半导体集成电路封装技术试题汇总李可为版样稿

半导体集成电路封装技术试题汇总第一章集成电路芯片封装技术

1.(P1)封装概念：狭义：集成电路芯片封装是利用（膜技术）及（微细加工技术），将芯片

及其它要素在框架或基板上部署、粘贴固定及连接，引出接线端子并经过可塑性绝缘介质灌

封固定，组成整体结构工艺。

广义：将封装体和基板连接固定，装配成完整系统或电子设备，并确保整个系统综合性能工

程。

2.集成电路封装目标：在于保护芯片不受或少受外界环境影响，并为之提供一个良好工作条

件，以使集成电路含有稳定、正常功效。

3.芯片封装所实现功效：①传输电能，②传输电路信号，③提供散热路径，④结构保护和支

持。

4．在选择具体封装形式时关键考虑四种关键设计参数：性能，尺寸，重量，可靠性和成本

目标。

5.封装工程技术技术层次？

第一层次，又称为芯片层次封装，是指把集成电路芯片和封装基板或引脚架之间粘贴固定电

路连线和封装保护工艺，使之成为易于取放输送，并可和下一层次组装进行连接模块元件。

第二层次，将数个第一层次完成封装和其它电子元器件组成一个电子卡工艺。第三层次，将

数个第二层次完成封装组成电路卡组合成在一个主电路版上使之成为一个部件或子系统工

艺。第四层次，将数个子系统组装成为一个完整电子厂品工艺过程。

6.封装分类？

根据封装中组合集成电路芯片数目，芯片封装可分为：单芯片封装和多芯片封装两大类，根

据密封材料区分，可分为高分子材料和陶瓷为主种类，根据器件和电路板互连方法，封装可

区分为引脚插入型和表面贴装型两大类。依据引脚分布形态区分，封装元器件有单边引脚，

双边引脚，四边引脚，底部引脚四种。常见单边引脚有单列式封装和交叉引脚式封装，双

边引脚元器件有双列式封装小型化封装，四边引脚有四边扁平封装，底部引脚有金属罐式

和点阵列式封装。

7.芯片封装所使用材料有金属陶瓷 玻璃 高分子

8.集成电路发展关键表现在以下多个方面？

1芯片尺寸变得越来越大2工作频率越来越高3发烧量日趋增大4引脚越来越多

对封装要求：1小型化2适应高发烧3集成度提升，同时适应大芯片要求4高密度化5适应

多引脚6适应高温环境7适应高可靠性

9.相关名词：

SIP：单列式封装 SQP：小型化封装 MCP：金属鑵式封装

DIP：双列式封装CSP：芯片尺寸封装 QFP：四边扁平封装

PGA：点阵式封装 BGA：球栅阵列式封装 LCCC：无引线陶瓷芯片载体

第二章 封装工艺步骤

1.封装工艺步骤 通常能够分为两个部分，用塑料封装之前工艺步骤成为前段操作，在成型

以后工艺步骤成为后段操作

2.芯片封装技术基础工艺步骤 硅片减薄 硅片切割 芯片贴装，芯片互联 成型技术去飞边

毛刺切筋成型 上焊锡 打码等工序

3.硅片后面减薄技术关键有磨削，研磨，化学机械抛光，干式抛光，电化学腐蚀，湿法腐蚀，

等离子增强化学腐蚀，常压等离子腐蚀等

4.先划片后减薄：在后面磨削之前将硅片正面切割出一定深度切口，然后再进行后面磨削。

5.减薄划片：在减薄之前，先用机械或化学方法切割处切口，然后用磨削方法减薄到一定厚

度以后采取ADPE腐蚀技术去除掉剩下加工量实现裸芯片自动分离。

6.芯片贴装方法四种：共晶粘贴法，焊接粘贴法，导电胶粘贴法，和玻璃胶粘贴法。

共晶粘贴法：利用金-硅合金（通常是69%Au,31%Si），363度时共晶熔合反应使IC芯片粘

贴固定。

7.为了取得最好共晶贴装所采取方法，IC芯片后面通常先镀上一层金薄膜或在基板芯片承

载座上先植入预芯片

8.芯片互连常见方法有，打线键合，载在自动键合（TAB）和倒装芯片键合。

9.打线键合技术有，超声波键合，热压键合，热超声波键合。

10.TAB关键技术：1芯片凸点制作技术2TAB 载带制作技术3载带引线和芯片凸点内引线焊

接和载带外引线焊接技术。

11.凸点芯片制作工艺，形成凸点技术:蒸发/溅射涂点制作法，电镀凸点制作法置球及模板

印刷制作，焊料凸点发，化学镀涂点制作法，打球凸点制作法，激光法。

12.塑料封装成型技术，1转移成型技术，2喷射成型技术，3预成型技术但最关键技术是转

移成型技术，转移技术使用材料通常为热固性聚合物。

13.减薄后芯片有以下优点：1、薄芯片更有利于散热；2、减小芯片封装体积；3、提升机

械性能、硅片减薄、其柔韧性越好，受外力冲击引发应力也越小；4、晶片厚度越薄，元件

之间连线也越短，元件导通电阻将越低，信号延迟时间越短，从而实现更高性能；5、减轻

划片加工量减薄以后再切割，能够减小划片加工量，降低芯片崩片发生率。

14.波峰焊：波峰焊工艺步骤包含上助焊剂、预热和将PCB板在一个焊料波峰上经过，

依靠表面张力和毛细管现象共同作用将焊剂带到PCB板和元器件引脚上，形成焊接点。

波峰焊是将熔融液态焊料，借助于泵作用，在焊料槽液面形成特定形状焊料波，装了

元器件PCB置于传送链上，经某一特定角度和一定进入深度穿过焊料波峰而实现

焊点焊接过程。

再流焊：是经过预先在PCB焊接部位施放适量和合适形式焊料，然后贴放表面组装元器件，

然后经过重新熔化预先分配到印制板焊盘上焊膏，实现表面组装元器件焊端或引脚和印制板

焊盘之间机械和电气连接一个成组或逐点焊接工艺。

15.打线键合（WB）：将细金属线或金属带按次序打在芯片和引脚架或封装基板焊垫上形

成电路互连。打线键合技术有超声波键合、热压键合、热超声波键合。

载带自动键合（TAB）：将芯片焊区和电子封装外壳I/O或基板上金属布线焊区用含有

引线图形金属箔丝连接技术工艺。倒装芯片键合（FCB）：芯片面朝下，芯片焊区和基板焊

区直接互连一个方法。

16.芯片互连：将芯片焊区和电子封装外壳I/O或基板上金属布线焊区相连接，只有实现芯

片和封装结构电路连接才能发挥已经有功效。

20.芯片切割分类？

第三章 厚/薄膜技术

1.厚膜技术方法：丝网印刷、烧结

薄膜技术方法：镀膜、光刻、刻蚀

2.厚膜浆料通常有两个共性：1适于丝网印刷含有非牛顿流变能力粘性流体;2由两种不一样

多组分相组成，一个是功效相，提供最终膜电学和力学特征，另一个是载体相，提供适宜流

变能力。

3.传统金属陶瓷厚膜浆料含有四种关键成份，1有效物质，确立膜功效，2粘贴成份，提供

和基板粘贴和使效物质颗粒保持悬浮状态基体3有机粘贴剂，提供丝网印制适宜流动性能。

4溶剂或稀释剂，她决定运载剂粘度。

4.浆料中有效物质决定了烧结膜电性能，假如有效物质是一个金属，则烧结膜是一个导体，

假如有效物质是一个绝缘材料，则烧结膜是一个介电体。

5.关键有两类物质用于厚膜和基板粘贴：玻璃和金属氧化物

6.表征厚膜浆料三个关键参数：1颗粒2固体粉末百分比含量3粘度

简答，怎样制作厚膜电阻材料 答案 把金属氧化物颗粒和玻璃颗粒混合，在足够温度/时

间进行烧结以使玻璃熔化并把氧化物颗粒烧结在一起所得到结构含有一系列三维金属氧化

物颗粒链，嵌入在玻璃基体中。金属氧化物和玻璃比越高，烧成膜电阻率越低，反之亦然。

7.丝网印刷：1将丝网固定在丝网印刷机上；2基板直接放在丝网下面；3将浆料涂布在丝

网上面。

8.简答：厚膜浆料干燥过程及各个步骤步骤及作用？印刷后，零件通常要在空气中：“流平”

一段时间。流平过程使得丝网筛孔痕迹消失，一些易挥发溶剂在室温下缓慢地挥发。流平后，

零件要在70~150温度范围内强制干燥大约15min。在干燥中要注意两点：气氛纯洁度和干

燥速率。干燥作用能够吧浆料中绝大部分挥发性物质去除。

9.薄膜技术（一个减法技术）：①.溅射②.蒸发③溅射和蒸发比较④.电镀⑤.光刻工艺

10.厚膜和薄膜比较：①.因为相关劳动增加，薄膜工艺要比厚膜工艺成本更高，只有在单块

基板上制造大量薄膜电路时，价格才有竞争力。②.剁成结构制造极为困难，尽管能够使用

数次淀积和刻蚀工艺，但这是一个成本很高、劳动力密集工艺，所以在极少用途里。③.

在大多数情况下，设计者受限于单一方块电阻率。这需要大地面积去制造高阻值和低阻值两

种电阻。

1.助焊剂成份：活化剂、载剂、溶剂和其它特殊功效添加物。

2.活化剂为含有腐蚀性化学物质，在助焊剂中它通常是微凉酸剂、卤化物或二者之混合。

3.载剂通常为固体物质或非挥发性液体

4助焊剂能够用发泡式、波式或喷洒等方法涂布刀印制电路板上。

5.焊锡种类：1、铅-锡合金2、铅-锡-银合金 3、铅-锡-锑合金 4、其它锡铅合金

6.锡膏：可利用厚膜金属化网印或盖印技术将其印制到电路板上，金属粉粉粒必需

能配合使用网板间隙规格以取得均匀印刷效果。

助焊剂：助焊剂功效为清洁键合点金属表面，降低熔融焊锡和键合点金属之间

表面张力以提升润湿性，提供合适腐蚀性、发泡性、挥发性和粘贴性，以利焊接进行。助焊

剂成份包含活化剂、载剂、溶剂和其它特殊功效添加物。

7.无铅焊料选择（6种体系）

1、Sn/Ag/Bi； 2、Sn/Ag/Cu/；3、Sn/Ag/Cu/Bi； 4、Sn/Ag/Bi/In；5、Sn/Ag/Cu/In6、Sn/Cu/In/Ga。

第五章 印制电路板

1.常见电路板：硬式印制电路板、软式印制电路板、金属夹层电路板、射出成型电路板。

2.PCB基板面临问题及处理方法：问题：伴随电子设备小型化、轻薄、多功效、高性能及数

字化SMC/SMD也对应薄型化、引脚间距日益减小裸芯片DCA到PCB上也更为普遍。⑵.传统

环氧玻璃布PCB板介电常数较大造成信号延时时间增大，不能满足高速信号传输要求。目前

低成本PCB基板主流间距太大，小通孔不仅价格昂贵，成品率也难以确保。⑷传统PCB功率

密度难以承受，散热也是个问题。⑸传统PCB板面面临严重环境污染问题。处理技术：通常

在PCB上形成50uM线宽和间距均采取光刻法，而现在采取激光直接成像技术，经过CAD/CAM

系统控制LDI在PCB涂有光刻胶层上直接绘制出布线图形。

3.印制电路板检测方法：⑴低压短路/断路电性测试和目视筛检光学试验，另一项关键方法

为破坏性试验。

第六章 元器件和电路板接合

1.表面贴装技术（MST）和引脚插入式接合技术有不一样设计规则和接合观念，它适适用于

高密度、微小焊点接合。焊接点必需同时负担电、热传导和元器件重量支撑是表面贴装技术

特征。

2.表面贴装技术优点包含：⑴能提升元器件接合密度。⑵能降低封装体积重量。⑶取得更优

良电气特征。⑷可降低生产成本。

3.连接完成后清洁：污染可概分为非极性/非离子性污染、极性/非离子性污染、离子性污染

和不溶解/粒状污染四大类。

第七章 封胶材料和技术

按涂布外形可分为顺形涂布和封胶

顺形涂封和涂胶区分：

在顺形涂封中：丙烯类树脂、氨基甲酸醋树脂、环氧树脂、硅胶树脂、氟碳树脂、聚对环二

甲苯树脂等常见材料，聚亚胺等常见材料，聚亚胺和硅胶树脂同时为耐高温保护材料。

在IC芯片模块封胶中：酸酐基类环氧树脂和硅胶树脂则为关键材料。

涂布方法：喷洒法、沉醉法、流动式涂布、毛刷涂布。

第八章 陶瓷封装

1.氧化铝为陶瓷封装最常见材料，其它关键陶瓷封装材料：氮化铝、氧化铍、碳化硅、玻璃

和玻璃陶瓷、蓝宝石

2.无机材料中添加玻璃粉末目标包含：⑴调整纯氧化铝热膨胀系数、介电系数等特征⑵降低

烧结温度。

3.陶瓷封装优点：能提供IC芯片气密性密封保护，使其含有优良可靠度；陶瓷被用做集成

电路芯片封装材料，是因为在热、电、机械特征等方面极稳定，而且陶瓷材料特征可经过改

变其化学成份和工艺控制调整来实现，不仅可作为封装封盖材料，它也是多种微电子产品关

键承载基板。

陶瓷封装缺点：1、和塑料封装比较，陶瓷封装工艺温度较高，成本较高；

2、工艺自动化和薄型化封装能力逊于塑料封装；

3、陶瓷材料具较高脆性，易致应力损害；

4、在需要低介电常数和高连线密度封装中，陶瓷封装必需和薄膜封装竞争。

4.陶瓷封装工艺步骤：引脚基板黏结---芯片黏结---打线键合---基板/封盖黏结---引脚镀锡---

引脚切割成型

有机材料：高分子黏结剂、塑化剂、有机溶剂

2.倒线现象为塑料封装转移铸膜工艺中最轻易产生缺点。

3.塑料封装优点：低成本、薄型化、工艺简单、适合自动化生产、应用范围极广

缺点：散热性、耐热性、密封性不好、可靠性不高

4.影响塑料封装原因：1、封装配置和IC芯片尺寸 2、导体和钝化保护层材料选择

5.塑料封装材料：酚醛树脂、硅胶等热硬化型塑胶

6.塑料封装工艺：转移铸模、轴向喷洒涂胶、反应射出成型

7.塑料封装铸模材料：酚醛树脂、加速剂、硬化剂、催化剂、偶合剂、无机填充剂等成份

组

8.试验塑料封装可靠性方法：1、高温偏压试验2、温度循环试验3、温度/湿度/偏压试验

9.硅片后面减薄技术：磨削、研磨、化学机械抛光、干式抛光、电化学腐蚀、湿法腐蚀等

离子增强化学腐蚀、节压等离子腐蚀。

第十章气密性封装

了解：金属气密性封装

第十一章 封装可靠性工程

可靠性测试项目：⑴预处理⑵温度循环测试⑶热冲击⑷高温储藏⑸温度和湿度⑹高压蒸煮。

第十二章 封装过程中缺点分析

1.简述并分析：波峰焊和再流焊步骤、区分及原理怎样提升再流焊质量？

（1）再流焊和波峰焊工艺过程比较：①波峰焊工艺先将微凉贴片胶（绝缘黏结剂）印刷或

涂到元器件底部或边缘位置上，再将片式元器件贴放在印制板表面要求位置，然后将贴装号

元器件印制板放在再流焊设备传送带上，进行胶固化。固化后元器件被牢靠黏结在印制板上，

然后进行插装分立元器件，最终和插装元器件同时进行波峰焊接。②再流焊工艺先将微凉铅

锡焊膏印刷或滴涂到印制板焊盘上，再将片式元器件贴放在印制板表面要求位置上，最终将

贴好元器件印制板放在再流焊设备传送带上，从炉子入口到出口大约需要5-6min即可完成

干燥、预热、熔化、冷却全部焊接过程。

（2）再流焊原理：①当PCB进入升温区时，焊膏中容积、气体蒸发掉，同时，焊膏中得助

焊剂湿润焊盘、元器件断头和引脚，焊膏软化、塌落，覆盖了焊盘，将焊盘、元器件引脚和

氧气隔离②PCB进入保温区时，PCB和元器件得到充足预热，以预防PCB忽然进入焊接高温

区而损坏了PCB和元器件③当PCB进入焊接区时，温度快速上升使焊膏达成熔化状态④PCB

进入冷却区，使焊接点凝固，此时完成了再流焊。

（3）影响再流焊质量原因分析及提升方法：1.PCB组装质量和PCB焊盘设计有直接关系，

假如PCB焊盘设计正确，贴装时少许外邪能够在再流焊时，因熔融锡表面张力作用而得到纠

正，假如不正确，即使贴装位置十分正确，再流焊后反而会出现元器件位置偏移、调桥等焊

接缺点。①对称性:两端焊盘必需对称，才能确保熔融焊锡表面张力平衡。②焊盘间距：确

保元器件端头或引脚和焊盘合适搭接尺寸。焊盘间距过大或过小全部会引发焊接缺点。③焊

盘剩下尺寸：元器件端头或引脚和焊盘搭接后剩下尺寸必需确保焊点能够形成弯月面。④焊

盘宽度：应和元器件端头或引脚基础宽度一致。2.焊膏质量及焊膏正确使用。再流焊中问题：

翘曲、锡珠、墓碑现象、空洞。

第十三章 优异封装技术

球栅阵列式（BGA）

BGA四种关键形式为：塑料球栅阵列（PBGA）、陶瓷球栅阵列（CBGA）、陶瓷圆柱栅格阵列

（CCGA）和载带球栅阵列（TBGA）。