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電子封裝技術(shù)發(fā)展歷程?

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第一階段(20世紀(jì)70年代之前)

以通孔插裝型封裝為主;典型的封裝形式包括最初的金屬圓形(TO型)封裝,以及后來(lái)的陶瓷雙列直插封裝(CDIP)、陶瓷-玻璃雙列直插封裝(Cer DIP)和塑料雙列直插封裝(PDIP)等;其中的PDIP,由于其性能優(yōu)良、成本低廉,同時(shí)又適于大批量生產(chǎn)而成為這一階段的主流產(chǎn)品。

第二階段(20世紀(jì)80年代以后)

從通孔插裝型封裝向表面貼裝型封裝的轉(zhuǎn)變,從平面兩邊引線型封裝向平面四邊引線型封裝發(fā)展。表面貼裝技術(shù)被稱為電子封裝領(lǐng)域的一場(chǎng)革命,得到迅猛發(fā)展。與之相適應(yīng),一些適應(yīng)表面貼裝技術(shù)的封裝形式,如塑料有引線片式裁體(PLCC)、塑料四邊引線扁平封裝(PQFP)、塑料小外形封裝(PSOP)以及無(wú)引線四邊扁平封裝(PQFN)等封裝形式應(yīng)運(yùn)而生,迅速發(fā)展。其中的PQFP,由于密度高、引線節(jié)距小、成本低并適于表面安裝,成為這一時(shí)期的主導(dǎo)產(chǎn)品。

第三階段(20世紀(jì)90年代以后)

半導(dǎo)體發(fā)展進(jìn)入超大規(guī)模半導(dǎo)體時(shí)代,特征尺寸達(dá)到0.18-0.25μm,要求半導(dǎo)體封裝向更高密度和更高速度方向發(fā)展。因此,半導(dǎo)體封裝的引線方式從平面四邊引線型向平面球柵陣列型封裝發(fā)展,引線技術(shù)從金屬引線向微型焊球方向發(fā)展。

在此背景下,焊球陣列封裝(BGA)獲得迅猛發(fā)展,并成為主流產(chǎn)品。BGA按封裝基板不同可分為塑料焊球陣列封裝(PBGA),陶瓷焊球陣列封裝(CBGA),載帶焊球陣列封裝(TBGA),帶散熱器焊球陣列封裝(EBGA),以及倒裝芯片焊球陣列封裝(FC-BGA)等。

電子封裝技術(shù)發(fā)展歷程?-第1張圖片-贊晨新材料

為適應(yīng)手機(jī)、筆記本電腦等便攜式電子產(chǎn)品小、輕、薄、低成本等需求,在BGA的基礎(chǔ)上又發(fā)展了芯片級(jí)封裝(CSP);CSP又包括引線框架型CSP、柔性插入板CSP、剛性插入板CSP、園片級(jí)CSP等各種形式,目前處于快速發(fā)展階段。

同時(shí),多芯片組件(MCM)和系統(tǒng)封裝(SiP)也在蓬勃發(fā)展,這可能孕育著電子封裝的下一場(chǎng)革命性變革。MCM按照基板材料的不同分為多層陶瓷基板MCM(MCM-C)、多層薄膜基板MCM(MCM-D)、多層印制板MCM(MCM-L)和厚薄膜混合基板MCM(MCM-C/D)等多種形式。SiP是為整機(jī)系統(tǒng)小型化的需要,提高半導(dǎo)體功能和密度而發(fā)展起來(lái)的。

SiP使用成熟的組裝和互連技術(shù),把各種集成電路如CMOS電路、GaAs電路、SiGe電路或者光電子器件、MEMS器件以及各類無(wú)源元件如電阻、電容、電感等集成到一個(gè)封裝體內(nèi),實(shí)現(xiàn)整機(jī)系統(tǒng)的功能。

目前,半導(dǎo)體封裝處于第三階段的成熟期與快速增長(zhǎng)期,以BGA/CSP等主要封裝形式開(kāi)始進(jìn)入規(guī)?;a(chǎn)階段。同時(shí),以SiP和MCM為主要發(fā)展方向的第四次技術(shù)變革處于孕育階段。

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