半導體芯片封裝是指利用薄膜技術(shù)和微加工技術(shù)，將芯片和其他元件在框架或PCB基板上，布局、粘貼、固定和連接，引出接線端子并通過可塑性絕緣介質(zhì)灌封固定，而形 成一個整體立體結(jié)構(gòu)的工藝。這個概念是狹義的封裝定義。更廣義的封裝是指封裝工程，將封裝體與基板連接固定，組裝成一個完整的系統(tǒng)或電子設(shè)備，并保證整個 系統(tǒng)的整體性能。結(jié)合前兩個定義形成一個廣義的封裝概念。

一、半導體芯片封裝目的

1、保護

半導體芯片生產(chǎn)車 間有非常嚴格的生產(chǎn)條件控制，恒溫（230±3*C），恒濕（50±10%），嚴格的空氣粉塵顆粒度控制（一般在1K到10K之間）和嚴格的靜電防護措 施，只有在如此嚴格的環(huán)境控制下，裸露的芯片才不會失效。但是，我們生活的周邊環(huán)境是完全不可能有這樣的條件的。低溫可達-40^C，高溫可達60*C， 濕度可達100%。如果是汽車產(chǎn)品，其工作溫度可能高達120℃以上，為了保護芯片，需要進行封裝。

2、支撐

支撐有兩個作用，一是支撐芯片，固定好芯片方便電路的連接。另一種是在包裝完成后形成一定的形狀來支撐整個器件，使整個器件不易損壞。

3、 連接

連接的作用是將芯片的電極與外部電路連接起來。引腳用于與外部電路連通，金線則將引腳與芯片的電路連接起來。載片臺用于承載芯片，環(huán)氧樹脂膠用于將芯片粘在載片臺上，引腳用于支撐整個器件，塑封體則起到固定和保護作用。

4、可靠性

任何封裝都需要形成一定的可靠性，這是整個封裝過程中最重要的衡量指標。原芯片離開特定生存環(huán)境后會被損毀，需要進行封裝。芯片的工作壽命主要取決于封裝材料和封裝工藝的選擇。

二、半導體芯片封裝工藝流程

1、封裝工藝流程一般可分為兩部分。塑封前的工序為前端工序，成型后的工序工序為后端工序

2、芯片封裝技術(shù)的基本工藝流程硅片減薄、硅片切割、芯片貼裝、芯片互聯(lián)、成型技術(shù)、去除飛邊毛刺、切筋成型、焊接和打碼等。

3、硅片背面減薄技術(shù)主要有磨削、研磨、化學機械拋光、干式拋光、電化學腐蝕、濕腐蝕、等離子增強化學腐蝕、常壓等離子腐蝕等。

4、先劃片再減薄：背面磨削前在硅片正面切割出一定深度的切口，再進行背面磨削。

5、減薄劃片：減薄前先用機械或化學方法切割出切口，然后用磨削法減至一定厚度，再用ADPE腐蝕技術(shù)去除剩余加工量實現(xiàn)裸芯片自動分離。

6、芯片貼裝方式有四種：共晶粘貼法、焊錫貼裝法、導電膠粘貼法、玻璃膠粘貼法。

共晶粘貼法：采用金-硅合金（通常為69%Au，31%Si），通過363度的共晶熔合反應來粘貼固定IC芯片。

7、為了獲得最佳的共晶貼裝所采取的方法，通常在IC芯片背面鍍一層金膜或在基板的芯片載體上植入預制芯片。

8、 芯片互連的常用方法有，打線鍵合、自動鍵合（TAB）和倒裝芯片鍵合。

9、打線鍵合技術(shù)包括超聲波鍵合、熱壓鍵合和熱超聲波鍵合。

10、TAB關(guān)鍵技術(shù)： 1芯片凸點生產(chǎn)技術(shù) 2 TAB載帶生產(chǎn)技術(shù) 3載帶引線與芯片凸點內(nèi)引線焊接和載帶外引線焊接技術(shù)。

11、凸點芯片的制作工藝、凸點的形成工藝：蒸發(fā)/濺射涂點制作法、電鍍凸點制作法、置球及模板印刷制作、焊料凸點法、化學鍍涂點制作法、打球凸點制作法、激光法。

12、塑料封裝的成型技術(shù)，1轉(zhuǎn)移成型技術(shù)，2噴射成型技術(shù)，3預成型技術(shù)，但最重要的技術(shù)是轉(zhuǎn)移成型技術(shù)。轉(zhuǎn)移技術(shù)使用的材料通常為熱固性聚合物。

13、 減薄的芯片有以下優(yōu)點： 1、更薄的芯片更有利于散熱； 2. 減少芯片封裝體積； 3. 提高機械性能，硅片減薄，更好的柔韌性，以及外力沖擊引起的芯片應力更小；芯片的厚度越薄，元件之間的連線越短，元件的導通電阻越低，信號延遲時間越短， 從而達到更高的性能； 5、減少劃片加工量減薄后進行再切割，可以減少劃片加工量，降低芯片崩片的發(fā)生率。


14、波峰焊：波峰焊的工藝流程包括助焊劑、預熱和通過波峰焊PCB板，依靠表面張力和毛細現(xiàn)象的共同作用將助焊劑帶到PCB板和元件引腳上。形成焊接點。

波峰焊是利用熔融的液態(tài)焊錫，借助于泵的作用在焊錫槽液面上形成特定形狀的焊錫波，將帶有元器件的PCB以特定的角度和一定的角度放置在輸送鏈上，深度穿過焊料波峰而實現(xiàn)焊點的焊接過程。

回流焊：表面貼裝元件的焊接是通過在PCB的焊接部分預先涂上適量和適當形式的焊料，然后貼上表面組裝元件，然后將預先分布在印刷品上的焊膏重新熔化來實現(xiàn)的。實現(xiàn)表面組裝元器件用于焊端或引腳與印制板焊盤之間機械和電氣連接的一組或逐點焊接工藝。

15、引線鍵合（WB）：將金屬線或金屬帶按順序打在芯片與引腳架或封裝基板的焊盤上形成電路互連。引線鍵合技術(shù)包括超聲波鍵合、熱壓鍵合和熱超聲鍵合。

倒裝芯片鍵合 (FCB)：芯片面朝下，芯片焊盤和基板焊盤直接互連的一種方法。

16、芯片互連：將芯片焊接區(qū)與電子封裝外殼的I/O或IC載板上的金屬布線焊接區(qū)相連。只有實現(xiàn)芯片與封裝結(jié)構(gòu)之間的電路連接，才能發(fā)揮現(xiàn)有的功能。