基座。說它同時處在這兩種位置都有很充分的根據。從電子元器件（如晶體管）的密度這個角度上來說，IC代表了電子學的尖端。但是IC又是一個起始點，是一種基本結構單元，是組成我們生活中大多數電子系統的基礎。同樣，IC不僅僅是單塊芯片或者基本電子結構，IC的種類千差萬別（模擬電路、數字電路、射頻電路、傳感器等），因而對于封裝的需求和要求也各不相同
注意事項編輯
1．芯片面積與封裝面積之比為提高封裝效率，盡量接近1：1
2．引腳要盡量短以減少延遲，引腳間的距離盡量遠，以保證互不干擾，提高性能
3．基于散熱的要求，封裝越薄越好
作為計算機的重要組成部分，CPU的性能直接影響計算機的整體性能。而CPU制造工藝的最后一步也是最關鍵一步就是CPU的封裝技術，采用不同封裝技術的CPU，在性能上存在較大差距。只有高品質的封裝技術才能生產出完美的CPU產品。
DIP技術
DIP封裝（Dual In-line Package），也叫雙列直插式封裝技術，指采用雙列直插形式封裝的集成電路芯片，絕大多數中小規模集成電路均采用這種封裝形式，其引腳數一般不超過100。DIP封裝的CPU芯片有兩排引腳，需要插入到具有DIP結構的芯片插座上。當然，也可以直接插在有相同焊孔數和幾何排列的電路板上進行焊接。DIP封裝的芯片在從芯片插座上插拔時應特別小心，以免損壞管腳。DIP封裝結構形式有：多層陶瓷雙列直插式DIP，單層陶瓷雙列直插式DIP，引線框架式DIP（含玻璃陶瓷封接式，塑料包封結構式，陶瓷低熔玻璃封裝式）等。
LED封裝
DIP封裝具有以下特點：
1．適合在PCB(印刷電路板)上穿孔焊接，操作方便。
2．芯片面積與封裝面積之間的比值較大，故體積也較大。
QFP/PFP技術
QFP技術的中文含義叫方型扁 [1]? 平式封裝技術（Plastic Quad Flat Package），QFP封裝的芯片引腳之間距離很小，管腳很細，一般大規?；虺笮图呻娐范疾捎眠@種封裝形式，其引腳數一般在100個以上。用這種形式封裝的芯片必須采用SMD（表面安裝設備技術）將芯片與主板焊接起來。采用SMD安裝的芯片不必在主板上打孔，一般在主板表面上有設計好的相應管腳的焊點。將芯片各腳對準相應的焊點，即可實現與主板的焊接。用這種方法焊上去的芯片，如果不用專用工具是很難拆卸下來的。
PFP技術的英文全稱為Plastic Flat Package，中文含義為塑料扁平組件式封裝。用這種技術封裝的芯片同樣也必須采用SMD技術將芯片與主板焊接起來。采用SMD安裝的芯片不必在主板上打孔，一般在主板表面上有設計好的相應管腳的焊盤。將芯片各腳對準相應的焊盤，即可實現與主板的焊接。用這種方法焊上去的芯片，如果不用專用工具是很難拆卸下來的。該技術與上面的QFP技術基本相似，只是外觀的封裝形狀不同而已。
QFP/PFP封裝具有以下特點：
1. 適用于SMD表面安裝技術在PCB電路板上安裝布線。
2．封裝外形尺寸較小，寄生參數減小，適合高頻應用。
3．操作方便，可靠性高。
4．芯片面積與封裝面積之間的比值較小。Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用這種封裝形式。 [1]?
PGA技術
該技術也叫插針網格陣列封裝技術（Ceramic Pin Grid Arrau Package），由這種技術封裝的芯片內外有多個方陣形的插針，每個方陣形插針沿芯片的四周間隔一定距離排列，根據管腳數目的多少，可以圍成2～5圈。安裝時，將芯片插入專門的PGA插座。為了使得CPU能夠更方便的安裝和拆卸，從486芯片開始，出現了一種ZIF CPU插座，專門用來滿足PGA封裝的CPU在安裝和拆卸上的要求。該技術一般用于插拔操作比較頻繁的場合之下。
PGA封裝具有以下特點：
1．插拔操作更方便，可靠性高；
2．可適應更高的頻率；
3．如采用導熱性良好的陶瓷基板，還可適應高速度、大功率器件要求；
4．由于此封裝具有向外伸出的引腳，一般采用插入式安裝而不宜采用表面安裝；
5．如用陶瓷基板，價格又相對較高，因此多用于較為特殊的用途。它又分為陳列引腳型和表面貼裝型兩種。
BGA技術
BGA技術（Ball Grid Array Package）即球柵陣列封裝技術。該技術的出現便成為CPU、主板南、北橋芯片等高密度、高性能、多引腳封裝的最佳選擇。但BGA封裝占用基板的面積比較大。雖然該技術的I/O引腳數增多，但引腳之間的距離遠大于QFP，從而提高了組裝成品率。而且該技術采用了可控塌陷芯片法焊接，從而可以改善它的電熱性能。另外該技術的組裝可用共面焊接，從而能大大提高封裝的可靠性；并且由該技術實現的封裝CPU信號傳輸延遲小，適應頻率可以提高很大。
BGA封裝具有以下特點：
1．I/O引腳數雖然增多，但引腳之間的距離遠大于QFP封裝方式，提高了成品率
2．雖然BGA的功耗增加，但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接，從而可以改善電熱性能
3．信號傳輸延遲小，適應頻率大大提高
4．組裝可用共面焊接，可靠性大大提高
BGA封裝的不足之處：BGA封裝仍與QFP、PGA一樣，占用基板面積過大；塑料BGA封裝的翹曲問題是其主要缺陷，即錫球的共面性問題。共面性的標準是為了減小翹曲，提高BGA封裝的特性，應研究塑料、粘片膠和基板材料，并使這些材料最佳化。同時由于基板的成本高，而使其價格很高。
SFF技術
SFF是Small Form Factor的簡稱，英特爾將其稱為小封裝技術。小封裝技術是英特爾在封裝移動處理器過程中采用的一種特殊技術，可以在不影響處理器性能的前提下，將封裝尺寸縮小為普通尺寸的40%左右，從而帶動移動產品內其他組件尺寸一起縮小，最終讓終端產品更加輕薄、小巧、時尚，并且支持更豐富的外觀和材質的設計。
國內外比較
中國封裝技術與國外封裝技術的差距所在
1．封裝技術人才嚴重短缺、缺少制程式改善工具的培訓及持續提高培訓的經費及手段。
2．先進的封裝設備、封裝材料及其產業鏈滯后，配套不全且質量不穩定。
(3)封裝技術研發能力不足，生產工藝程序設計不周全，可操作性差，執行能力弱。
(4)封裝設備維護保養能力欠偉，缺少有經驗的維修工程師，且可靠性實驗設備不齊全，失效分析(FA)能力不足。
(5)國內封裝企業除個別企業外，普遍規模較小，從事低端產品生產的居多，可持續發展能力低，缺乏向高檔發展的技術和資金。
(6)缺少團隊精神，缺乏流程整合、持續改善、精細管理的精神，缺少現代企業管理的機制和理念。
微電子封裝編輯
微電子封裝通常有五種功能，即電源分配、信號分配、散熱通道、機械支撐和環境保護。
1．電源分配
微電子封裝首先要能接通電源，使芯片與電路流通電流。其次，微電子封裝的不同部位所
需的電源有所不同，要能將不同部位的電源分配恰當，以減少電源的不必要損耗，這在多層布
線基板上尤為重要。同時，還要考慮接地線的分配問題。
2．信號分配
為使電信號延遲盡可能減小，在布線時應盡可能使信號線與芯片的互連路徑及通過封裝的I/O引出的路徑達到最短。對于高頻信號，還應考慮信號間的串擾，以進行合理的信號分配布線和接地線分配。
3．散熱通道
各種微電子封裝都要考慮器件、部件長期工作時如何將聚集的熱量散出的問題。不同的封裝結構和材料具有不同的散熱效果，對于功耗大的微電子封裝，還應考慮附加熱沉或使用強制風冷、水冷方式，以保證系統在使用溫度要求的范圍內能正常工作。
4．機械支撐
微電子封裝可為芯片和其他部件提供牢固可靠的機械支撐，并能適應各種工作環境和條件的變化。
5．環境保護
半導體器件和電路的許多參數，如擊穿電壓、反向電流、電流放大系數、噪聲等，以及器件的穩定性、可靠性都直接與半導體表面的狀態密切相關。半導體器件和電路制造過程中的許
多工藝措施也是針對半導體表面問題的。半導體芯片制造出來后，在沒有將其封裝之前，始終
都處于周圍環境的威脅之中。在使用中，有的環境條件極為惡劣，必須將芯片嚴加密封和包封。所以，微電子封裝對芯片的環境保護作用顯得尤為重要。
IC發展對微電子封裝的推動
反映IC的發展水平，通常都是以IC的集成度及相應的特征尺寸為依據的。集成度決定著IC的規模，而特征尺寸則標志著工藝水平的高低。自20世紀70年代以來，IC的特征尺寸幾乎每4年縮小一半。RAM、DRAM和MPU的集成度每年分別遞增50%和35%，每3年就推出新一代DRAM。但集成度增長的速度快，特征尺寸縮小得慢，這樣，又使IC在集成度提高的同時，單個芯片的面積也不斷增大，大約每年增大13%。同時，隨著IC集成度的提高和功能的不斷增加，IC的I/O數也隨之提高，相應的微電子封裝的I/0引腳數也隨之增加。例如，一個集成50萬個門陣列的IC芯片，就需要一個700個．I/O引腳的微電子封裝。這樣高的I/0引腳數，要把IC芯片封裝并引出來，若沿用大引腳節距且雙邊引出的微電子封裝(如2．54 mmDIP)，顯然殼體大而重，安裝面積不允許。從事微電子封裝的專家必然要改進封裝結構，如將雙邊引出改為四邊引出，這就是后來的I,CCC、PL,CC和OFP，其I/O引腳節距也縮小到0．4 mm，甚至0．3mm,，隨著IC的集成度和I/O數進一步增加，再繼續縮小節距，這種QFP在工藝上已難以實施，或者組裝焊接的成品率很低(如0．3mm的QFP組裝焊接失效率竟高達6%e)。于是，封裝的引腳由四邊引出發展成為面陣引出，這樣，與OFP同樣的尺寸，節距即使為1mm，也能滿足封裝具有更多I/O數的IC的要求，這就是正在高速發展著的先進的BGA封裝。
裸芯片技術有兩種主要形式：一種是COB技術，另一種是倒裝片技術(Flip chip)。
COB技術
用COB技術封裝的裸芯片是芯片主體和I/O端子在晶體上方，在焊接時將此裸芯片用導電/導熱膠粘接在PCB上，凝固后，用 Bonder 機將金屬絲(Al或Au)在超聲、熱壓的作用下，分別連接在芯片的I/O端子焊區和PCB相對應的焊盤上，測試合格后，再封上樹脂膠?！∨c其它封裝技術相比，COB技術有以下優點：價格低廉；節約空間；工藝成熟。COB技術也存在不足，即需要另配焊接機及封裝機，有時速度跟不上；PCB貼片對環境要求更為嚴格；無法維修等。
Flip chip 技術
Flip chip，又稱為倒裝片，與COB相比，芯片結構和I/O端(錫球)方向朝下，由于I/O引出端分布于整個芯片表面，故在封裝密度和處理速度上Flip chip已達到頂峰，特別是它可以采用類似SMT技術的手段來加工，故是芯片封裝技術及高密度安裝的最終方向。90年代，該技術已在多種行業的電子產品中加以推廣，特別是用于便攜式的通信設備中。裸芯片技術是當今最先進的微電子封裝技術。隨著電子產品體積的進一步縮小，裸芯片的應用將會越來越廣泛。
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總結
