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IC封装技术发展

一．IC封装简介

封装对于集成电路芯片来说是必须的，因为芯片必须与外界隔离，以防止空气中的粉尘

杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降甚至电气功能失效。封装也可以说是指安装半

导体集成电路芯片用的外壳，它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强导热性能

的作用的作用而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁——芯片上的键合点通过导线连接

到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其它器件建立连接。另外，封

装的尺寸、形状、引脚数量、间距、长度等有标准规格，既便于集成电路封装加工，又便于

集成电路与印刷电路板相配合，相关的生产线及生产设备都具有通用性。这对于封装用户、

电路板厂家、半导体厂家都很方便，而且便于标准化。

总的来说，集成电路封装的作用主要有3个：1.物理保护；2.电气连接；3.标准规格化。

因此，封装应该具有较强的机械性能、散热性能和化学稳定性；良好的电气性能；标准的尺

寸、形式。集成电路封装是随着集成电路的发展而前进的，随着军事、航天、航空、机械等

各个行业的不断发展，整机也向着多功能、小型化方向发展，这就要求集成电路的集成度

越来越高，功能越来越复杂，相应地就要求集成电路封装的密度越来越大，适用频率越来越

高，耐温性能越来越好，引线数越来越多，体积越来越小，重量越来越轻。

二．IC封装的历史

2.1六十年代—七十年代:双列直插式(DIP)封装

伴随着IC的开始出现，整机生产以分立器件为主，IC为辅，此时的技术需求，只是寻

求更稳定的工作。因为一方面，IC芯片的制造还处于初始阶段，集成度很低；另一方面，

从电子管走向晶体管，本身整机体积已大大缩小，故而对IC封装没有更多的要求。所以此

阶段采用了最易实现的以双列直插式(DIP)为代表的封装，辅以单列直插式(SIP)与针栅阵列

(PGA)封装，满足了线路板(PCB)波峰焊装配的要求。此时，引脚间距均约为2.54mm。

2.2八十年代:塑封有引线芯片载体(PLCC)、四边引出线扁

平封装(QFP)的紧凑型封装

随着一九七八年表面组装技术(SMT)的提出，整机体积的缩小，其线路板随之也减少面

积。SMT技术符合了发展潮流，以回流焊代替了波峰焊，进一步提高了PCB的成品率，从

而对IC的封装也提出了新要求。IC芯片制造技术发展顺应了其要求，IC封装开发出了以塑

封有引线芯片载体(PLCC)，引线间距为1.27mm、四边引出线扁平封装(QFP)，引脚间距为

0.8—1.0mm为代表的紧凑型封装形式，辅以小型双列直插式(S-DIP)，引脚间距1.778mm、

小型封装(SOP)，引脚间距为1.778mm、载带自动焊封装(TAP)等，封装形式走向多样化。但

是，其目标只有一个—缩小面积，顺应电子产品小型化、轻薄化和组装自动化趋势。

2.3九十年代中前期:窄间距小外形封装(SSOP)、窄间距四边

引出线扁平封装(SQFP)、球栅阵列(BGA)封装

随着计算机技术的快速发展，以个人计算机(PC)为代表的计算机产业，经历了从386—

486—586的快速发展，每前进一代，支持其发展的IC集成度、速度等跨越了一个台阶。一

方面，计算机向高档次工作站、超级计算机延伸；另一方面，特别是微软公司推出了划时代

的Windows操作系统，使计算机从专家使用走向平民化，由企业向家庭延伸，从而带来了

计算机产业质与量的重大变化。这时，原有的PLCC、QFP、SOP已不能满足它的发展要求，

在PCB的SMT中，引入了更小、更薄的封装形式，以窄间距小外形封装(SSOP)，引脚间距

为0.65mm、窄间距四边引出线扁平封装(SQFP)，引脚间距为0.65mm为代表的封装形式；

特别提出了有内引线的球栅阵列(BGA)的封装形式，其典型的BGA以有机衬底替代传统的

封装内的引线框架，使IC引出脚大大增加，使原有400脚较难SMT的QFP形式在BGA中

容易实现，从而使IC芯片的高集成度功能在实际中获得应用。

2.4九十年代中后期

随着IT产业的兴起、无线通讯的兴旺、多媒体的出现，全球范围的信息量急剧增加，

信息数据的交换和传输实现了大容量化、高速化和数字化，促使电子信息设备向着高性能、

高集成、高可靠性方向迅速发展，使电子信息产业迅速壮大；支持其发展进程和关键技术就

是IC组装技术，它包含了IC