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封裝介紹

下面的圖描述了從晶圓形成系統的整個過程。這個過程中最重要的一步是 IC 的封裝。

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IC 封裝的功能是保護、供電和冷卻上述微電子器件，并提供部件與外界之間的電氣和機械連接。每個芯片都有其獨特的封裝工藝，但為了便于討論，下圖顯示了雙列直插式封裝 (DIP) 的通用流程。

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DIP 是 1960 年代 IC 發明后不久開發的第一個復雜封裝解決方案。從那時起，已經開發了許多封裝解決方案，但由于其低成本和高可靠性，即使在首次推出四年后仍繼續使用。

封裝通常獨立于 IC 制造。當 IC 或管芯準備好進行封裝時，將其粘合到封裝上。 IC 上的輸入/輸出 (I/O) 連接焊盤通過使用金線或鋁線鍵合連接到封裝上的相應焊盤。 I/O 是將電子信號傳入和傳出芯片的連接。一旦管芯被引線鍵合到封裝上，整個結構就用環氧樹脂等塑料材料密封或模制。對外只看到封裝端子或引腳，其他一切都完全密封。 IC 密封后，包裝上會標有制造商名稱、型號和其他識別信息。

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封裝分類

由于 IC 的類型和 IC 要求如此之多為所有 IC 提供一種封裝解決方案是不切實際的。為了解決這個問題，已經開發了許多類型的 IC 封裝技術，它們的結構、材料、制造方法、鍵合技術、尺寸、厚度、I/O 連接的數量、散熱能力、電氣性能、可靠性和成本都有所不同.一般來說，IC封裝可分為兩類：1）通孔封裝，2）表面貼裝。

這兩個類別是指將封裝組裝到印刷線路板 (PWB) 時使用的方法。如果封裝具有可插入 PWB 孔中的引腳，則稱為通孔封裝。如果封裝沒有插入到 PWB 中，而是安裝在 PWB 的表面上，則稱為表面貼裝封裝。

與通孔相比，表面貼裝封裝的優點是可以使用PWB的兩面，因此可以在板上實現更高的封裝密度。

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雙列直插式封裝 (DIP) 和針柵陣列 (PGA) 是通孔封裝。在 DIP 中，I/O 或引腳分布在封裝的側面。為了實現更多的 I/O 連接，引腳在以區域陣列方式分布在封裝表面下方的地方使用 PGA。在表面貼裝封裝中可以觀察到大部分的進步和變化。

由于成本極低，小外形 (SO) 封裝是現代內存中用于低 I/O 應用的最廣泛使用的封裝。四方扁平封裝 (QFP) 是 SOP 的擴展，具有更大的 I/O 連接。 SOP 和 QFP 都有可以連接到 PWB 的引線。

也有 LCC 和 PLCC 等無引線封裝，但它們的使用非常有限。在 1980 年代后期，開發了帶焊球的封裝，以替代帶引線的封裝。焊球可以以區域陣列的形式放置在封裝表面下方，并顯著增加表面貼裝封裝的 I/O 數量。

球柵陣列 (BGA) 封裝就是這種技術的一個例子。在便攜式和手持產品的現代時代，需要更小、更薄和更輕的包裝。已開發出芯片級封裝 (CSP) 來滿足現代電子產品的這些需求。

例如，1960 年代的 DIP 大約是芯片尺寸的 100 倍。從那時起，封裝技術的發展已將封裝面積與芯片面積的比率降低了 4 到 5 倍。根據定義，CSP 是一種面積小于其封裝 IC 面積 1.2 倍的封裝。