半導(dǎo)體制造工藝流程

1、半導(dǎo)體制造工藝流程,半導(dǎo)體相關(guān)知識,本征材料：純硅 9-10個9 250000Ω.cmN型硅： 摻入V族元素--磷P、砷As、銻SbP型硅： 摻入 III族元素—鎵Ga、硼B(yǎng)PN結(jié)：,,,N,P,,,-,-,-,-,-,-,+,+,+,+,+,半 導(dǎo)體元件制造過程可分為,前段（Front End）制程 晶圓處理制程（Wafer Fabrication；簡稱 Wafer Fab

2、）、 晶圓針測制程（Wafer Probe）；後段（Back End） 構(gòu)裝（Packaging）、測試制程（Initial Test and Final Test）,一、晶圓處理制程,晶圓處理制程之主要工作為在矽晶圓上制作電路與電子元件（如電晶體、電容體、邏輯閘等），為上述各制程中所需技術(shù)最復(fù)雜且資金投入最多的過程 ，以微處理器（Microprocessor）為例，其所需處理步驟可達(dá)數(shù)百道，而其所需加工機(jī)臺先進(jìn)且昂貴，動輒

3、數(shù)千萬一臺，其所需制造環(huán)境為為一溫度、濕度與 含塵（Particle）均需控制的無塵室（Clean-Room），雖然詳細(xì)的處理程序是隨著產(chǎn)品種類與所使用的技術(shù)有關(guān)；不過其基本處理步驟通常是晶圓先經(jīng)過適 當(dāng)?shù)那逑矗–leaning）之後，接著進(jìn)行氧化（Oxidation）及沈積，最後進(jìn)行微影、蝕刻及離子植入等反覆步驟，以完成晶圓上電路的加工與制作。,二、晶圓針測制程,經(jīng)過Wafer Fab之制程後，晶圓上即形成一格格的小格 ，我們稱之為晶

4、方或是晶粒（Die），在一般情形下，同一片晶圓上皆制作相同的晶片，但是也有可能在同一片晶圓 上制作不同規(guī)格的產(chǎn)品；這些晶圓必須通過晶片允收測試，晶粒將會一一經(jīng)過針測（Probe）儀器以測試其電氣特性， 而不合格的的晶粒將會被標(biāo)上記號（Ink Dot），此程序即 稱之為晶圓針測制程（Wafer Probe）。然後晶圓將依晶粒 為單位分割成一粒粒獨(dú)立的晶粒,三、IC構(gòu)裝制程,IC構(gòu)裝製程（Packaging）：利用塑膠或陶瓷包裝晶粒與配線以

5、成積體電路目的：是為了製造出所生產(chǎn)的電路的保護(hù)層，避免電路受到機(jī)械性刮傷或是高溫破壞。,半導(dǎo)體制造工藝分類,PMOS型,雙極型,MOS型,CMOS型,NMOS型,BiMOS,飽和型,非飽和型,TTL,I2L,ECL/CML,,,,,,,,,,,,,,,,,,半導(dǎo)體制造工藝分類,一 雙極型IC的基本制造工藝：A 在元器件間要做電隔離區(qū)（PN結(jié)隔離、全介質(zhì)隔離及PN結(jié)介質(zhì)混合隔離） ECL（不摻金） （非飽

6、和型） 、TTL/DTL （飽和型） 、STTL （飽和型） B 在元器件間自然隔離 I2L（飽和型）,半導(dǎo)體制造工藝分類,二 MOSIC的基本制造工藝： 根據(jù)柵工藝分類A 鋁柵工藝B 硅 柵工藝其他分類1 、（根據(jù)溝道） PMOS、NMOS、CMOS2 、（根據(jù)負(fù)載元件）E/R、E/E、E/D,,半導(dǎo)體制造工藝分類,三 Bi-CMOS工藝： A 以

7、CMOS工藝為基礎(chǔ) P阱 N阱 B 以雙極型工藝為基礎(chǔ),雙極型集成電路和MOS集成電路優(yōu)缺點(diǎn),雙極型集成電路中等速度、驅(qū)動能力強(qiáng)、模擬精度高、功耗比較大CMOS集成電路低的靜態(tài)功耗、寬的電源電壓范圍、寬的輸出電壓幅度（無閾值損失），具有高速度、高密度潛力；可與TTL電路兼容。電流驅(qū)動能力低,半導(dǎo)體制造環(huán)境要求,主要污染源：微塵顆粒、中金屬離子、有機(jī)物殘留物和鈉離子等輕金屬例子。超凈間：潔凈

8、等級主要由 微塵顆粒數(shù)/m3,0.1um 0.2um 0.3um 0.5um 5.0umI級 35 7.5 3 1 NA10 級 350 75 30 10 NA100級 NA 750

9、 300 100 NA1000級 NA NA NA 1000 7,,半 導(dǎo)體元件制造過程,前段（Front End）制程---前工序 晶圓處理制程（Wafer Fabrication；簡稱 Wafer Fab）,典型的PN結(jié)隔離的摻金TTL電路工藝流程,一次氧化,襯底制備,隱埋層擴(kuò)散,外延淀積,熱氧化,隔離光刻,隔離擴(kuò)散,再氧

10、化,基區(qū)擴(kuò)散,再分布及氧化,發(fā)射區(qū)光刻,背面摻金,發(fā)射區(qū)擴(kuò)散,反刻鋁,接觸孔光刻,鋁淀積,隱埋層光刻,基區(qū)光刻,再分布及氧化,鋁合金,淀積鈍化層,中測,壓焊塊光刻,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,橫向晶體管刨面圖,縱向晶體管刨面圖,NPN晶體管刨面圖,1.襯底選擇,P型Si ρ ?10Ω.cm 111晶向,偏離2O~5O晶圓（晶片） 晶圓（晶片）的生產(chǎn)由砂即（二氧化硅）開始，經(jīng)由電弧爐的提煉還原成 冶煉級的

11、硅，再經(jīng)由鹽酸氯化，產(chǎn)生三氯化硅，經(jīng)蒸餾純化后，透過慢速分 解過程，制成棒狀或粒狀的「多晶硅」。一般晶圓制造廠，將多晶硅融解 后，再利用硅晶種慢慢拉出單晶硅晶棒。一支85公分長，重76.6公斤的 8寸 硅晶棒，約需 2天半時間長成。經(jīng)研磨、拋光、切片后，即成半導(dǎo)體之原料 晶圓片,第一次光刻—N+埋層擴(kuò)散孔,1。減小集電極串聯(lián)電阻2。減小寄生PNP管的影響,SiO2,,要求：1。 雜質(zhì)固濃度大2。高溫時在Si中的擴(kuò)散系數(shù)小，以減小

12、上推3。 與襯底晶格匹配好，以減小應(yīng)力,涂膠—烘烤---掩膜（曝光）---顯影---堅(jiān)膜—蝕刻—清洗—去膜--清洗—N+擴(kuò)散(P),外延層淀積,1。VPE（Vaporous phase epitaxy) 氣相外延生長硅SiCl4+H2→Si+HCl2。氧化Tepi>Xjc+Xmc+TBL-up+tepi-ox,第二次光刻—P+隔離擴(kuò)散孔,在襯底上形成孤立的外延層島,實(shí)現(xiàn)元件的隔離.,SiO2,涂膠—烘烤---掩

13、膜（曝光）---顯影---堅(jiān)膜—蝕刻—清洗—去膜--清洗—P+擴(kuò)散(B),第三次光刻—P型基區(qū)擴(kuò)散孔,決定NPN管的基區(qū)擴(kuò)散位置范圍,去SiO2—氧化--涂膠—烘烤---掩膜（曝光）---顯影---堅(jiān)膜—蝕刻—清洗—去膜—清洗—基區(qū)擴(kuò)散(B),第四次光刻—N+發(fā)射區(qū)擴(kuò)散孔,集電極和N型電阻的接觸孔,以及外延層的反偏孔。Al—N-Si 歐姆接觸：ND≥1019cm-3，,去SiO2—氧化--涂膠—烘烤---掩膜（曝光）---顯影--

14、-堅(jiān)膜—蝕刻—清洗—去膜—清洗—擴(kuò)散,第五次光刻—引線接觸孔,,去SiO2—氧化--涂膠—烘烤---掩膜（曝光）---顯影---堅(jiān)膜—蝕刻—清洗—去膜—清洗,第六次光刻—金屬化內(nèi)連線：反刻鋁,,SiO2,去SiO2—氧化--涂膠—烘烤---掩膜（曝光）---顯影---堅(jiān)膜—蝕刻—清洗—去膜—清洗—蒸鋁,CMOS工藝集成電路,CMOS集成電路工藝--以P阱硅柵CMOS為例,1。光刻I---阱區(qū)光刻，刻出阱區(qū)注入孔,,,,,,N-S

15、i,N-Si,SiO2,,CMOS集成電路工藝--以P阱硅柵CMOS為例,2。阱區(qū)注入及推進(jìn)，形成阱區(qū),,,,,,N-Si,P-,CMOS集成電路工藝--以P阱硅柵CMOS為例,3。去除SiO2，長薄氧，長Si3N4,,,,,N-Si,P-,Si3N4,,CMOS集成電路工藝--以P阱硅柵CMOS為例,4。光II---有源區(qū)光刻,,,,,N-Si,P-,Si3N4,,,,CMOS集成電路工藝--以P阱硅柵CMOS為例,5。光II

16、I---N管場區(qū)光刻，N管場區(qū)注入，以提高場開啟，減少閂鎖效應(yīng)及改善阱的接觸。,光刻膠,CMOS集成電路工藝--以P阱硅柵CMOS為例,6。光III---N管場區(qū)光刻，刻出N管場區(qū)注入孔； N管場區(qū)注入。,CMOS集成電路工藝--以P阱硅柵CMOS為例,7。光Ⅳ---p管場區(qū)光刻，p管場區(qū)注入， 調(diào)節(jié)PMOS管的開啟電壓，生長多晶硅。,CMOS集成電路工藝--以P阱硅柵CMOS為例,8。光Ⅴ---多晶硅光刻，形成多晶硅柵及多晶硅電

17、阻,多晶硅,CMOS集成電路工藝--以P阱硅柵CMOS為例,9。光ⅤI---P+區(qū)光刻，P+區(qū)注入。形成PMOS管的源、漏區(qū)及P+保護(hù)環(huán)。,CMOS集成電路工藝--以P阱硅柵CMOS為例,10。光Ⅶ---N管場區(qū)光刻，N管場區(qū)注入，形成NMOS的源、漏區(qū)及N+保護(hù)環(huán)。,CMOS集成電路工藝--以P阱硅柵CMOS為例,11。長PSG（磷硅玻璃）。,CMOS集成電路工藝--以P阱硅柵CMOS為例,12。光刻Ⅷ---引線孔光刻。,CM

18、OS集成電路工藝--以P阱硅柵CMOS為例,13。光刻Ⅸ---引線孔光刻（反刻AL）。,集成電路中電阻1,基區(qū)擴(kuò)散電阻,集成電路中電阻2,發(fā)射區(qū)擴(kuò)散電阻,集成電路中電阻3,基區(qū)溝道電阻,集成電路中電阻4,外延層電阻,集成電路中電阻5,MOS中多晶硅電阻,其它：MOS管電阻,集成電路中電容1,發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層—隔離層—隱埋層擴(kuò)散層PN電容,集成電路中電容2,MOS電容,主要制程介紹,矽晶圓材料（Wafer）,圓晶是制作矽半導(dǎo)體IC所用之矽晶

19、片，狀似圓形，故稱晶圓。材料是「矽」， IC（Integrated Circuit）廠用的矽晶片即為矽晶體，因?yàn)檎奈菃我煌暾木w，故又稱為單晶體。但在整體固態(tài)晶體內(nèi)，眾多小晶體的方向不相，則為復(fù)晶體（或多晶體）。生成單晶體或多晶體與晶體生長時的溫度，速率與雜質(zhì)都有關(guān)系。,一般清洗技術(shù),光 學(xué) 顯 影,光學(xué)顯影是在感光膠上經(jīng)過曝光和顯影的程序，把光罩上的圖形轉(zhuǎn)換到感光膠下面的薄膜層或硅晶上。光學(xué)顯影主要包含了感光膠涂布、烘烤、

20、光罩對準(zhǔn)、 曝光和顯影等程序。關(guān)鍵技術(shù)參數(shù):最小可分辨圖形尺寸Lmin(nm) 聚焦深度DOF曝光方式:紫外線、X射線、電子束、極紫外,蝕刻技術(shù)（Etching Technology）,蝕刻技術(shù)（Etching Technology）是將材料使用化學(xué)反應(yīng)物理撞擊作用而移除的技術(shù)?？梢苑譃?濕蝕刻（wet etching）:濕蝕刻所使用的是化學(xué)溶液，在經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)之後達(dá)到蝕刻的目的.乾蝕刻（d

21、ry etching）:乾蝕刻則是利用一種電漿蝕刻（plasma etching）。電漿蝕刻中蝕刻的作用，可能是電漿中離子撞擊晶片表面所產(chǎn)生的物理作用，或者是電漿中活性自由基（Radical）與晶片表面原子間的化學(xué)反應(yīng)，甚至也可能是以上兩者的復(fù)合作用?，F(xiàn)在主要應(yīng)用技術(shù):等離子體刻蝕,常見濕法蝕 刻 技 術(shù),CVD化學(xué)氣相沉積,是利用熱能、電漿放電或紫外光照射等化學(xué)反應(yīng)的方式，在反應(yīng)器內(nèi)將反應(yīng)物（通常為氣體）生成固態(tài)的生成物，并在晶片表

22、面沉積形成穩(wěn)定固態(tài)薄膜（film）的一種沉積技術(shù)。CVD技術(shù)是半導(dǎo)體IC制程中運(yùn)用極為廣泛的薄膜形成方法，如介電材料（dielectrics）、導(dǎo)體或半導(dǎo)體等薄膜材料幾乎都能用CVD技術(shù)完成。,化學(xué)氣相沉積 CVD,化 學(xué) 氣 相 沉 積 技 術(shù),常用的CVD技術(shù)有：(1)「常壓化學(xué)氣相沈積（APCVD）」；(2)「低壓化學(xué)氣相沈積（LPCVD）」；(3)「電漿輔助化學(xué)氣相沈積（PECVD）」較為常見的CVD薄膜包括有： ■ 二氣化

23、硅（通常直接稱為氧化層） ■ 氮化硅 ■ 多晶硅 ■ 耐火金屬與這類金屬之其硅化物,物理氣相沈積（PVD）,主要是一種物理制程而非化學(xué)制程。此技術(shù)一般使用氬等鈍氣，藉由在高真空中將氬離子加速以撞擊濺鍍靶材后，可將靶材原子一個個濺擊出來，并使被濺擊出來的材質(zhì)（通常為鋁、鈦或其合金）如雪片般沉積在晶圓表面。　PVD以真空、測射、離子化或離子束等方法使純金屬揮發(fā)，與碳化氫、氮?dú)獾葰怏w作用，加熱至400～600℃（約1～3小時）後，蒸鍍碳

24、化物、氮化物、氧化物及硼化物等1～10μm厚之微細(xì)粒狀薄膜，　PVD可分為三種技術(shù)：(1)蒸鍍（Evaporation）；(2)分子束磊晶成長（Molecular Beam Epitaxy；MBE）；(3)濺鍍（Sputter）,解 離 金 屬 電 漿（淘氣鬼）物 理 氣 相 沉 積 技 術(shù),解離金屬電漿是最近發(fā)展出來的物理氣相沉積技術(shù)，它是在目標(biāo)區(qū)與晶圓之間，利用電漿，針對從目標(biāo)區(qū)濺擊出來的金屬原子，在其到達(dá)晶圓之前，加以離子化。離

25、子化這些金屬原子的目的是，讓這些原子帶有電價，進(jìn)而使其行進(jìn)方向受到控制，讓這些原子得以垂直的方向往晶圓行進(jìn)，就像電漿蝕刻及化學(xué)氣相沉積制程。這樣做可以讓這些金屬原子針對極窄、極深的結(jié)構(gòu)進(jìn)行溝填，以形成極均勻的表層，尤其是在最底層的部份。,離子植入（Ion Implant）,離子植入技術(shù)可將摻質(zhì)以離子型態(tài)植入半導(dǎo)體組件的特定區(qū)域上，以獲得精確的電子特性。這些離子必須先被加速至具有足夠能量與速度，以穿透（植入）薄膜，到達(dá)預(yù)定的植入深度。離子

26、植入制程可對植入?yún)^(qū)內(nèi)的摻質(zhì)濃度加以精密控制?；旧?，此摻質(zhì)濃度（劑量）系由離子束電流（離子束內(nèi)之總離子數(shù)）與掃瞄率（晶圓通過離子束之次數(shù)）來控制，而離子植入之深度則由離子束能量之大小來決定。,化 學(xué) 機(jī) 械 研 磨 技 術(shù),化學(xué)機(jī)械研磨技術(shù)（化學(xué)機(jī)器磨光， CMP）兼具有研磨性物質(zhì)的機(jī)械式研磨與酸堿溶液的化學(xué)式研磨兩種作用，可以使晶圓表面達(dá)到全面性的平坦化，以利后續(xù)薄膜沉積之進(jìn)行。 在CMP制程的硬設(shè)備中，研磨頭被用來將晶圓壓在研磨墊

27、上并帶動晶圓旋轉(zhuǎn)，至于研磨墊則以相反的方向旋轉(zhuǎn)。在進(jìn)行研磨時，由研磨顆粒所構(gòu)成的研漿會被置于晶圓與研磨墊間。影響CMP制程的變量包括有：研磨頭所施的壓力與晶圓的平坦度、晶圓與研磨墊的旋轉(zhuǎn)速度、研漿與研磨顆粒的化學(xué)成份、溫度、以及研磨墊的材質(zhì)與磨損性等等。,制 程 監(jiān) 控,量測芯片內(nèi)次微米電路之微距，以確保制程之正確性。一般而言，只有在微影圖案（照相平版印刷的patterning）與后續(xù)之蝕刻制程執(zhí)行后，才會進(jìn)行微距的量測。,光罩檢測（R

28、etical檢查）,光罩是高精密度的石英平板，是用來制作晶圓上電子電路圖像，以利集成電路的制作。光罩必須是完美無缺，才能呈現(xiàn)完整的電路圖像，否則不完整的圖像會被復(fù)制到晶圓上。光罩檢測機(jī)臺則是結(jié)合影像掃描技術(shù)與先進(jìn)的影像處理技術(shù)，捕捉圖像上的缺失。 當(dāng)晶圓從一個制程往下個制程進(jìn)行時，圖案晶圓檢測系統(tǒng)可用來檢測出晶圓上是否有瑕疵包括有微塵粒子、斷線、短路、以及其它各式各樣的問題。此外，對已印有電路圖案的圖案晶圓成品而言，則需要進(jìn)行深次微米范

29、圍之瑕疵檢測。 一般來說，圖案晶圓檢測系統(tǒng)系以白光或雷射光來照射晶圓表面。再由一或多組偵測器接收自晶圓表面繞射出來的光線，并將該影像交由高功能軟件進(jìn)行底層圖案消除，以辨識并發(fā)現(xiàn)瑕疵。,銅制程技術(shù),在傳統(tǒng)鋁金屬導(dǎo)線無法突破瓶頸之情況下，經(jīng)過多年的研究發(fā)展，銅導(dǎo)線已經(jīng)開始成為半導(dǎo)體材料的主流，由于銅的電阻值比鋁還小，因此可在較小的面積上承載較大的電流，讓廠商得以生產(chǎn)速度更快、電路更密集，且效能可提升約30-40％的芯片。亦由于銅的抗電子遷移

30、（電版移民）能力比鋁好，因此可減輕其電移作用，提高芯片的可靠度。在半導(dǎo)體制程設(shè)備供貨商中，只有應(yīng)用材料公司能提供完整的銅制程全方位解決方案與技術(shù)，包括薄膜沉積、蝕刻、電化學(xué)電鍍及化學(xué)機(jī)械研磨等。,半導(dǎo)體制造過程,後段（Back End） ---后工序構(gòu)裝（Packaging）：IC構(gòu)裝依使用材料可分為陶瓷（ceramic）及塑膠（plastic）兩種，而目前商業(yè)應(yīng)用上則以塑膠構(gòu)裝為主。以塑膠構(gòu)裝中打線接合為例，其步驟依序?yàn)榫懈睿╠

31、ie saw）、黏晶（die mount / die bond）、銲線（wire bond）、封膠（mold）、剪切/成形（trim / form）、印字（mark）、電鍍（plating）及檢驗(yàn)（inspection）等。測試制程（Initial Test and Final Test）,1 晶片切割（Die Saw）,晶片切割之目的為將前製程加工完成之晶圓上一顆顆之 晶粒（die）切割分離。舉例來說：以0.2微米制程技術(shù)生產(chǎn)，每片

32、八寸晶圓上可制作近六百顆以上的64M微量。 欲進(jìn)行晶片切割，首先必須進(jìn)行 晶圓黏片，而後再送至晶片切割機(jī)上進(jìn)行切割。切割完後之晶粒井然有序排列於膠帶上，而框架的支撐避免了 膠帶的皺摺與晶粒之相互碰撞。,2黏晶（Die Bond）,黏晶之目的乃將一顆顆之晶粒置於導(dǎo)線架上並以銀膠（epoxy）黏著固定。黏晶完成後之導(dǎo)線架則經(jīng)由傳輸設(shè) 備送至彈匣（magazine）內(nèi)，以送至下一製程進(jìn)行銲線。,3銲線（Wire Bond）,IC構(gòu)裝製程（P

33、ackaging）則是利用塑膠或陶瓷包裝晶粒與配線以成積體電路（Integrated Circuit；簡稱IC），此製程的目的是為了製造出所生產(chǎn)的電路的保護(hù)層，避免電路受到機(jī)械性刮傷或是高溫破壞。最後整個積體電路的周圍會 向外拉出腳架（Pin），稱之為打線，作為與外界電路板連接之用。,4封膠（Mold）,封膠之主要目的為防止?jié)駳庥赏獠壳秩?、以機(jī)械方式支 持導(dǎo)線、內(nèi)部產(chǎn)生熱量之去除及提供能夠手持之形體。其過程為將導(dǎo)線架置於框架上並預(yù)熱，再

34、將框架置於壓模機(jī)上的構(gòu)裝模上，再以樹脂充填並待硬化。,5剪切/成形（Trim /Form）,剪切之目的為將導(dǎo)線架上構(gòu)裝完成之晶粒獨(dú)立分開，並 把不需要的連接用材料及部份凸出之樹脂切除（dejunk）。成形之目的則是將外引腳壓成各種預(yù)先設(shè)計(jì)好之形狀 ，以便於裝置於電路版上使用。剪切與成形主要由一部衝壓機(jī)配上多套不同製程之模具，加上進(jìn)料及出料機(jī)構(gòu) 所組成。,6印字（Mark）,印字乃將字體印於構(gòu)裝完的膠體之上，其目的在於註明 商品之規(guī)格及製

35、造者等資訊。,7檢驗(yàn)（Inspection）,晶片切割之目的為將前製程加工完成之晶圓上一顆顆之 檢驗(yàn)之目的為確定構(gòu)裝完成之產(chǎn)品是否合於使用。其中項(xiàng)目包括諸如：外引腳之平整性、共面度、腳距、印字 是否清晰及膠體是否有損傷等的外觀檢驗(yàn)。,8封　　 裝,制程處理的最后一道手續(xù)，通常還包含了打線的過程。以金線連接芯片與導(dǎo) 線架的線路，再封裝絕緣的塑料或陶瓷外殼，并測試集成電路功能是否正常。,硅器件失效機(jī)理,1 氧化層失效：針孔、熱電子效應(yīng)2

36、層間分離：AL-Si、Cu-Si合金與襯底熱膨脹系數(shù)不匹配。3 金屬互連及應(yīng)力空洞4 機(jī)械應(yīng)力5 電過應(yīng)力/靜電積累6 LATCH-UP7 離子污染,典型的測試和檢驗(yàn)過程,1。芯片測試（wafer sort）2。芯片目檢（die visual）3。芯片粘貼測試（die attach）4。壓焊強(qiáng)度測試（lead bond strength）5。穩(wěn)定性烘焙（stabilization bake）6。溫度循環(huán)測試（temp

37、erature cycle）8。 離心測試（constant acceleration）,9。滲漏測試（leak test）10。高低溫電測試11。高溫老化（burn-in）12。老化后測試（post-burn-in electrical test）,芯片封裝介紹,一、DIP雙列直插式封裝,DIP(DualIn－line Package) 絕大多數(shù)中小規(guī)模集成電路(IC) 其引腳數(shù)一般不超過100個。 DIP封裝具有

38、以下特點(diǎn)：1.適合在PCB(印刷電路板)上穿孔焊接，操作方便。2.芯片面積與封裝面積之間的比值較大，故體積也較大。Intel系列CPU中8088就采用這種封裝形式，緩存(Cache)和早期的內(nèi)存芯片也是這種封裝形式。,Through-Hole Axial & Radial,DIP(雙列式插件)Use(用途):Dual-Inline-PackageClass letter (代號):DependValue Co

39、de(單位符號):Making on componentTolerance(誤差):NoneOrientation(方向性):Dot or notchPolarity(極性):None,,Through-Hole Axial & Radial,SIP(單列式插件)Use(用途):Single-Inline-Package for resistor network or diode arraysCla

40、ss letter (代號):RP, RN for resistor network, D or CR for diode array.Value Code(單位符號): Value may be marked on component in the following way. E.g. 8x2k marking for eight 2K resistors in one res

41、istor network.Tolerance(誤差):NoneOrientation(方向性): Dot, band or number indicate pin 1Polarity(極性):None,Surface Mount Component (表面帖裝元件),,Surface Mount Component (表面帖裝元件),PLCCDescription:Small Outline Integrated Ci

42、rcuit (SOIC)Class letter:U, IC, AR, C, Q, RLead Type :J-lead # of Pins:20-84 (Up to 100+) Body Type:PlasticLead Pitch:50 mils (1.27 mm)Orientation:Dot, notch, stripe indicate pin 1 and lead counts counte

43、rclockwise.,Surface Mount Component (表面帖裝元件),MELF(金屬電極表面連接元件)Description(描述):Metal Electrode Face (MELF) have metallized terminals cylindrical body. MELF component include Zener diodes, Resistors, Capacitors, an

44、d Inductors.Class letter:Depends on component typeValue Range:Depends on component type Tolerance:Depends on component type Orientation:By polarityPolarity:Capacitors have a beveled anode end. Diodes hav

45、e a band at the cathode end.,二、QFP塑料方型扁平式封裝和PFP塑料扁平組件式封裝,QFP（Plastic Quad Flat Package）封裝的芯片引腳之間距離很小，管腳很細(xì)，一般大規(guī)?；虺笮图呻娐范疾捎眠@種封裝形式，其引腳數(shù)一般在100個以上。用這種形式封裝的芯片必須采用SMD（表面安裝設(shè)備技術(shù)）將芯片與主板焊接起來。采用SMD安裝的芯片不必在主板上打孔，一般在主板表面上有設(shè)計(jì)好的相應(yīng)管腳

46、的焊點(diǎn)。將芯片各腳對準(zhǔn)相應(yīng)的焊點(diǎn)，即可實(shí)現(xiàn)與主板的焊接。用這種方法焊上去的芯片，如果不用專用工具是很難拆卸下來的。PFP（Plastic Flat Package）方式封裝的芯片與QFP方式基本相同。唯一的區(qū)別是QFP一般為正方形，而PFP既可以是正方形，也可以是長方形。QFP/PFP封裝具有以下特點(diǎn)：,Surface Mount Component,PQFPDescription:Plastic Quad Flat Pack

47、Class letter:U, IC, AR, C, Q, RLead Type :Gull-wing # of Pins:44 and up Body Type:PlasticLead Pitch:12 mils (0.3 mm) to 25.6 mils (0.65 mm)Orientation:Dot, notch, stripe indicate pin 1 and lead counts cou

48、nterclockwise.,Surface Mount Component,QFP (MQFP)Description:Quad Flat Pack (QFP), Metric QFP (MQFP)Class letter:U, IC, AR, C, Q, RLead Type :Gull-wing# of Pins:44 and up Body Type:Plastic (Also metal and cera

49、mic)Lead Pitch:12 mils (0.3 mm) to 25.6 mils (0.65 mm)Orientation:Dot, notch, stripe indicate pin 1 and lead counts counterclockwise.,BGA球柵陣列封裝,當(dāng)IC的頻率超過100MHz時，傳統(tǒng)封裝方式可能會產(chǎn)生所謂的“CrossTalk”現(xiàn)象，而且當(dāng)IC的管腳數(shù)大于208 Pin時，傳統(tǒng)的封裝

50、方式有其困難度。,三、PGA插針網(wǎng)格陣列封裝,PGA(Pin Grid Array Package)芯片封裝形式在芯片的內(nèi)外有多個方陣形的插針，每個方陣形插針沿芯片的四周間隔一定距離排列。根據(jù)引腳數(shù)目的多少，可以圍成2-5圈。安裝時，將芯片插入專門的PGA插座。為使CPU能夠更方便地安裝和拆卸，從486芯片開始，出現(xiàn)一種名為ZIF的CPU插座，專門用來滿足PGA封裝的CPU在安裝和拆卸上的要求。ZIF(Zero Insertion

51、Force Socket)是指零插拔力的插座。把這種插座上的扳手輕輕抬起，CPU就可很容易、輕松地插入插座中。然后將扳手壓回原處，利用插座本身的特殊結(jié)構(gòu)生成的擠壓力，將CPU的引腳與插座牢牢地接觸，絕對不存在接觸不良的問題。而拆卸CPU芯片只需將插座的扳手輕輕抬起，則壓力解除，CPU芯片即可輕松取出。PGA封裝具有以下特點(diǎn)：1.插拔操作更方便，可靠性高。2.可適應(yīng)更高的頻率。,四、Surface Mount Component,B

52、GADescription:Ball Grid Array: PBGA – Plastic BGA, TBGA – Tap BGA, CBGA – Ceramic BGA, CCGA – Ceramic Column Grill ArrayClass letter:U, IC, AR, C, Q, RLead Type :Ball Grid (Column Grill for CCGA) # of Pins:

53、25 - 625 Body Type:Plastic, metal or ceramicLead Pitch:1.5 mm to 1.27 mm (50 mils)Orientation:Dot, notch, stripe indicate pin 1 and lead counts counterclockwise.,63Sn-37Pb,五、CSP芯片尺寸封裝,隨著全球電子產(chǎn)品個性化、輕巧化的需求蔚為風(fēng)潮，封裝

54、技術(shù)已進(jìn)步到CSP(Chip Size Package)。它減小了芯片封裝外形的尺寸，做到裸芯片尺寸有多大，封裝尺寸就有多大。即封裝后的IC尺寸邊長不大于芯片的1.2倍，IC面積只比晶粒（Die）大不超過1.4倍。,六、MCM多芯片模塊,為解決單一芯片集成度低和功能不夠完善的問題，把多個高集成度、高性能、高可靠性的芯片，在高密度多層互聯(lián)基板上用SMD技術(shù)組成多種多樣的電子模塊系統(tǒng)，從而出現(xiàn)MCM(Multi Chip Model)多芯片

55、模塊系統(tǒng)。,集成電路相關(guān)知識1,晶體管發(fā)明人：1947/12 美國貝爾試驗(yàn)室 John Bardean和Walter Brattain 發(fā)明第一個點(diǎn)接觸的晶體管 1948/1 William Shockley 提出結(jié)型晶體管理論。集成電路發(fā)明人：杰克。基爾比（Jack Kilby） 1958年9月報(bào)第一塊鍺集成電路,集成電路相關(guān)知識2,集成度：指每個芯片上的等效門數(shù)（2

56、IN-nAND）,集成電路相關(guān)知識3,摩爾定律 集成電路的集成度每三年提高四倍,加工的特征尺寸縮小為1/SQRT2.1965年以來證明了其的存在。,微處理器發(fā)展年表,,90納米對半導(dǎo)體廠商來說，是更加尖端的技術(shù)領(lǐng)域，過去工藝都以“微米”做單位，微米(mm)是納米(nm)的1000倍。我們常以工藝線寬來代表更先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)，如0.25微米、0.18微米、0.13微米，0.13微米以下的更先進(jìn)工藝則進(jìn)入了納米領(lǐng)域。,,Best W