自上世纪90年代以来,随着有机封装基板在更多I/O应用中取代铅框架和陶瓷封装,该市场持续增长,2011年达到约86亿美元的峰值,并在2016年开始稳步下滑,2016年只达到66亿美元。这种下降的部分原因是由于个人电脑和移动电话市场进入了成熟期,停滞不前的出货量和组件和集成封装降低了对先进封装包的需求。更重要的是向更小系统的全方面推进,这需要从更大的线结合PBGA到更小的FCCSP的转变。这减少了单位封装基板使用的面积,而且这种转变也要求每个基板具有更高的路阻密度,以允许更紧密的倒装芯片互连。封装基板的另一个重要的不利因素来自WLCSP的流行,尤其是在智能手机中。当较小的WLCSP取代引线框封装时,较大的WLCSP(包括扇出式WLCSP)取代了引线键合和倒装芯片CSP,从而消除了潜在的有机封装基板。IC封装,IC(Integrated Circuit)封装是将多个半导体器件(二极管、三极管、MOS管、电容、电阻等)。江西电子元器件特种封装测试
PGA封装在芯片下方围着多层方阵形的插针,每个方阵形插针是沿芯片的四周,间隔一定距离进行排列的。它的引脚看上去呈针状,是用插件的方式和电路板相结合。PGA封装具有插拔操作更方便,可靠性高的优点,缺点是耗电量较大。QFN是一种无引脚封装,呈正方形或矩形,封装底部中间位置有一个大面积裸露的焊盘,具有导热的作用,在大焊盘的封装外部有实现电气连接的导电焊盘。QFN是一种焊盘尺寸小、体积小、以塑料作为密封材料的新兴的表面贴装芯片封装技术。由于底部中间大暴露的焊盘被焊接到PCB的散热焊盘上,使得QFN具有较佳的电和热性能。江西电子元器件特种封装测试QFP 封装的优点是体积小、重量轻、高频性能好,缺点是散热性能较差。
目前,在常规PCB板的主流产品中,线宽/线距50μm/50μm的产品属于档次高PCB产品了,但该技术仍然无法达到目前主流芯片封装的技术要求。在封装基板制造领域,线宽/线距在25μm/25μm的产品已经成为常规产品,这从侧面反映出封装基板制造与常规PCB制造比,其在技术更为先进。封装基板从常规印制电路板中分离的根本原因有两方面:一方面,由于PCB板的精细化发展速度低于芯片的精细化发展速度,导致芯片与PCB板之间的直接连接比较困难。另一方面,PCB板整体精细化提高的成本远高于通过封装基板来互连PCB和芯片的成本。
封装基板发展历史,当前封装基板可以简单的理解为是具有更高性能或特种功能的PCB,是可为芯片、电子元器件等提供电气连接、保护、支撑、散热、组装等功效,以实现多引脚化,缩小封装产品体积、改善电气性能及散热性、超高密度或多芯片模块化以及高可靠性的电子基板。封装基板行业发展趋势,随着国内封装基板产业升级,本土封装基板需求将迅速提升。我国封测产业地位的加强,半导体自产能力的提升以及国家对于半导体关键零部件和耗材国产化的推进,都将加速封装基板的国产化替代。在贴片封装类型中QFN封装类型在市场上特别受欢迎。
半导体封装根据密封性分类。按封装密封性方式可分为气密性封装和树脂封装两类。他们的目的都是将晶体与外部温度、湿度、空气等环境隔绝,起保护和电气绝缘作用;同时还可实现向外散热及缓和应力。其中气密性封装可靠性较高,但价格也高,目前由于封装技术及材料的改进,树脂封占一定优势,只是在有些特殊领域,尤其是国家等级用户中,气密性封装是必不可少的。气密性封装所用到的外壳可以是金属、陶瓷玻璃,而其中气体可以是真空、氮气及惰性气体。封装是将元器件或芯片封装在外壳中,能够保护芯片、提高元件的机械强度和耐热性等性能。江西电子元器件特种封装测试
特种封装指芯片特种外形封装,和一般的芯片封装不同。江西电子元器件特种封装测试
CSP封装,CSP的全称为 Chip Scale Package,为芯片尺寸级封装的意思。它是BGA进一步微型化的产物,做到裸芯片尺寸有多大,封装尺寸就有多大。即封装后的IC尺寸边长不大于芯片长度的1.2倍,IC面积只比晶粒(Die)大不超过1.4倍。CSP封装可以让芯片面积与封装面积之比超过1:1.14,已经非常接近于1:1的理想情况。在相同的芯片面积下,CSP所能达到的引脚数明显地要比TSOP、BGA引脚数多得多。TSOP较多为304根引脚,BGA的引脚极限能达到600根,而CSP理论上可以达到1000根。由于如此高度集成的特性,芯片到引脚的距离较大程度上缩短了,线路的阻抗明显减小,信号的衰减和干扰大幅降低。CSP封装也非常薄,金属基板到散热体的有效散热路径只有0.2mm,提升了芯片的散热能力。江西电子元器件特种封装测试
我们知道早期的芯片是通过引线键合的方式把晶圆上的电路与基板连接起来的。这种封装方式容易产生阻抗效应,同时芯片尺寸比较大。引线键合:芯片与电路或引线框架之间的连接,因此当手机等移动终端设备爆发后一种更先进的封装方式FCBGA(Flip Chip Ball Grid Array/倒装芯片球栅格阵列)就大面积普及开了。FCBGA的特点是用直径百微米级的BGA焊球替代金线,以晶片倒扣在基板的方式实现了晶圆电路与基板电路的连接。BGA焊球的沉积,随着终端应用如手机、电脑、AI等更加智能化、精密化发展,其对高算力、高集成化芯片的需求提升,传统封装集成技术已不能满足市场需求,随之以FlipChip(倒装)、...