淺談半導(dǎo)體芯片封裝的四個(gè)目的

每一道工序都有它的意義。上次我們說過，IC封裝常見的材料有塑料、陶瓷、玻璃、金屬等，雖然它們所使用的材料不同，但它們的目的幾乎都是相同的。

半導(dǎo)體芯片封裝主要基于以下四個(gè)目的：

第一，保護(hù)：半導(dǎo)體芯片的生產(chǎn)車間都有非常嚴(yán)格的生產(chǎn)條件控制，恒定的溫度（230±3℃）、恒定的濕度（50±10%）、嚴(yán)格的空氣塵埃顆粒度控制（一般介于1K到10K）及嚴(yán)格的靜電保護(hù)措施，裸露的裝芯片只有在這種嚴(yán)格的環(huán)境控制下才不會(huì)失效。但是，我們所生活的周圍環(huán)境完全不可能具備這種條件，低溫可能會(huì)有-40℃、高溫可能會(huì)有60℃、濕度可能達(dá)到100%，如果是汽車產(chǎn)品，其工作溫度可能高達(dá)120℃以上，為了要保護(hù)芯片，所以我們需要封裝。

第二，支撐：支撐有兩個(gè)作用，一是支撐芯片，將芯片固定好便于電路的連接，二是封裝完成以后，形成一定的外形以支撐整個(gè)器件、使得整個(gè)器件不易損壞。

第三，連接：連接的作用是將芯片的電極和外界的電路連通。引腳用于和外界電路連通，金線則將引腳和芯片的電路連接起來。載片臺(tái)用于承載芯片，環(huán)氧樹脂粘合劑用于將芯片粘貼在載片臺(tái)上，引腳用于支撐整個(gè)器件，而塑封體則起到固定及保護(hù)作用。

第四，穩(wěn)定性：任何封裝都需要形成一定的穩(wěn)定性，這是整個(gè)封裝工藝中最重要的衡量指標(biāo)。原始的芯片離開特定的生存環(huán)境后就會(huì)損毀，需要封裝。芯片的工作壽命，主要決于對(duì)封裝材料和封裝工藝的選擇。

SOP系列封裝發(fā)展歷程

IC封裝的材料有多種可選，它們的封裝形式也分很多種類型，拿常見的SOP系列為例：包括SSOP/TSOP/TSSOP/MSOP/VSOP等。

TSOP封裝技術(shù)出現(xiàn)于上個(gè)世紀(jì)80年代，一出現(xiàn)就得到了業(yè)界的廣泛認(rèn)可，至今仍舊是主流封裝技術(shù)之一。TSOP是“Thin Small Outline Package”的縮寫，意思是薄型小尺寸封裝。其封裝體總高度不得超過1.27mm、引腳之間的節(jié)距0.5mm。TSOP封裝具有成品率高、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，曾經(jīng)在DRAM存儲(chǔ)器的封裝方面得到了廣泛的應(yīng)用。

從本世紀(jì)初開始，國(guó)外主要的半導(dǎo)體封裝廠商都開始了疊層芯片封裝工藝的研究。

疊層芯片封裝技術(shù)：簡(jiǎn)稱3D（是目前用于簡(jiǎn)稱疊層芯片封裝的最常見縮寫），是指在不改變封裝體的尺寸的前提下，在同一個(gè)封裝體內(nèi)于垂直方向疊放兩個(gè)或兩個(gè)以上的芯片的封裝技術(shù)，它起源于快閃存儲(chǔ)器（NOR/NAND）及SDRAM的疊層封裝。疊層芯片封裝技術(shù)對(duì)于無線通訊器件、便攜器件及存儲(chǔ)卡來講是最理想的系統(tǒng)解決方案。

2005年以后，疊層芯片（3D）封裝技術(shù)開始普及。2007年，我們看到兩種全新的封裝類型，PiP（Package in Package）及PoP（Package on Package），它們就是疊層芯片（3D）封裝技術(shù)廣泛應(yīng)用的結(jié)果。這幾乎涉及到所有流行的封裝類型，如SIP、TSOP、BGA、CSP、QFP，等等。

加上近年來，手機(jī)、PDA、電腦、通訊、數(shù)碼等消費(fèi)產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展非常快，這此行業(yè)的迅猛發(fā)展需要大容量、多功能、小尺寸、低成本的存儲(chǔ)器、DSP、ASIC、RF、MEMS等半導(dǎo)體器件，于是疊層芯片技術(shù)于近幾年得到了蓬勃發(fā)展。

TSOP疊層芯片技術(shù)研究和重要性和意義

TSOP封裝曾經(jīng)廣泛應(yīng)用于早期的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DRAM）中。由于TSOP封裝的信號(hào)傳輸長(zhǎng)度較長(zhǎng)、不利于速度提升，容積率只有TInyBGA的50%，在DDR/DDRRII內(nèi)存封裝中被TInyBGA所取代。但是，隨著NAND快閃存儲(chǔ)器的興起，它了重新煥發(fā)了生機(jī)。

疊層芯片技術(shù)是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)，它的興起帶了封裝技術(shù)的一場(chǎng)革命。因此，TSOP疊層芯片封裝技術(shù)的研究有十分深遠(yuǎn)的歷史及現(xiàn)實(shí)意義。