集成电路封装技术详解：从金属到塑料

"这篇资料是清华大学微电子学研究所关于传统集成电路封装技术的讲解，由蔡坚教授主讲。内容涵盖了封装流程、不同类型的封装（金属、陶瓷、塑料封装）、芯片粘结以及基本的互连技术。" 集成电路封装是将制造完成的硅芯片集成到电路板上，以便于在系统中使用的过程。封装不仅保护内部芯片免受环境影响，还提供电连接和热管理。以下是详细的知识点： 1. **传统集成电路封装流程**：从裸片开始，经过单芯片封装，电测试，直至包装与运输。这个过程包括芯片的准备、封装材料的选择、互连技术的应用和质量检测。 2. **金属封装**：金属封装主要涉及金属外壳成型、管帽封接、引线键合等步骤，最终进行测试与老化，确保产品性能稳定。金属封装通常用于对环境条件要求较高的应用中，因其具有良好的机械强度和热导率。 3. **陶瓷封装**：陶瓷封装以其优异的电气绝缘性能和高温稳定性而被使用。基本工艺包括陶瓷外壳成型、引线键合、装片、外壳电镀等，同样经过测试与老化以保证品质。 4. **塑料封装**：由于成本低、工艺简单，超过92%的集成电路采用塑料封装。常见的方法有递模成型、滴涂法、填充法、浸渍涂敷法和浇注法。塑料封装工艺包括引线框架成型、引线打弯、包封等，最后进行测试和老化处理。 5. **芯片粘结**：这是封装过程中的关键步骤，通过使用适当的粘合剂将芯片固定在封装材料上，确保电气接触和机械稳定性。 6. **互连技术**：包括引线键合，其中金属丝键合是常见的实现方式，如双列直插封装。此外，还有滴涂法、浸渍法、填充法和浇注法等用于封装的不同阶段，例如滴涂法常用于在芯片上方形成保护层，增强封装的机械强度和防护能力。 7. **空间转换**：ICPitch（芯片上的引脚间距）到BoardPitch（电路板上焊盘间距）的转换是封装设计的关键，目的是适应不同尺度的集成，使得集成电路能适应各种电路板布局。 8. **封装实例**：文中提到Intel微处理器作为封装技术的实际应用案例，展示了封装技术在实际产品中的应用和重要性。 以上知识点详尽地阐述了传统集成电路封装技术的各个方面，从基础概念到具体工艺，为理解这一领域的知识提供了全面的指导。