集成电路封装测试行业技术水平及发展趋势

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来源：中为咨询网www.zwzyzx.com 【日期：2015-05-28 16:48:30】【打印】【关闭】

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自集成电路产业诞生开始，封装技术不断进步，已经历三个阶段的技术更新，具体如下：

第一阶段是1980年之前的通孔插装(THD)时代。这个阶段技术特点是插孔安装到PCB上，主要技术代表包括TO（晶体管外形）和DIP（双列直插封装），其优点是结实、可靠、散热好、布线和操作较为方便，缺点是电路功能较少，封装密度及引脚数难以提高，难以满足高效自动化生产的要求。

第二阶段是1980年代开始的表面贴装（SMT）时代，该阶段技术的主要特点是引线代替针脚，由于引线为翼形或丁J形，从两边或四边引出，较THD插装形式可大大提高引脚数和组装密度。最早出现的表面贴安装类型以两边或四边引线封装为主，主要技术代表包括SOT(小外形晶体管封装)、SOP（小外形封装）、QFP（四边翼型引线方扁平封装）等。采用该类技术封装后的电路产品轻、薄、小，提升了电路性能。性价比高，是当前市场的主流封装类型。

在电子产品趋小型化、多功能化需求驱动下，20世纪末期开始出现以焊球代替引线、按面积阵列形式分布的表面贴装技术。这种封装的I/O是以置球技术以及其它工艺把金属焊球（凸点）矩阵列式的分布在基板底部，以实现芯片与PCB板等的外部连接。该阶段主要的封装形式包括球状栅格阵列封装（BGA）、芯片尺寸封装（CSP）、晶圆级芯片封装（WLP）、多芯片封装（MCP）等。BGA等技术的成功开发，解决了多功能、高集成度、高速低功耗、多引线集成电路电路芯片的封装问题。

第三阶段是21世纪初开始的高密度封装时代。随着电子产品进一步向小型化和多功能化发展，依靠减小特征尺寸来不断提高集成度的方式因为特征尺寸越来越小而逐渐接近极限，以3D堆叠、TSV（硅穿通孔）为代表的三维封装技术成为继续延续摩尔定律的最佳选择。其中3D堆叠技术是把不同功能的芯片或结构，通过堆叠技术，使其在Z轴方向上形成立体集成和信号连通以及圆片级、芯片级、硅帽封装等封装和可靠性技术为目标的三维立体堆叠加工技术，用于微系统集成。TSV是通过在芯片和芯片之间、晶圆和晶圆之间制作垂直导通孔，实现芯片之间互连的最新技术。与以往IC封装键合和使用凸点的叠加技术不同，三维封装技术能够使芯片在三维方向堆叠的密度最大，外形尺寸最小，大大改善芯片速度和低功耗的性能。

3D叠装、TSV等三维封装技术，由于封装成本、工艺成熟度、实用性等因素影响，仅在部分特殊领域少量应用。目前全球集成电路主流封装技术还处在第二阶段。封装测试技术现阶段的应用范围及代表性产品如下表所示：