老炼试验

 

最后一项测试是可选择的老炼(bumin)试验。其可选择的原因是尽管所有高可靠性器件生产批次必须进行老炼试验,却不一定对商用器件进行此项测试。此项测试巪求将器件插人到插件座中,安装在有温度循环能力的测试室内。在测试中,器件电路在加电的情况下经受温度循环测试。

 

老炼试验的目的是为了对芯片与封装体内部的电性连接施加应力,驱使芯片体上所有污染物跑到正在运行的电路中,因而导致失效。这项试验基于一系列数据表明此芯片倾向于此类失效,在其早期的使用寿命中出故障。通过老炼试验可以检测早期失效。那些通过老炼试验的器件从统计概率上讲更加可靠。

 

封装工艺流程

 

很显然,当今没有统一的封装工艺流程。封装体的结构技术和引脚电镀的要求决定着使用何种包装流程。图18.35中的表列举的是当今最常用的三种封装类型的典型工艺流程。

 

封装一裸芯片策略

 

将芯片集成到一个电路产品或系统中需要一个介于芯片和系统之间的电子子系统。两种主要的趋势已经出现:单个芯片封装和裸芯片技术(参见下图)。有两种主要裸芯片技术:连线压焊和凸点/倒扣焊。连线压焊从粘片开始,面向上,粘贴在印制电路板(PCB)或衬底上。将每个压点用线压焊到板上相应的电引脚上。凸点/倒扣焊芯片技术使用已描述的同样技术将芯片直接连接到印制电路板的表面。

 

封装一印制电路板连接

 

对封装技术而言,当前使用的有四种技术将封装器件连接到电路板(PCB)上。它们是:通孔法、表面贴装法、TAB和球(凸点)技术。使用通孔连接法的封装体上有垂直的引脚,可以插人到PCB上对应的插孔中(参见下图)。一种更新的方法是表面贴装法(surfacemount),也称为SMD使用这种方法封装体的引脚被弯成字母J形或向外弯以便直接焊接到PCB上(参见图1838)。有些SMD封装器件没有引脚,取而代之的是它们以金属结终结并包裹于封装体外,称为无引脚封装(leadlesspack)。作为电路板上的内含物,它们被插人芯片载体中,芯片载体上有引脚可以插人到B上。最后,凸点技术用于连接芯片和封装体,适合将封装体与PCB连接。

 

载带自动焊(TAB)有两种用途,一个是将芯片的压焊点直接焊至引脚框架上(参见“压焊”一节)。TAB同时还是一种将外部引脚直接焊至PCB上的技术。

 

封装设计

 

直到20世纪70年代早期,大多数芯片不是被封装到一个金属壳中(俗称“金属罐”),就是被封装成人们熟知的双列直插式(DIP)。随着芯片尺寸的缩小和集成度提高的趋势,以及有特殊封装要求(智能卡)的新的电子产品都驱使人们开发新的封装技术和策略。

 

金属罐法

 

金属罐法是圆柱形的封装体,其引脚排列延伸至基底(参见下图)。芯片连接在基底上,芯片与跟外部引脚相连接的导柱之间完成线压焊连接。顶盖与基底相对称的凸缘焊接在一起形成密封型封装。这些封装设计以数计,最常用的是T0-3和T0-5。金属罐法用于封装分立器件和小规模集成度的电路。