微电子封装技术简介

微电子封装基本类型每15年左右变更一次。

1955年开始主流TO封装，到1965年转变为双列直插式封装；1980年开始，表面贴装技术逐步取代了通孔插装技术，这是封装技术的第一次重大变革；1995年之后，BGA封装形式兴起，成为封装技术的第二次重大变革；2010年起，晶圆级封装、芯片尺寸封装、3D封装等等成为封装技术的第三次重大变革；最近几年来，随着移动通信和信息处理技术的快速发展，先进封装技术得到了广泛应用。本期主要结合微盟电子产品浅要介绍微电子封装技术，欢迎大家各抒己见，互相讨论交流。

微盟电子产品结合传统封装和先进技术，致力于开发电源管理类项目，目前有多个产品系列，包括LDO系列，DC/DC系列、LED DRIVER、AC/DC系列、锂电管理、电压检测系列、数模混合芯片、音频功放IC系列等。已广泛应用于电器、手机、充电器、适配器、安防监控、智能电网、工控设备等领域，多年的专业深耕获得了客户的认可。

对传统封装而言，由于工艺成熟、成本低廉、产量高，在集成电路封装市场上依然占有约一半的份额。以SOT、DIP、SOP、DFN、QFN为主的传统封装，几乎涵盖了微盟电子所有的产品系列。

下图1以DFN为例，对传统封装构造进行简要介绍，传统封装主要由5个部分组成，包括：①芯片；②引线框架；③胶体黏结；④焊线；⑤塑封成型。利用胶体将芯片固定在框架上，通过焊线实现芯片与外部管脚的电连接，通过塑封成型对内部进行保护并实现热传递。

图1：传统封装构造

随着芯片产业竞争越来越激烈，先进封装已成为半导体创新、增强功能、性能和成本效益的关键。

对先进封装而言，微盟电子产品融合Flip chip、FOPLP等先进技术，进一步缩小封装尺寸，提升产品性能，不断推动产品往深化方向发展，应用在微盟电子ME3114系列等产品上。以Flip chip为例（倒装工艺有多种，本文只选取铜柱Sn帽工艺进行分析），对其组成结构进行简单介绍。

倒装芯片技术是通过芯片上的凸点直接将元器件朝下互连到基板、载体或者电路板上。图2(a)是封装成品，其主要组成部分是：①塑封成型；②引线框架；③带凸点的芯片。可以看出与传统封装相比，没有焊线和胶体；但这部分的功能并没有缺少，只是用铜柱凸点替代焊线实现电连接，利用回流焊实现铜柱凸点上的焊帽与框架黏结，从而替代胶体黏结；

图2(b)是图2(a)红色圆圈处部分放大图，是采用铜柱Sn帽（Copper Pillar with Solder Cap,C2）的铜柱凸点的结构示意图，主要是在PAD开口处沉积UBM层，在PAD的金属化层与凸点金属化层之间充当过渡层，使得两者有效兼容。 随后通过光刻和电镀工艺构造铜柱，再将焊料电镀在铜柱顶部，回流形成焊帽。

图2：Flip chip封装构造

与传统封装相比，先进封装的互连线短，有更低的电阻和寄生电容和电感，有更好的频率特性和更低的功耗，且封装利用率更高。

对于电子产品而言，封装虽是制作工艺的后道工序，却起着至关重要的作用。封装工艺技术的进步推动着新一代器件和电路的发展，牵动着整机系统的小型化和整体性能水平的升级换代。

审核编辑：汤梓红