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封装，是做成产品的最后一步。一个没有封装的MOSFET，就如一份没有包装的薯片，不但容易受潮，容易压坏，而且过几天就腐败不能吃了。
如下图所示，封装前后是有很大区别的：
举个例子：
封装，Package，是把集成电路装配为最终产品的过程。简单地说，就是把集成电路裸片（Die）放在一块起到承载作用的基板上，把管脚引出来，然后固定包装成为一个整体。
作为动词，“封装”强调的是安放、固定、密封、引线的过程和动作； 作为名词，“封装”强调其保护芯片、增强电热性能、方便整机装配的重要作用，关注封装的形式、类别，关注基底、外壳、引线的材料。
发展过程 结构方面：TO→DIP→PLCC→QFP→BGA→CSP； 材料方面：金属/陶瓷→陶瓷/塑料→塑料； 引脚形状：长引线直插→短引线/无引线贴装→球状凸点； 装配方式：通孔插装→表面组装→直接安装。
第一种封装，就是将晶圆做成器件。 这是之前你在碳化硅做成的MOSFET中看到的图，两者的区别，就是封装。封装把衬底、氧化物、金属装在塑料当中，这样可以保护芯片、增强电热性能；同时，使用金属，将源极、漏极、栅极都引出，方便宏观的接线，方便之后在电路中的使用。
按照安装在PCB板上的方式来划分，MOS管封装主要有两大类： 插入式(Through Hole)：使用方法为MOSFET的管脚穿过PCB板的安装孔并焊接在PCB板上，包括双列直插式封装(DIP)、晶体管外形封装(Transistor Outline，简称TO)、插针网格阵列封装(PGA)三种样式； 表面贴装式(Surface Mount)：使用方法为MOSFET的管脚及散热法兰焊接在PCB板表面的焊盘上，包括晶体管外形(D-PAK)、小外形晶体管(SOT)、小外形封装(SOP)、方形扁平式封装(QFP)、塑封有引线芯片载体(PLCC)。
举个例子，泰科天润已量产TO-220F封装形式，具体型号包括： ■ 650V 2/3/4/5/6/8/10/20A; ■ 1200V 2//5/10/15A等。
TO-220封装是一种常规直插式的封装形式，区别是TO-220F是全塑封装，在上散热器时不用加绝缘垫；TO-220AC的金属片与引脚是相连的，如装散热器的话要加绝缘垫。
具体信息为：
第二种封装，是将多种器件进一步做成模块（系统）。 常见的有三大类： COB封装（Chip On Board，板上芯片封装）是将多种芯片直接装在基板上，从而成为一个完整的系统； SIP封装（System In a Package，系统级封装），也叫做SOP封装（System On a Package），是对多种芯片进行并排或叠加后统一封装，从而成为一个完整的系统； SOC封装（System On a Chip，系统级芯片）是将多种功能都集成都一块芯片上，芯片本身就是一个完整的系统。在芯片制程中就系统化，这样封装的就是一个芯片，而不需要大的基板。
举个SIP封装提高集成度的例子，芯片堆叠技术。
芯片堆叠的主要形式有四种： 金字塔型堆叠； 悬臂型堆叠； 并排型堆叠； 硅通孔TSV型堆叠。
01
金字塔型堆叠是指裸芯片按照至下向上从大到小的方式进行堆叠，形状像金字塔一样。这种堆叠对层数没有明确的限制，需要注意的是堆叠的高度会受封装体的厚度限制，以及要考虑到堆叠中芯片的散热问题。 02
悬臂型堆叠是指裸芯片大小相等，甚至上面的芯片更大的堆叠方式，通常需要在芯片之间插入介质，用于垫高上层芯片，便于下层的键合线出线。这种堆叠对层数也没有明确的限制，同样需要注意的是堆叠的高度会受封装体的厚度限制，以及要考虑到堆叠中芯片的散热问题。 03
并排堆叠是指在一颗大的裸芯片上方堆叠多个小的裸芯片，因为上方小的裸芯片内侧无法直接键合到SiP封装基板，所以通常在大的裸芯片上方插入一块硅转接板，小的裸芯片并排堆叠在硅转接板上，通过键合线连接到硅转接板，硅转接板上会进行布线，打孔，将信号连接到硅转接板边沿，然后再通过键合线连接到SiP封装基板。 04
硅通孔TSV型堆叠一般是指将相同的芯片通过硅通孔TSV进行电气连接，这种技术对工艺要求较高，需要对芯片内部的电路和结构有充分的了解，因为毕竟要在芯片上打孔，一不小心就会损坏内部电路。这种堆叠方式在存储领域应用比较广泛，通过同类存储芯片的堆叠提高存储容量。目前也有将不同类芯片通过TSV连接，这类芯片需要专门设计才可以进行堆叠。 在实际应用的时候，这几种堆叠方式可以组合起来形成更为复杂的堆叠。
堆叠技术与其他技术一道，形成多种多样的封装形式，更好的实现系统的功能。
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发表于 2020-6-6 21:14:54
