一、封装类型详解
1.?DIP (Dual In-line Package) - 双列直插封装
特点:引脚从封装两侧伸出,呈两排平行排列,可直接插入PCB孔中
优点:易于手工焊接和更换,机械强度高
缺点:体积大,不适合高密度装配
2.?SOP/SOIC (Small Outline Package/IC) - 小外形封装
特点:引脚从两侧伸出并向外弯曲,贴装在PCB表面
引脚间距:典型1.27mm
优点:比DIP体积小50-70%,适合自动化生产
应用:模拟IC、小规模数字IC
3.?QFP (Quad Flat Package) - 四边引脚扁平封装
特点:四边都有引脚,呈鸥翼型向外伸展
引脚数:32-304不等
引脚间距:0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm
4.?QFN (Quad Flat No-lead) - 四边无引脚扁平封装
特点:引脚在封装底部,四周有裸露焊盘
优点:体积小、散热好、电气性能优良
中心焊盘:通常有大面积散热焊盘
5.?BGA (Ball Grid Array) - 球栅阵列封装
特点:底部布满焊球,呈阵列排布
焊球间距:1.27mm、1.0mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm等
优点:I/O密度高、电气性能好、散热性能好
缺点:需要专业设备焊接和检测
应用:CPU、GPU、FPGA、大规模ASIC
6.?CSP (Chip Scale Package) - 芯片级封装
定义:封装尺寸不超过芯片面积的1.2倍
特点:接近芯片实际大小
优点:最小化封装体积,优化电气性能
应用:手机、可穿戴设备等空间受限产品
7.?WLCSP (Wafer Level CSP) - 晶圆级芯片尺寸封装
特点:在晶圆状态完成封装,封装等于芯片大小
工艺:重布线→焊球植球→切割
优点:最小尺寸、最短互连、批量生产
应用:手机射频开关、电源管理IC
8.?SiP (System in Package) - 系统级封装
概念:将多个芯片、被动元件集成在一个封装内
优点:缩小体积、缩短互连、提高性能
技术:可结合引线键合、倒装、TSV等技术
应用:手机、物联网模块
9.?PoP (Package on Package) - 堆叠封装
结构:上下两个封装垂直堆叠
典型组合:上层Memory + 下层Logic
优点:节省PCB面积、缩短信号路径
应用:智能手机AP+DRAM组合
10.?FC-BGA (Flip Chip BGA) - 倒装芯片球栅阵列封装
特点:芯片倒装连接到基板,底部BGA焊球
优点:最短互连路径、最佳电气性能、良好散热
应用:高性能CPU、GPU、AI芯片
二、封装工艺术语详解
11.?Die Attach - 芯片贴装
定义:将芯片固定到引线框架或基板上的工艺
材料:导电胶(银胶)、绝缘胶、焊料、DAF(Die Attach Film)
要求:良好的粘接强度、导热性、应力缓冲
设备:Die Bonder
12.?Wire Bonding - 引线键合
定义:用金属线连接芯片焊盘与封装引脚
材料:金线(15-50μm)、铜线、铝线
方法:球焊、楔焊
参数:键合力、超声功率、温度、时间
13.?Flip Chip - 倒装芯片技术
原理:芯片正面朝下,通过凸点直接连接基板
凸点类型:焊料凸点、铜柱凸点、金凸点
优势:最短互连、高I/O密度、良好散热
挑战:CTE匹配、底部填充工艺
14.?Molding - 塑封
目的:保护芯片和键合线免受机械损伤和环境影响
工艺:Transfer Molding(传递模塑)、Compression Molding(压缩模塑)
温度:175°C左右
关键:避免金线变形、减少应力
15.?Lead Frame - 引线框架
材料:铜合金(C194、C7025)、Alloy42
工艺:冲压或蚀刻
表面处理:镀银、镀NiPdAu、镀锡
作用:支撑芯片、电气连接、散热
16.?Substrate - 基板
类型:
有机基板:BT树脂、FR4
陶瓷基板:氧化铝、氮化铝
金属基板:铝基、铜基
层数:2层到16层以上
功能:电气互连、机械支撑、散热
17.?Underfill - 底部填充
目的:增强倒装芯片焊点可靠性
材料:环氧树脂+填料
工艺:毛细管流动、预成型、模塑底充
作用:应力缓冲、防潮、增强结合力
18.?Die Saw/Dicing - 晶圆切割
方法:机械切割、激光切割、等离子切割
刀片:金刚石刀片,厚度20-35μm
要求:避免崩边、裂纹、污染
新技术:Stealth Dicing(隐形切割)
19.?Solder Ball - 焊球
材料:
有铅:Sn63Pb37
无铅:SAC305(Sn96.5Ag3.0Cu0.5)、SAC405
直径:0.1mm-0.76mm
工艺:植球、印刷、电镀
检验:共面性、球径、缺失
20.?Reflow - 回流焊接
温度曲线:预热→保温→回流→冷却
峰值温度:有铅220°C,无铅250°C
气氛:氮气保护减少氧化
关键:防止温度冲击、控制升温速率
三、材料相关术语详解
21.?EMC (Epoxy Molding Compound) - 环氧塑封料
成分:环氧树脂+固化剂+填料(二氧化硅)+添加剂
特性:低应力、低吸湿、高玻璃化温度(Tg)
填料含量:85-92%
发展趋势:Green EMC(无卤无锑)
22.?Die Attach Adhesive - 芯片贴装胶
类型:
导电胶:银填充环氧胶
绝缘胶:纯环氧胶
焊料:AuSn、SnAgCu
性能要求:低应力、高导热、长期可靠性
23.?Solder Mask - 阻焊层
作用:保护PCB线路、防止焊接短路
颜色:绿色最常见,也有黑、白、蓝、红等
工艺:丝印、光成像
厚度:20-30μm
24.?TIM (Thermal Interface Material) - 导热界面材料
类型:导热膏、导热垫、相变材料、液态金属
导热系数:1-10 W/m·K不等
应用:芯片与散热器之间
要求:低热阻、长期稳定性
25.?Cu Pillar - 铜柱
结构:铜柱+焊帽(SnAg)
高度:40-100μm
优点:更细间距、更好电气性能、电迁移抗性
应用:先进CPU、GPU倒装封装
26.?RDL (Redistribution Layer) - 重布线层
功能:重新布局I/O位置,实现扇入/扇出
材料:铜线路+聚酰亚胺绝缘层
线宽/间距:2-20μm
应用:WLCSP、Fanout封装
27.?TSV (Through Silicon Via) - 硅通孔
定义:贯穿硅片的垂直电气连接
直径:5-50μm
深宽比:10:1到20:1
应用:3D IC、CMOS图像传感器、HBM
28.?Interposer - 中介层
材料:硅、玻璃、有机材料
功能:连接不同芯片,实现高密度互连
特点:含有TSV和RDL
应用:2.5D封装、异构集成
四、测试与可靠性术语详解
29.?MSL (Moisture Sensitivity Level) - 湿度敏感等级
等级:MSL1(无限期)到MSL6(必须6小时内使用)
标准:J-STD-020
存储:MSL2以上需要干燥包装
烘烤:超期需要125°C烘烤去湿
30.?Delamination - 分层
定义:材料界面分离
位置:芯片/EMC、EMC/引线框架、EMC/基板
原因:湿气、热应力、污染
检测:SAT(超声扫描)
31.?Wire Sweep - 金线偏移
原因:塑封时树脂流动造成金线移位
后果:短路、断路
预防:优化金线弧度、控制塑封参数
标准:偏移量<金线间距的1/3
32.?Die Crack - 芯片裂纹
类型:正面裂纹、背面裂纹、边缘裂纹
原因:机械应力、热应力、ESD
检测:光学显微镜、SAT
影响:功能失效、可靠性降低
33.?Solder Joint - 焊点
质量指标:润湿角度、填充高度、IMC厚度
缺陷类型:冷焊、虚焊、枕头效应、空洞
可靠性:温度循环、跌落测试
失效模式:疲劳裂纹、脆性断裂
34.?Thermal Resistance - 热阻
θJA:结到环境热阻(°C/W)
θJC:结到壳热阻(°C/W)
θJB:结到板热阻(°C/W)
测量标准:JEDEC JESD51系列
应用:计算结温,评估散热方案
35.?CTE (Coefficient of Thermal Expansion) - 热膨胀系数
单位:ppm/°C
典型值:
硅:2.6 ppm/°C
铜:17 ppm/°C
FR4:15-17 ppm/°C
EMC:8-20 ppm/°C
影响:CTE失配导致应力和翘曲
36.?Void - 空洞
位置:焊点、底充、贴片胶
标准:一般要求<25%焊点面积
原因:助焊剂挥发、湿气、工艺控制
检测:X-ray检查
五、尺寸参数术语详解
37.?Pitch - 间距
定义:相邻引脚或焊球中心距离
趋势:1.27mm→1.0mm→0.8mm→0.5mm→0.4mm→更细
挑战:PCB加工能力、焊接工艺
影响:决定封装I/O密度
38.?Stand-off Height - 离板高度
定义:BGA/CSP封装底部到PCB距离
典型值:0.1-0.5mm
影响:底充工艺、清洗、检查
趋势:越来越低,挑战增大
39.?Package Body Size - 封装体尺寸
表示:长×宽×高(mm)
公差:±0.1-0.2mm
趋势:持续小型化
标准:JEDEC定义标准尺寸
40.?Die Size - 芯片尺寸
表示:长×宽(mm或mil)
趋势:工艺进步使芯片面积缩小
Pad Pitch:焊盘间距,影响封装选择
Scribe Line:切割道宽度,60-120μm
六、先进封装术语详解
41.?2.5D/3D IC - 2.5维/3维集成电路
2.5D:芯片并排放置在interposer上
3D:芯片垂直堆叠,通过TSV连接
优势:高带宽、低功耗、小尺寸
挑战:散热、测试、成本
42.?Fanout - 扇出型封装
FOWLP:扇出晶圆级封装
FOPLP:扇出面板级封装
特点:RDL延伸到芯片外部
优势:无需基板、设计灵活
43.?Embedded Die - 嵌入式芯片封装
概念:芯片嵌入PCB或基板内部
优点:极短互连、良好屏蔽、节省空间
工艺:激光开槽、芯片埋入、层压
应用:高频模块、功率模块
44.?Heterogeneous Integration - 异构集成
定义:集成不同工艺、功能、材料的芯片
例子:Logic + Memory + RF + MEMS
驱动力:摩尔定律放缓、系统需求
技术:Chiplet、3D集成、SiP
45.?Chiplet - 小芯片
概念:将大芯片分解为多个小芯片
优势:提高良率、设计复用、混合工艺
互连:UCIe等标准化接口
趋势:未来主流架构之一
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