【研报】半导体行业：先进封装价值增厚-210303（33页）.pdf

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1、根据中国半导体封装业的发展，半导体封装技术的发展历史可大致分为以下五个阶段： 第一阶段：20 世纪70 年代以前（通孔插装时代），封装技术是以DIP 为代表的针脚插装，特点是插孔安装到PCB 板上。这种技术密度、频率难以提高，无法满足高效自动化生产的要求。 第二阶段：20 世纪 80 年代以后（表面贴装时代），用引线替代第一阶段的针脚，并贴装到PCB 板上，以SOP 和QFP 为代表。这种技术封装密度有所提高，体积有所减少。 第三阶段：20 世纪 90 年代以后（面积阵列封装时代），该阶段出现了 BGA、CSP、WLP为代表的先进封装技术，第二阶段的引线被取消。这

2、种技术在缩减体积的同时提高了系统性能。 第四阶段：20 世纪末以后，多芯片组件、三维封装、系统级封装开始出现。 第五阶段：21 世纪以来，主要是系统级单芯片封装（SoC）、微机电机械系统封装（MEMS）。 目前全球半导体封装的主流正处在第三阶段的成熟期和快速发展期，以 CSP、BGA、WLP等主要封装形式进入大规模生产时期，同时向第四、第五阶段发展。从发展历史可以看出，半导体封装技术的发展趋势可归纳为有线连接到无线连接，芯片级封装到晶圆级封装，二维封装到三维封装。 2、封装技术 根据技术先进性，封装技术可分为传统封装技术和先进封装技术两大类。传

3、统封装技术包括DIP、SOP、QFP、WB BGA 等，先进封装技术包括 FC、WLP、FO、3D 封装、系统级封装等。随着晶圆代工制程不断缩小，摩尔定律逼近极限，先进封装是后摩尔时代的必然选择。 （1）SIP/DIP单列直插封装（Single Inline Package，SIP）的引脚从封装体的一个侧面引出，排列成一条直线，SIP 的引脚数量一般为 2-23 个。 双列直插封装（Dual Inline Package，DIP）的外形为长方形，在两侧有两排平行的金属引脚，称为排针。DIP 封装的产品需要插入到具有 DIP 结构的芯片插座上，或者直接插在有相同焊孔数和几何排

4、列的电路板上再进行焊接。引脚数一般不超过 100，适合中小规模集成电路封装。 （2）SOP/QFP小外形封装（Small Out-Line Package，SOP）的引脚从封装两侧引出，呈海鸥翼状（L 字形）。 方型扁平式封装（Quad Flat Package，QFP）的管脚很细，引脚之间距离很小，可实现更多的 I/O 数，但仍受限于 0.3mm 的引脚间距极限。 （3）BGA球栅阵列封装（Ball Grid Array Package，BGA）用焊球代替周边引线，成阵列分布于封装基板的底部平面上，是在生产具有数百根引脚的集成电路时，针对封装必须缩小的难题所衍生

5、出的解决方案。 与上一代的 QFP 相比，BGA 在减小体积和重量的情况下增加了I/O 数量，但引脚的间距可以做得更大，成品率反而提高了；由于焊球间距明显短于引线，BGA 电性能更好；焊球的共面性也改善了散热性。 根据芯片的位置不同可分为芯片表面向上和向下两种；按焊球排列方式可为球栅阵列均匀分布、球栅阵列交错分布、球栅阵列周边分布等；按密封方式可分为模制密封和浇注密封等；按基板材料可分为塑料球栅阵列 PBGA( Plastic Ball Grid Array)、陶瓷球栅阵列 CBGA（Ceramic Ball Grid Array）、载带球阵列TBGA（Tape Ball Grid Array）等。