封装结构与材料导热系数对FC—BGA热性能的影响

芯⽚封装的热阻分析概述半导体器件散热的三个主要途径是:封装顶部到空⽓，或者封装顶部到散热⽚再到空⽓封装底部到电路板封装引脚到电路板在JEDEC中以热阻Theta来表⽰，其中ThetaJA参数综合了Die的⼤⼩, 封装⽅式，填充材料，封装材料，引脚设计，外部散热⽚和外部电路板的属性多个因素；ThetaJC和ThetaJB这2个参数是表征芯⽚和封装本⾝的，不会随着芯⽚封装外部环境的改变⽽改变。

关于芯⽚外部温度的趣事半导体元器件"烫⼿"未必不正常，55C摄⽒温度就会让⼈感觉发烫，很多⼤功率的芯⽚，表⾯温度可以达到85C摄⽒度以上。

对于Thermal测量的⼏个参数的困惑JEDEC对芯⽚封装的热性能参数的定义热阻参数ThetaJA，结到空⽓环境的热阻，= (Tj-Ta)/PThetaJC，结到封装外壳的热阻，= (Tj-Tc)/P, ⼀般⽽⾔是到封装顶部的热阻，所以⼀般的，ThetaJC = ThetaJTThetaJB，结到PCB的热阻， = (Tj-Tb)/P热特性参数PsiJT，结到封装顶部的热参数，=(Tj-Tt)/PPsiJB, 结到封装底部的热参数，=(Tj-Tb)/P其中:Tj - 芯⽚结温Ta - 芯⽚环境温度Tb - 芯⽚底部的表⾯温度Tc/Tt - 芯⽚顶部的表⾯温度按照JESD测量⽅法得出的ThetaJA热阻参数是对封装的品质度量，并⾮是application specific的热阻参数，只能是芯⽚封装的热性能品质参数的⽐较，不能应⽤于实际测量和分析中的结温预测。

PsiJT和PsiJB和ThetaXX参数不同，并⾮是器件的热阻值，只是数学构造物。

ThetaJA 结到空⽓环境的热阻ThetaJA是最常使⽤的热阻参数，也是最容易引起误解的参数。

IDT公司的定义ThetaJA = (Tj - Ta)/PThetaJA = (ThetaJB + ThetaBA) || (ThetaJC + ThetaCA);其中ThetaXY = (Tx - Ty)/PAltera公司的定义Without a heat sink, ThetaJA = ThetaJC + ThetaCA = (Tj - Ta)/PWith a heat sink , ThetaJA = ThetaJC + ThetaCS + ThetaSA = (Tj - Ta)/P实际上，Altera公司对加散热器的ThetaJA的定义不够严谨，散热器的引⼊相当于增加了⼀个散热通道，即增加了从管壳(Case)到散热器(heat Sink)的散热通道，所以加⼊散热器后，ThetaJA(heat sink) = ThetaJC + ( ThetaCA || ( ThetaCS + ThetaSA) )由于ThetaCA >> (ThetaCS + ThetaSA), 所以上式才可以近似化简为:ThetaJA = ThetaJC + ThetaCS + ThetaSA, 其中ThetaCS通常是导热硅脂或者硅胶, 热阻⾮常⼩TI公司的定义根据TI⽂档spra953c的描述, JESD定义ThetaJA的初衷是为了⼀种封装的相对热阻性能可以被互相⽐较，⽐如TI公司的某个芯⽚的热阻性能和其它公司的热阻性能做对⽐，前提是两家公司都是⽤JESD51-x中规定的标准⽅法来做测试，但是⼤部分芯⽚的热阻系数不会严格按照JESD51中规定的标准⽅法进⾏测量。

FC-PBGA644封装的热仿真模拟石磊;黄金鑫;缪小勇;王洪辉【摘要】FC-PBGA (FilpChip-PBGA)倒装球栅格阵列封装相比BGA封装易于实现高密度封装,具有更好的电性能和热性能.利用有限元分析软件对封装产品进行建模仿真计算,添加各自的材料热导热系数、边界条件等,在产品设计研发阶段获得温度分布云图.通过计算其热阻,同时对此封装产品散热性能进行优化改进,得出基板尺寸的最优参数设计,可以通过添加散热盖改善其散热性能,提高产品可靠性.【期刊名称】《电子与封装》【年(卷),期】2015(015)010【总页数】3页(P1-3)【关键词】FC-PBGA;仿真;可靠性;优化;散热【作者】石磊;黄金鑫;缪小勇;王洪辉【作者单位】南通富士通微电子有限公司,江苏南通226006;复旦大学信息科学与工程学院,上海200433;南通富士通微电子有限公司,江苏南通226006;南通富士通微电子有限公司,江苏南通226006;武汉大学电子信息学院,武汉430072;南通富士通微电子有限公司,江苏南通226006【正文语种】中文【中图分类】TN305.94BGA封装具有面积小、对端子间距要求不苛刻、便于实现高密度封装，具有良好的电学性能、散热性能（在芯片背面可加散热器）等优点。

2002年开发的新型封装体FC-PBGA，发展速度很快，通过焊球等进行芯片倒装连接，易于实现高密度封装，利用焊球凸点将芯片与封装基板连接，把芯片正面朝下安装在基板上，使其成为高密度、高性能、多功能及高I/O的封装形式[1]。

如图1所示，散热盖与芯片之间通过贴片胶连接起来，倒扣在上面，使其传热加快，减小热阻。

在芯片与基板之间，由焊点连接形成的间隙中填充一种环氧封装材料，称为底部填充料，主要为了降低芯片与基板由于热膨胀系数(CTE)不同引起的内应力，可以增加芯片的可靠性，降低焊球的应力，保护焊球凸点不受其他环境的影响[2]。

2.1 模型的建立根据FC-PBGA产品的结构图，通过ANSYS建立模型的三维图，如图2所示，分别由芯片、基板、焊球、PCB组成。

[转帖]FCBGA封装器件的失效分析与对策Post By：2009-11-3 10:35:00以下内容只有回复后才可以浏览FCBGA封装器件的失效分析与对策摘要：FCBGA(Flip-chip ball grid array)封装形式器件是近年来集成电路封装的最佳选择，其可靠性日益引起重视。

本文简要介绍了FCBGA封装形式器件的结构特点以及相关的可靠性问题，通过两个FCBGA封装器件失效的案例，分析了两只FCBGA失效器件失效的原因，一个是芯片上的焊球间存在铅锡焊料而导致焊球短路，另一个则是因封装内填料膨胀分层而导致的焊球开路。

提出了针对这种形式封装的器件在使用过程中的注意事项及预防措施，以减少该类失效情况的发生。

关键词：FCBGA，失效机理，失效分析Failure Analysis and Precaution of FCBGA Packaged Devices Lin Xiao-ling1,2,Kong Xue-dong1,En Yun-fei1,Zhang Xiao-wen1,Yao Ruo-he2China Electronic Product Reliability and Environmental Testing Research Institu te,Guangzhou,510610South China University of Technology Physics science and technology Guangzhou, 510640Abstract：Nowadays, FCBGA (Flip-chip ball grid array )is the optimal choice for IC’s package. Focus should be put on its reliability. This paper introduced the st ructure characteristic of FCBGA packaged devices and some correlative reliability p roblems of them. By two failure analysis cases of FCBGA devices, the author found t he failure mechanisms of the two failed devices. They are short of the solder balls and open of the solder bumps on the FC die, respectively. The cause for short is t he solder melted and made the nearby solder balls linked. The cause for open is the epoxy underfill between the solder bumps expanded and made the solder bumps ruptur ed , In the end, some precautions for reducing such failures are presented.Key Words: FCBGA, failure mechanism, failure analysis1 引言随着硅单芯片集成度不断提高，对集成电路封装要求更加严格，I/O引脚数急剧增加，功耗也随之增大。

4个影响热阻的主要因素(2010-03-29 13:59:25)转载分类：led知识类标签：杂谈获得更好散热的最重要的途径是降低半导体产品的热阻.绝对热阻的因素如下详述.热阻的计算方法与欧姆定律相同热设计考虑了半导体产品的散热,采用了"热阻"概念; 基于热量的传导可与电性传导方法相比较的事实.在电性方面, 电压(电势差), 电流和电阻之间的关系可以由欧姆定律表达, 如下所示.热阻可以使用和欧姆定律相似的方法计算, 通过用温度差代替电压, 热流代替电流以及热阻代替电阻的方式.欧姆定律电压= 电阻×电流↓↓↓温度差= 热阻×热流热阻(单位: 度/瓦) = 温度差÷热流从上述表达中可以看出, 热阻表示热量消散的速度.4个决定封装热阻的因素封装的总热阻几乎全部由以下所决定:1.封装结构2.封装尺寸3.芯片尺寸4.空气流动率每个因素对热阻的影响如下.1. 封装结构封装有不同类型, 每种都有不同的热阻特热阻根据封装结构而不同性(参考图).诸如ABGA和FCBGA,特有的铜盖设计使得芯片直接贴于导热膏上, 提供了出色的热阻特性.PGBA的情况, 通过采用4层基板代替2层基板的方法降低热阻, 并且可以通过直接在热通孔下放置锡球来进一步降低热阻.2.封装尺寸通常, 封装尺寸越大, 热阻就越低.尤其对于ABGA和TBGA非常正确, 它们拥有一个铜盖提供了出色的热传导特性.在较低热传导性的封装情况如FPBGA时, 热阻和封装尺寸之间的相关性较弱, 并且如果芯片尺寸相同的话, 不同尺寸的封装其热阻相差很小.3. 芯片尺寸硅的热传导性, 芯片的制作材料, 大约是封入树脂的100倍, 是封装基板的10倍; 因此, 芯片本身的表面区域对散热作出了巨大的贡献.4. 空气流通率空气流通率对封装本身的热传导性没有直接联系, 但是诸如通过采用风扇吹冷风的方法, 可以有效地带走封装表面或印刷线路版表面的热量从而降低了热阻.。

最早的表面安装技术——倒装芯片封装技术（FC）形成于20世纪60年代，同时也是最早的球栅阵列封装技术（BGA）和最早的芯片规模封装技术（CSP）。

倒装芯片封装技术为1960年IBM公司所开发，为了降低成本，提高速度，提高组件可靠性，FC使用在第1层芯片与载板接合封装，封装方式为芯片正面朝下向基板，无需引线键合，形成最短电路，降低电阻；采用金属球连接，缩小了封装尺寸，改善电性表现，解决了BGA为增加引脚数而需扩大体积的困扰。

再者，FC通常应用在时脉较高的CPU或高频RF上，以获得更好的效能，与传统速度较慢的引线键合技术相比，FC更适合应用在高脚数、小型化、多功能、高速度趋势IC的产品中。

随着电子封装越来越趋于向更快、更小、更便宜的方向发展，要求缩小尺寸、增加性能的同时，必须降低成本。

这使封装业承受巨大的压力，面临的挑战就是传统SMD封装技术具有的优势以致向我们证实一场封装技术的革命。

2 IBM的FCIBM公司首次成功地实施直接芯片粘接技术（DCA），把铜球焊接到IC焊盘上，就像当今的BGA 封装结构。

图1示出了早期固态芯片倒装片示意图。

IBM公司继续采用铜球技术并寻求更高生产率的方法，最终选择的方案为锡-铅焊料的真空淀积。

为了形成被回流焊进入球凸点的柱状物，应通过掩模使焊料淀积。

由于淀积是在圆片级状况下完成的，因而此过程获得了良好的生产率。

这种凸点倒装芯片被称为C4技术（可控塌陷芯片连接）一直在IBM公司和别的生产厂家使用几十年，并保持着高的可靠性记录。

虽然C4在更快和更小方面显得格外突出，但是呈现出更节省成本方面的不足。

与C4相关的两个重要的经济问题是：形成凸点的成本和昂贵的陶瓷电路的各项要求。

然而，正确的形成凸点技术及连接技术能够提供更进一步探求较低成本的因素。

3 形成凸点技术凸点形成技术分为几个简单的类型，即淀积金属、机械焊接、基于聚合物的胶粘剂以及别的组合物。

最初的C4高铅含量焊料凸点，熔点在300℃以上，被低共熔焊料和胶粘剂代替，从而使压焊温度下降到易于有机PCB承受的范围。

FCBGA封装测试流程FCBGA（Flip Chip Ball Grid Array）封装是一种常见的电子元器件封装形式，广泛应用于高性能和大尺寸微电子设备中。

它具有高性能、高可靠性、高密度等优势，但要确保产品质量，需要经过一系列测试流程。

下面将详细介绍FCBGA封装测试流程。

1.外观检查：首先对FCBGA封装进行外观检查，检查封装表面是否平整、焊球是否完好、无破损或腐蚀等问题。

外观检查是排除封装质量问题的第一步。

2.引脚连通性测试：通过与测试设备连接，检测引脚之间的连通性是否正常。

这项测试可以帮助排除引脚短路、断路等问题。

3.焊球检测：使用光学显微镜对焊球进行检查，目的是检测焊球的形状、排列是否符合标准要求。

焊球质量问题可能导致引脚无法正常连接。

4.焊接强度测试：对焊球进行拉力测试，以确定焊点的强度。

焊球强度不足可能导致引脚断裂或失效。

5.内部连通性测试：利用X射线或显微镜等设备对FCBGA封装内部进行检测，以确保内部电路的连通性正常。

这个测试有助于排除引脚与芯片内部电路的连接问题。

6.温度循环测试：通过对FCBGA封装进行多次热冷循环，观察其性能变化情况。

这个测试可以模拟实际使用过程中的温度变化，检测封装是否能够在变温环境下正常工作。

7.封装电学性能测试：对FCBGA封装进行电学性能测试，包括电容、电阻、电感等参数的测量。

这个测试可以帮助评估封装的电学性能，确保其符合设计要求。

8.高温老化测试：将封装放置在高温环境下进行长时间运行，以模拟实际使用条件。

观察其稳定性和可靠性，排除在高温下可能出现的问题。

9.落地测试：通过将FCBGA封装从一定高度落地，测试其抗冲击性能。

这个测试可以模拟在使用过程中可能遇到的物理冲击，以确保封装的可靠性。

10.封装外观检验：最后，对FCBGA封装进行最终的外观检验，包括尺寸、外观完整性等评估。

确保产品封装标准符合要求。

总结：FCBGA封装测试流程主要包括外观检查、引脚连通性测试、焊球检测、焊接强度测试、内部连通性测试、温度循环测试、封装电学性能测试、高温老化测试、落地测试和封装外观检验等步骤。

芯片封装选型指南！简介半导体芯片封装技术经过多年的发展，今天已有数百种封装类型。

大多数应用需要更通用的单个元件封装，用于封装集成电路和其他元件，如电阻器，电容器，天线等。

然而，随着半导体行业开发出更小、更强大的器件，“系统封装”（SiP）类型的解决方案正在成为首选，即所有元件都放在一个单独的封装或模组中。

虽然封装类型可以很容易地分为引线框架封装、基板封装或晶圆级封装，但选择适合你所有需求的封装则要复杂一些，需要评估和平衡应用需求。

要做出正确的选择，你必须了解多个参数的影响，比如热需求、功率、连接性、环境条件、PCB组装能力，当然还有成本。

本文介绍了需要评估的七个不同的关键要求，以便选择合适的封装技术。

常用封装技术多年来，封装技术不断发展，今天，通过使用不同的连接和组装方法，有多种封装类型可供选用。

本文主要讨论目前最常用的四种封装：BGA、QFN、WLCSP和eWLB。

BGA（球栅阵列）是一种封装选择，适用于需要大量I/O连接的IC。

BGA的优点包括低电感和良好的散热选择。

缺点是，检测和故障检测比较困难，与QFN等其它封装相比，成本可能更高。

QFN（方形扁平无引脚封装）是目前最受欢迎的半导体封装之一，它成本低，外形小巧，电气性能和热性能良好。

QFN的缺点包括引脚数量少、潜在的氧化问题，以及在长寿命、恶劣环境下的可靠性。

WLCSP（扇入式晶圆级CSP）本质上是一个凸起的裸片，因此可以提供尽可能小的封装尺寸，因为它与芯片尺寸相同。

WLCSP具有合理的低成本、小尺寸和良好的电气性能，但可能不太适合高引脚数量的应用。

eWLB（嵌入式晶圆级球栅阵列）在原始晶圆下使用内插晶圆，以实现扇出和更多的互连布线空间。

这样就产生了更大的裸片面积，解决了WLCSP的互连问题。

eWLB正在成为消费ASIC和无线ASIC的首选。

应用类别：成本vs性能你的目标应用是决定封装选择的主要驱动力。

你的应用环境如何？你是在芯片上开发一个系统，还是将ASIC作为系统中的一个关键组件？这些问题将会帮助你决定封装的类型——你是否可以使用晶圆级或芯片大小的封装，还是使用标准的、更容易获得的BGA或QFN类型的封装更合适？应用性能要求和相应的封装选项大致可分为三类：高端应用要求通常与具有大量连接（大量引脚输出）的高速、高功率芯片有关。

BGA封装技术BGA (Ball Grid Array)是球状引脚栅格阵列封装技术，高密度表面装配封装技术。

在封装底部，引脚都成球状并排列成一个类似于格子的图案，由此命名为BGA。

目前主板控制芯片组多采用此类封装技术，材料多为陶瓷。

采用BGA技术封装的内存，可以使内存在体积不变的情况下，内存容量提高两到三倍，BGA 与TSOP相比，具有更小体积，更好的散热性能和电性能。

BGA封装技术使每平方英寸的存储量有了很大提升，采用BGA封装技术的内存产品在相同容量下，体积只有TSOP封装的三分之一；与传统TSOP封装方式相比，BGA封装方式有更加快速有效的散热途径。

一、BGA技术发展历史芯片的封装技术已经历了好几代的变迁，从DIP、QFP、PGA、BGA到CSP 再到MCM，技术指标一代比一代先进，包括芯片面积与封装面积之比越来越接近于1，适用频率越来越高，耐温性能越来越好，引脚数增多，引脚间距减小，重量减小，可靠性提高，使用更加方便等等。

从70年代流行的是双列直插封装，简称DIP。

到80年代出现了芯片载体封装，其中有陶瓷无引线芯片载体LCCC、塑料有引线芯片载体PLCC、小尺寸封装SOP、塑料四边引出扁平封装 PQFP。

直到20世纪90年代随着技术的进步，芯片集成度不断提高，I/O引脚数急剧增加，功耗也随之增大，对集成电路封装的要求也更加严格。

随着集成技术的进步、设备的改进和深亚微米技术的使用，LSI、VLSI 、ULSI相继出现，硅单芯片集成度不断提高，对集成电路封装要求更加严格，I/O 引脚数急剧增加，功耗也随之增大。

为满足发展的需要，在原有封装品种基础上，又增添了新的品种——球栅阵列封装，简称BGA(Ball Grid Array Package)。

BGA一出现便成为CPU、南北桥等VLSI芯片的高密度、高性能、多功能及高I/O 引脚封装的最佳选择。

Intel公司对这种集成度很高(单芯片里达300万只以上晶体管)，功耗很大的 CPU芯片，如Pentium、Pentium Pro、Pentium Ⅱ采用陶瓷针栅阵列封装CPGA和陶瓷球栅阵列封装CBGA，并在外壳上安装微型排风扇散热，从而达到电路的稳定可靠工作。

fcbga封装制程
本文将介绍FCBGA封装制程，FCBGA即Flip Chip Ball Grid Array，是一种新型的芯片封装技术，主要应用于高性能微处理器、图形处理器和数字信号处理器等高端半导体产品。

FCBGA封装制程是一种先进的技术，其制程步骤包括晶圆制备、芯片处理、粘接、热压合、球形焊接、封装成型、测试等多个环节。

其中，晶圆制备是FCBGA封装制程的第一步，需要对晶圆进行切割、抛光、清洗等处理，以确保芯片的完整性和平整度。

接下来，需要对芯片进行处理，通常采用的方法有湿式腐蚀、干式刻蚀等。

芯片处理完成后，需要将其与基板粘接，采用的粘合剂主要有环氧树脂、聚酰亚胺等。

粘接完成后，需要进行热压合，以确保芯片和基板之间的良好接触。

接下来是球形焊接环节，需要将芯片上的金属球与基板上的焊盘相连接。

球形焊接需要使用焊锡粉末，通过热处理的方式形成球形焊点，以确保芯片与基板的稳定连接。

最后，进行封装成型和测试。

FCBGA封装的成型主要有塑封封装和金属封装两种方式。

测试环节包括外观检查、电性测试等多个环节，以确保封装后的产品的质量和稳定性。

总之，FCBGA封装制程是一种复杂而先进的技术，对于半导体产品的性能和稳定性有着重要的影响。

随着技术的不断发展，FCBGA封装制程也将不断完善和提高。

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FCBGA参数引言1. 了解FCBGA在现代集成电路封装技术中，FCBGA（FlipChip Ball Grid Array）是一种常见的封装形式。

它采用翻转封装技术，通过在芯片表面引出一系列小球连接芯片与基板，实现了高密度、高性能的集成电路封装。

在使用FCBGA封装时，了解其参数对于设计和应用具有重要的意义。

2. 参数的重要性FCBGA的性能和应用特性与其参数直接相关。

掌握这些参数可以帮助工程师更好地进行电路设计、布局和热管理，确保芯片在不同应用场景下能够稳定可靠地工作。

3. 本文结构本文将深入介绍FCBGA的相关参数，包括封装形式、引脚数量、球网阵列结构等。

通过对这些参数的详细解析，读者可以更全面地了解FCBGA的特性，为其在电子设计中的应用提供指导。

正文1. FCBGA封装形式1.1 封装外形尺寸FCBGA的封装外形尺寸直接影响其在电路板上的布局和安装。

这包括了整个封装的高度、宽度和长度等方面的尺寸，工程师需要根据具体的应用场景选择适合的封装尺寸。

1.2 封装材料封装材料是影响FCBGA散热性能和机械强度的关键因素。

不同的材料会对封装的热导率和机械稳定性产生影响，工程师需根据具体需求权衡各种材料的特性。

2. 引脚数量与布局2.1 引脚数量FCBGA的引脚数量直接关系到其可连接的信号数量和种类。

高引脚数量可以提供更多的输入输出接口，但也需要更为复杂的布线设计。

2.2 引脚布局引脚的布局对于电路板的设计至关重要。

良好的引脚布局可以降低信号干扰、提高电路板布局密度和简化布线，因此工程师需要仔细考虑引脚的位置和排列方式。

3. 球网阵列结构3.1 小球直径和间距球网阵列结构中小球的直径和间距影响着焊接工艺和可靠性。

小球直径较小可以提供更高的连接密度，但也增加了焊接难度。

3.2 焊球材料焊球的材料直接关系到焊点的可靠性和封装的耐用性。

通常使用的焊球材料有铅锡合金、锡铜合金等，选择适合应用场景的焊球材料至关重要。

面向FC-BGA的增层胶膜封装基板镀铜工艺在电子产品的制造过程中，封装基板是至关重要的一环。

封装基板不仅可以保护电子元器件，还可以实现电路连接和信号传输。

而面向FC-BGA（Fine-pitch Ball Grid Array）的增层胶膜封装基板镀铜工艺，更是在高密度、高性能电子产品中得到广泛应用。

本文将从工艺流程、关键技术及优势等方面对这一工艺进行深入探讨。

一、工艺流程1. 回流焊：在封装基板制作的初始阶段，需要进行回流焊工艺，即将预先涂布在基板上的焊膏通过热加热到一定温度，形成均匀的焊点，以保证后续的焊接工艺。

2. 钻孔与防蚀工艺：在回流焊完成后，需要进行钻孔工艺，将基板表面的焊盘连接到下层连接电路。

然后进行防蚀工艺，即在基板的金属层上镀一层保护膜，以防止铜层暴露在空气中而氧化。

3. 绝缘子与导体形成工艺：之后是绝缘子与导体形成工艺，通过光刻技术，在基板表面形成导体线路，并在导体线路上覆盖绝缘层，以隔离导体线路。

4. 镀铜工艺：最关键的工艺环节之一，镀铜工艺需要将基板表面的连接电路和孔壁进行镀铜，以保证良好的导电性和连接性。

5. 热压工艺：最后一个工艺环节是热压工艺，即将已经完成镀铜的基板与电子元器件进行压合，形成最终的封装基板。

二、关键技术1. 镀铜层厚度控制：在增层胶膜封装基板镀铜工艺中，镀铜层的厚度控制是十分关键的。

太薄的镀铜层会导致连接电路的导通性差，太厚则会增加制造成本。

精确控制镀铜层的厚度是提升工艺质量的关键。

2. 镀铜均匀性：镀铜层的均匀性直接影响到连接电路的性能。

如果镀铜层的厚薄不均匀，将会造成连接电路的电阻不一致，影响整体性能。

如何保证镀铜层的均匀性也是关键技术之一。

3. 成本控制：增层胶膜封装基板镀铜工艺需要耗费大量的材料和能源。

如何在保证质量的前提下降低生产成本，也是制约技术发展的一个重要因素。

三、优势1. 高密度：增层胶膜封装基板镀铜工艺可以实现更高密度的连接电路，适用于高性能电子产品的制造。

fcbga封装结构及其制备方法
FCBGA封装结构是一种球栅阵列封装（BGA）技术，具有较高的性能和可靠性。

该封装结构包括一个基板、封装芯片和焊球阵列。

制备过程包括以下步骤：
1. 准备基板：选择一个可靠性高、导电性好的基板。

并进行表面处理，如镀金或镀锡。

2. 封装芯片：选择合适的封装芯片，将其放置在基板上，并用黄光光刻技术制作出连线图案。

3. 焊球制备：将焊球材料熔融并制成小球，然后在基板上均匀分布放置。

4. 焊接：将封装芯片和焊球放置在基板上，使它们恰好对齐。

然后在高温下将其熔接在一起。

5. 测试：最后，对FCBGA封装结构进行测试，以确保其性能和可靠性。

以上是FCBGA封装结构及其制备方法的基本步骤。

还有许多其他的细节和技术需要在制备过程中注意，以确保封装结构的高质量和可靠性。

导热率K是材料本身的固有性能参数，用于描述材料的导热能力，又称为热导率，单位为W/mK。

这个特性跟材料本身的大小、形状、厚度都是没有关系的，只是跟材料本身的成分有关系。

不同成分的导热率差异较大，导致由不同成分构成的物料的导热率差异较大。

单粒物料的导热性能好于堆积物料。

稳态导热：导入物体的热流量等于导出物体的热流量，物体内部各点温度不随时间而变化的导热过程。

非稳态导热：导入和导出物体的热流量不相等，物体内任意一点的温度和热含量随时间而变化的导热过程，也称为瞬态导热过程。

导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（K,°C）,在1秒内，通过1平方米面积传递的热量，用λ表示，单位为瓦/米·度导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。

非晶体结构、密度较低的材料，导热系数较小。

材料的含水率、温度较低时，导热系数较小。

通常把导热系数较低的材料称为保温材料(我国国家标准规定，凡平均温度不高于350℃时导热系数不大于0.12W/(m·K)的材料称为保温材料），而把导热系数在0.05瓦/米摄氏度以下的材料称为高效保温材料。

导热系数高的物质有优良的导热性能。

在热流密度和厚度相同时，物质高温侧壁面与低温侧壁面间的温度差，随导热系数增大而减小。

锅炉炉管在未结水垢时，由于钢的导热系数高，钢管的内外壁温差不大。

而钢管内壁温度又与管中水温接近，因此，管壁温度（内外壁温度平均值）不会很高。

但当炉管内壁结水垢时，由于水垢的导热系数很小，水垢内外侧温差随水垢厚度增大而迅速增大，从而把管壁金属温度迅速抬高。

当水垢厚度达到相当大（一般为1~3毫米）后，会使炉管管壁温度超过允许值，造成炉管过热损坏。

对锅炉炉墙及管道的保温材料来讲，则要求导热系数越低越好。

一般常把导热系数小于0。

8x10的3次方瓦/（米时·摄氏度）的材料称为保温材料。

例如石棉、珍珠岩等填缝导热材料有:导热硅脂、导热云母片、导热陶瓷片、导热矽胶片、导热双面胶等。

芯片堆叠FPBGA产品翘曲度分析研究杨建伟;饶锡林【摘要】翘曲问题广泛存在于基板类封装产品中,对于堆叠芯片FPBGA产品来说,控制产品的翘曲十分重要.在分析堆叠芯片FPBGA产品翘曲度与材料的热膨胀系数、体积、温度变化量关系的基础上,将翘曲仿真模拟和DOE相结合,确定出模塑料和芯片是影响翘曲度的主要因素,并找到最优化值.测量基板和产品的实际翘曲度,对比印证了仿真模拟的正确性,为设计开发类似产品时减小翘曲度提供了有效参考.【期刊名称】《电子与封装》【年(卷),期】2019(019)004【总页数】5页(P1-5)【关键词】芯片堆叠;球栅阵列;翘曲;芯片裂损【作者】杨建伟;饶锡林【作者单位】广东气派科技有限公司,广东东莞523000;深圳气派股份有限公司,广东深圳518000【正文语种】中文【中图分类】TN305.941 引言在电子封装产品中，因为各种材料的热膨胀系数(coefficient of thermal expansion，缩写为 CTE)不同，加上各材料的模量差异，在封装生产过程中又经过不同的温度变化，产品很容易出现翘曲变形的问题[1]。

对于一些高端封装产品来说，翘曲的程度对产品的质量及可靠性尤其重要，特别是一些超薄堆叠芯片和微间距球栅阵列(Fine pitch ball grid array，缩写FPBGA)封装的产品，如果在前期产品设计时未充分考虑到翘曲问题，在后面的实际产品中就会有很大的风险出现产品内部芯片裂损[2]、材料分层[3]、产品外部平面度异常[4]等一系列问题，最终可能造成产品无法成功生产。

针对产品翘曲问题，国内外研究人员做过很多相关的分析研究，有关于模塑料原因产生的翘曲分析与解决[5]，有关于堆叠芯片的翘曲仿真模拟分析[6]，还有倒转芯片产品的翘曲改善[7]，但对于超薄芯片堆叠的FPBGA 产品的翘曲研究很少涉及。

本文以一款超薄芯片堆叠FPBGA产品为实例，通过翘曲理论分析和仿真模拟、试验设计（Design of experiment，缩写为DOE）与产品实际翘曲相结合，分析影响产品翘曲的关键因素，找到改善产品翘曲的途径。

芯片塑封的导热系数
导热系数是描述材料传热性能的物理量，定义为单位时间内，单位面积上的热量流（热流量）与温度梯度的比值。

对于芯片塑封材料来说，其导热性能对于芯片的性能和寿命有着重要的影响。

芯片塑封材料的导热系数一般在0.2~0.5 W/(m·K)之间，这个范围足以满足一般的应用需求。

当然，在某些高端领域，对于芯片的散热要求更加严格，这时候导热系数需要更高。

例如，某些高速运算的 CPU 芯片，常常采用高导热系数的硅胶作为塑封材料，以保证芯片的稳定性和可靠性。

芯片塑封材料的导热系数与其材料的结构和成分有关。

一般来说，导热系数越高的材料，其分子结构中的键长和键强度越小，分子间空隙较大，从而更容易传递热能。

此外，材料中的填充物也会影响导热系数。

例如，高导热系数的硅胶中，通常会添加一些导热粉体，以提升材料的导热性能。

在实际应用中，芯片塑封材料的导热性能需要综合考虑各种因素。

除了材料的导热系数外，塑封的厚度和形状、芯片和散热器的接触方式和面积等都会影响散热效果。

因此，设计合适的散热方案，选择合适的塑封材料，是保证芯片稳定运行的重要保障。