封裝的作用

封裝(Package)對于芯片來說是必須的，也是至關(guān)重要的。封裝也可以說是指安裝半導體集成電路芯片用的外殼，它不僅起著保護芯片和增強導熱性能的作用，而且還是溝通芯片內(nèi)部世界與外部電路的橋梁和規(guī)格通用功能的作用。封裝的主要作用有：(1)物理保護。因為芯片必須與外界隔離，以防止空氣中的雜質(zhì)對芯片電路的腐蝕而造成電氣性能下降，保護芯片表面以及連接引線等，使相當柔嫩的芯片在電氣或熱物理等方面免受外力損害及外部環(huán)境的影響;同時通過封裝使芯片的熱膨脹系數(shù)與框架或基板的熱膨脹系數(shù)相匹配，這樣就能緩解由于熱等外部環(huán)境的變化而產(chǎn)生的應力以及由于芯片發(fā)熱而產(chǎn)生的應力，從而可防止芯片損壞失效。基于散熱的要求，封裝越薄越好，當芯片功耗大于2W時，在封裝上需要增加散熱片或熱沉片，以增強其散熱冷卻功能;5～1OW時必須采取強制冷卻手段。另一方面，封裝后的芯片也更便于安裝和運輸。(2)電氣連接。封裝的尺寸調(diào)整(間距變換)功能可由芯片的極細引線間距，調(diào)整到實裝基板的尺寸間距，從而便于實裝操作。例如從以亞微米(目前已達到0.1 3μm以下)為特征尺寸的芯片，到以10μm為單位的芯片焊點，再到以100μm為單位的外部引腳，最后劍以毫米為單位的印刷電路板，都是通過封裝米實現(xiàn)的。封裝在這里起著由小到大、由難到易、由復雜到簡單的變換作用，從而可使操作費用及材料費用降低，而且能提高工作效率和可靠性，特別是通過實現(xiàn)布線長度和阻抗配比盡可能地降低連接電阻，寄生電容和電感來保證正確的信號波形和傳輸速度。(3)標準規(guī)格化。規(guī)格通用功能是指封裝的尺寸、形狀、引腳數(shù)量、間距、長度等有標準規(guī)格，既便于加工，又便于與印刷電路板相配合，相關(guān)的生產(chǎn)線及生產(chǎn)設(shè)備都具有通用性。這對于封裝用戶、電路板廠家、半導體廠家都很方便，而且便于標準化。相比之下，裸芯片實裝及倒裝目前尚不具備這方面的優(yōu)勢。由于組裝技術(shù)的好壞還直接影響到芯片自身性能的發(fā)揮和與之連接的印刷電路板(PCB)的設(shè)計和制造，對于很多集成電路產(chǎn)品而言，組裝技術(shù)都是非常關(guān)鍵的一環(huán)。

內(nèi)存封裝技術(shù)

如今計算機的“心”奔騰不止，以百兆為單位的高速提升讓我們不得不感嘆CPU技術(shù)的成熟和完善。不過，光有一顆速急力猛的芯好像還遠遠不夠，為了讓計算機真正快速地跑起來，整個內(nèi)外系統(tǒng)都需要齊齊跟進，而內(nèi)存則一向是一個關(guān)注焦點。作為計算機的“運作機艙”，內(nèi)存的性能直接影響計算機的整體表現(xiàn)，重要性是不言而喻的。與CPU一樣，內(nèi)存的制造工藝同樣對其性能高低具有決定意義，而在內(nèi)存制造工藝流程上的最后一步也是最關(guān)鍵一步就是內(nèi)存的封裝技術(shù)。采用不同封裝技術(shù)的內(nèi)存條，在性能上也會存在較大差距。從DIP、TSOP到BGA，不斷發(fā)展的封裝技術(shù)使得內(nèi)存向著高頻、高速的目標繼續(xù)邁進，而NORCENT Micro-CSP等新型技術(shù)的出現(xiàn)，則意味著內(nèi)存封裝已經(jīng)進入到CSP時代。

內(nèi)存封裝

我們所使用的每一條內(nèi)存，其實是由數(shù)量龐大的集成電路組合而成，只不過這些電路，都是需要最后打包完成，這類將集成電路打包的技術(shù)就是所謂的封裝技術(shù)。封裝也可以說是指安裝半導體集成電路芯片用的外殼，它不僅起著安放、固定、密封、保護芯片和增強導熱性能的作用，而且還是溝通芯片內(nèi)部世界與外部電路的橋梁——芯片上的接點用導線連接到封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過印刷電路板上的導線與其他器件建立連接。因此，對于很多集成電路產(chǎn)品而言，封裝技術(shù)都是非常關(guān)鍵的一環(huán)。在我們的計算機里，CPU需要嚴格地封裝，內(nèi)存條也同樣不可怠慢，對于常見的內(nèi)存條而言，我們實際看到的體積和外觀并不是真正的內(nèi)存的大小和面貌，那一個一個整齊排列的小黑塊即內(nèi)存芯片經(jīng)過打包封裝后的成果。對于內(nèi)存這樣以芯片為主的產(chǎn)品來說，封裝技術(shù)不僅保證芯片與外界隔離，防止空氣中的雜質(zhì)對芯片電路的腐蝕而造成電學性能下降;而且封裝技術(shù)的好壞還直接關(guān)系到與芯片連接的PCB(印制電路板)的設(shè)計和制造，從而對芯片自身性能的表現(xiàn)和發(fā)揮產(chǎn)生深刻的影響。如此而言，封裝技術(shù)好比內(nèi)存的一件外衣，而內(nèi)存品質(zhì)在這里則是典型的“以貌取人”，越“高檔”的外衣身價也就越高了。如同微處理器一樣，內(nèi)存條的技術(shù)也是不斷地更新。人們手中內(nèi)存條上的顆粒模樣漸漸在變，變得比以前更小、更精致。變化不僅在表面上，而且這些新型的芯片在適用頻率和電氣特性上比老前輩又有了長足的進步。這一結(jié)晶應歸功新型的內(nèi)存芯片封裝技術(shù)所帶來的成果。