自二十世纪九十年代以来,集成电路封装技术发展迅速。随着电子产品朝向小型化与多功能的发展,根据芯片结构需求发展出了不同的单项或者混合应用技术,后又在传统技术的基础上衍生出更高级的先进封装技术来满足下游领域的发展需求。
按照封装结构分类,集成电路封装经历了从金属圆形封装(TO)、双列直 插封装(DIP)、塑料有引线片式载体(PLCC)、四边引线扁平封装(QFP)、 针栅阵列(PGA)、球栅阵列(BGA)、芯片尺寸封装(CSP)、多芯片组件(MCM) 到系统级封装(SIP)的发展历程。
其中,DIP 是最通用型的插装型封装,引脚从封装两侧引出,常用于传统集成电路;PQFP(塑料方块平面封装)封装工艺则因其实现了芯片引脚之间距离小,管脚细,常用于大规模或超大规模集成电路 (引脚数超过 100)的封装;TQFP(薄塑封四角扁平封装)封装工艺则有效利用空间,大大缩小了高度和体积,适用于对散热有较高要求的集成电路产品。不 同的封装结构满足了现代多样化电子产品的需求。
另外,按照连接方式分类,集成电路封装经历了从引线键合(WB)、载带自动键合(TAB)、倒装芯片键合(Flip Chip)到硅通孔(TSV)的技术迭代; 按照装配方式分类则经历了从通孔插装(THT)、表面组装(SMT)到直接安装 (DCA)的技术发展。
集成电路封装测试行业代表了半导体封装测试行业发展的技术方向,目前封测行业正在经历从传统封装(DIP、SOT、SOP 等)向先进封装的转型。
先进封装技术主要有两种技术路径:一种是减小封装体积,使其接近芯片本身的大小, 这一技术路径统称为晶圆级芯片封装(WLCSP),包括扇入型封装(Fan-In)、 扇出型封装(Fan-Out)、倒装(Flip Chip)等;另一种封装技术是将多个裸片封装在一起,提高整个模组的集成度,这一技术路径叫做系统级封装(SIP),SIP 工艺是将不同功能的芯片集成在一个封装模块里,大大提高了芯片的集成度。
先进封装相比传统封装,能够保证更高性能的芯片连接以及更低的功耗。国内一流 封测厂商均将重点放在集成电路封测技术研发上,目前已掌握多项先进封装技术;国内具有一定规模的封测厂商也已积极参与,在传统封装技术积累的基础上, 不断加大研发投入力度,积极探索先进封装技术。