集成电路封装(集成电路封装测试是什么意思)

1什么是集成电路

图中的三角形加一个圆圈是一个非门，旁边的器件是一个寄存器，D是输入，Q是输出，clk端输入时钟信号。

后来金属-氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的出现，以优良的电学特性、超低的功耗横扫IC领域。除了模拟电路中BJT还有身影外，基本上现在的集成电路都是由MOS管组成的了。同样的，由它也可以搭起来成千上万种电路。而且它本身也可以经过适当连接用来作电阻、电容等基本电路元件。MOSFET的电路符号如下：

如上所述，在实际工业生产中，芯片的制造，实际上就是成千上万个晶体管的制造过程。

3）一块晶圆上有很多die，每一个die上都刻有相同的电路图案，即一块晶圆可以出产很多芯片。一个die典型的尺寸是26&TImes;32mm。光刻机主要有两种，一种叫做stepper，即掩膜版和晶圆上的某一个die运动到位后，光源开、闭，完成一次光刻，然后晶圆运动使得下一个die到位，再进行一次光刻，依此类推。而另一种光刻机叫做scanner，即光线被限制在一条缝的区域内，光刻时，掩膜版和晶圆同时运动，使光线以扫描的方式扫过一个die的区域，从而将电路图案刻在晶圆上（见下图（b））。scanner比stepper的优势在于，可以提供更大的die的尺寸。其原因在于，对于一个固定尺寸的圆透镜，比如直径32mm的圆（指投射后的区域大小），其允许透过的光线的区域尺寸是受限的。若采用stepper的step-and-expose方式进行光刻，一个die的区域必须能被包含在直径32mm的圆中，因此能获得的最大的die的尺寸为22×22mm；若采用scanner的step-and-scan方式，透镜能够提供的矩形区域长度可以到26mm（26×8mm）甚至更长，将光缝设置为这个尺寸，使用扫描的方式便可以获得26×Lmm的区域（L为扫描长度）。区域示意见下图（a）。同样的透镜在stepper下可以实现更大区域的意义在于，当你需要生产尺寸较大的芯片的时候，换一个更大的透镜的费用是昂贵的。

4）Scanner的step-and-scan过程的示意图如下：

5）为了使每层的电路相互之间不发生干涉，需要对上下平台进行精密运动控制。扫描时上下平台应处于匀速运动阶段。目前最小的层叠误差小于2nm（单个机器内）或3nm（不同机器间）。

6）光源的波长一般为365、248、193、157甚至13.5nm（EUV，ExtremeUltraviolet）。因为光刻过程受到衍射限制，光源波长越小，能够做出的芯片尺寸就越小。

7）在透镜和晶圆之间加入折射率大于1的液体（如水），可以减小光线波长，从而提高NA（数值孔径）和分辨率。这种光刻机叫浸润式（immersion）光刻机。

8）世界上做高端光刻机的厂家主要有ASML、Nikon和Canon。佳能大概已经不行了。Nikon每年开个会叫做LithoVision。

5集成电路的封装形式

（1）SOP小外形封装

SOP，也可以叫做SOL和DFP，是一种很常见的元器件形式。同时也是表面贴装型封装之一，引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状（L字形）。封装材料分塑料和陶瓷两种。始于70年代末期。

SOP封装的应用范围很广，除了用于存储器LSI外，还输入输出端子不超过10-40的领域里，SOP都是普及最广泛的表面贴装封装。后来，为了适应生产的需要，也逐渐派生出SOJ、SSOP、TSSOP、SOIC等一些小外形封装。

(2)PGA插针网格阵列封装

PGA芯片封装形式常见于微处理器的封装，一般是将集成电路（IC）包装在瓷片内，瓷片的底部是排列成方形的插针，这些插针就可以插入获焊接到电路板上对应的插座中，非常适合于需要频繁插波的应用场合。对于同样管脚的芯片，PGA封装通常要比过去常见的双列直插封装需用面积更小。

PGA封装具有插拨操作更方便，可靠性高及可适应更高的频率的特点，早期的奔腾芯片、InTel系列CPU中的80486和Pentium、PentiumPro均采用这种封装形式。

(3）BGA球栅阵列封装

BGA封装是从插PGA插针网格阵列改良而来，是一种将某个表面以格状排列的方式覆满引脚的封装法，在运作时即可将电子讯号从集成电路上传导至其所在的印刷电路板。在BGA封装下，在封装底部处引脚是由锡球所取代，这些锡球可以手动或透过自动化机器配置，并透过助焊剂将它们定位。

（4）DIP双列直插式封装

所谓DIP双列直插式封装，是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片，绝大多数中小规模集成电路IC均采用这种封装形式，其引脚数一般不超过100个。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚，需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心，以免损坏引脚。