封装浅析：封装形式演进带来工艺流程变革
2011-11-27 10:32:53   来源：华泰证券报告   评论：0   点击：

根据集成电路的不同需求，可以采取不同的封装形式。目前在市面上存在多种广泛使用的封装形式。而且这个封装模式本身也在随着技术的发展而逐渐演进。

芯片封装技术已经历经了好几代的变迁，代表性的技术指标飞速发展，包括芯片面积与封装面积之比越来越接近，适用频率越来越高，耐温性能越来越好，以及引脚数目增多，引脚间距减小，重量减小，可靠性提高等等。

图1 低I/O密度封装形式

图2 高I/O密度封装形式  

这些变化的最根本因素来自于市场需求。从80 年代中后期开始，  电子产品正朝便携式和小型化、网络化和多媒体化发展，这种市场需求对电路组装技术提出了相应的要求：单位体积信息的提高和单位时间信息的提高。为了满足这些要求，势必要提高电路组装的功能密度，这就成为了促进芯片封装技术发展的最重要因素。

从封装技术的发展历程看，半导体封装技术发展包括5个发展阶段，沿3个趋势发展：尺寸缩小、功能转换与性能提高、技术融合。最早出现的封装型态DIP正在快速萎缩，目前，全球半导体封装的主流技术正处在第三阶段的成熟期，以CSP和BGA等主要封装形式进行大规模生产，同时也在向第四、第五阶段发展。

图3 集成电路封装形式演进历程

未来的封装技术发展方向包含以下的一些方式：圆晶级封装（WLCSP），覆晶封装（Flip Chip），系统封装(SiP)，硅穿孔（Through-Silicon-Via），射频模组（RF Module），Bumping  技术的印刷（Printing）和电镀（Plating）等。

目前，发达国家在技术水平上占有优势，国际集成电路封装技术以BGA、CSP为主流技术路线，而中国本土封测厂商产品以中、低端为主，  封装形式以DIP、SOP、QFP为主，并在向BGA、CSP发展的道路中。提升内地集成电路企业的实力，促进其技术升级是做强内地集成电路企业的必由之路。

封装形式演进带来工艺流程变革

半导体芯片的封装针对不同的封转方式在工艺流程设计上略有不同，现在普遍采用的DIP、SOP等封装都沿用下图所示的一个工艺流程，主要的工艺包含：贴膜 - 打磨 -  去膜 -  切割 -  粘贴 -  键合 -  压膜 -  烘焙 -  电镀 -  印字 -  引脚成型。

图4 传统半导体封装的工艺流程

其中各个环节的大致功能如下表所述：

表1：传统半导体封装流程介绍

现在一些新的封装形式，如BGA和CSP系列，所采用的工艺流程、具体操作和上图有所不同。而且随着封装技术的不断进步，整个工艺流程以及在某些环节都出现了一些变化。