半导体封装
半导体封装（semiconductor package），是一种用于容纳、包覆一个或多个半导体器件或集成电路的载体/外壳，外壳的材料可以是金属、塑料、玻璃、或者是陶瓷。当半导体元器件核心或集成电路等从晶圆上刻蚀出来并切割成为独立的晶粒以后，在集成电路封装阶段，将一个或数个晶粒与半导体封装组装或灌封为一体。半导体封装为晶粒提供一定的冲击/划伤保护，为晶粒提供与外部电路连接的引脚或触点，在晶粒工作时帮助将晶粒工作产生的热量带走。
如今半导体元器件以及集成电路的封装种类繁多，其中有不少为半导体之业界标准，而另一些则是元器件或集成电路制造商的特殊规格。
功能
[编辑]一种半导体封装最少有两个引脚或触点，用以和电路中的某两端连接，这样的元器件例子有二极管，如果封装的晶粒是微处理器类别的集成电路，则用于此芯片的封装需要提供上百甚至上千个触点或引脚。一些非常小型的半导体封装，一般用触点或细引线与外部电路接合。而一些较大型的集成电路以及一些大功率的半导体元器件，特别是需要较多高功率电能消耗的应用场合，则需重视封装的导热及散热能力，以便带走这些芯片在工作时产生的废热。
除了为被封装的半导体晶粒提供连接能力以及导热散热能力以外，半导体封装还必须将晶粒与外界保护起来，比如绝对不允许有湿气渗入的情况。游离颗粒或是封装内部出现腐蚀情况也会使半导体元器件、集成电路的运行效能大打折扣甚至损坏。[1]有的晶粒还要求其半导体封装提供密封、与外界环境无气体液体交换等能力，一般会用玻璃、陶瓷或金属作为封装材料。
日期代码
[编辑]制造商通常使用油墨或镭射雕刻技术，将制造商的标志、部件号等资讯印在芯片的封装上，以便于与相同半导体封装的不同芯片辨认，以及区分不相容的、半导体封装相近的装置。
一般标记中会包含4位数字的日期代码，以YYXX的形式表示，YY是年份的两位数字而XX代表该年的两位的周数。[2][3]
引线
[编辑]为了使集成电路的接线点能与封装外壳的引脚连接起来，一般使用打线接合的工艺，用细金属线将封装外壳的引脚与半导体晶圆上的导电接线点接合起来。封装外壳上的引脚，一般可能被焊接于印刷电路板（PCB）上，或以金属片的形式出现用来固定于像是散热器等物件上以保护元器件。现代的表面装贴装置免除了几乎所有电路板上过孔的需要，并且在封装外壳上使用更短更细的金属引脚或是焊盘/焊点，使器件在波峰焊中损坏几率更低或得到保护。航太用途的器件上采用的 Flatpack 扁型封装，会使用扁平式的金属引脚，使得器件在使用点焊方式焊接到电路板上时得到保护，尽管这一方法和结构类型在现时是十分少见的了。
标准
[编辑]和真空管一样，半导体封装标准也有不同国家的以及国际的标准，这些标准有JEDEC、Pro Electron、EIAJ等，而有部分标准则是属于某些制造商的专利。
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几种直插式半导体元器件 -
一块陶瓷封装的微处理器，它拥有40支引脚，采用双列直插封装 -
一块硅晶圆；从上面切割出来的晶粒在进行封装前是不能测试及使用的 -
一颗使用塑料双列直插封装的集成电路，内部包含了一颗载有一个模拟集成电路的晶粒。这种直插式封装的芯片可以安装在合适的插座上或直接焊接于电路板上。 -
参考资料
[编辑]- ^ Lloyd P.Hunter (ed.), Handbook of Semiconductor Electronics, McGraw Hill, 1956 ,Library of Congress catalog 56-6869, no ISBN chapter 9
- ^ "Marking Convention" （页面存档备份，存于互联网档案馆）.
- ^ "Top Mark Convention - 4-Digit Date Code" （页面存档备份，存于互联网档案馆）.