本章将论述电子封装工程的演变与进展，从半导体集成电路的发展历史及最新进展入手，先讨论用户专用型ASIC(application specific integrated circuits)以及采用IP（intellectual property：知识产权）型芯片的系统LSI；再以MPU(micro processor unit)和DRAM为例，分析IC的集成度及设计标准（特征尺寸）；从电子设备向便携型发展的趋势，分析高密度封装的必然性；分析电子封装的两次重大革命；最后讨论发展前景极好的MCM封装。

一、20世纪电子封装技术发展的回顾：
1、电子封装技术发展历程简介；
2、电子管安装时期（1900—1950年）；
3、晶体管封装时期（1950—1960年）；
4、元器件插装（THT）时期（1960—1975年）；
5、表面贴装（SMT）时期（1975—）；
6、高密度封装时期（20世纪90年代初—）；

二、演变与进展的动力之一：从芯片的进步看
1、集成电路的发展历程和趋势：
a.集成电路技术的发展经历；
b.ASIC的种类及特征对比：GA(gate array)、单元型IC、嵌入阵列型、FPGA(field programmable gate array)、IP核心系统LSI(IPC-IC：intellectual property integrated circuits)、全用户型IC（FCIC: full custom integrated circuits）、MCM（multi chip module）
c.IP核心系统LSI与MCM
2、集成度与特征尺寸：
a.逻辑元件的集成度与特征尺寸；
b.储存器元件的集成度与特征尺寸；
3、MPU时钟频率的提高；
4、集成度与输入/输出（I/0）端子数；
5、芯片功耗与电子封装：
a.芯片功耗与电子封装的发展趋势；
b.MCM的发热密度与冷却技术的进展；
6、半导体集成电路的发展预测；

三、演变与进展的动力之二：从电子设备的发展看
小型、轻量、薄型、高性能是数字网络时代电子设备的发展趋势，从某种意义上讲，这也是一个跨国公司，甚至一个国家综合实力的体现。从便携电话、笔记本电脑、摄像一体型VTR的发展历程可窥一豹而知全貌。三大携带型电子产品，为了实现更加小型、轻量化，不断地更新换代所用的半导体器件，特别是采用新型微小封装，对于BGA、CSP、MCM等新封装器件，采用之快，用量之大，是绝大多数电子产品所无法比拟的。由于BGA、CSP、MCM的大量采用，促使封装基板的发展趋势是：向着三维立体布线的多层化方向发展、向着微细图形和微小导线间距方向发展、向着微小孔径方向发展、多层板向薄型化方向发展；

四、电子封装技术领域的两次重大变革 全文 »

一、电子封装工程的定义和范围、功能及分类：
1、定义：
a.“封装”这个词用于电子工程的历史并不久，在真空电子管时代，将电子管等器件安装在管座上构成电路设备一般称为“组装或装配”，当时并没有“封装”这一概念；
b.在半导体器件制作过程中，有前工程和后工程之分，二者以硅圆片wafer切分成芯片chip为界，在此之前为前工程，在此之后为后工程；
c.狭义的封装（packaging PKG）主要是在后工程中完成，并可定义为：利用膜技术及微细连接技术，将半导体元器件及其他构成要素在框架或基板上布置、固定及连接，引出接线端子，并通过可塑性绝缘介质灌封固定，构成整体立体结构的工艺；
d.封装工程是指将封装体与基板连接固定，装配成完整的系统或电子机器设备，以确保整个系统综合性能的工程；
e.广义的电子封装应该是狭义的封装与实装工程及基板技术的总和，将半导体、电子器件所具有的电子的、物理的功能。转变为适用于机器或系统的形式，并使之为人类社会服务的科学与技术，统称为电子封装工程。

2、范围：
a.电子封装包括薄厚膜技术、基板技术、微细连接技术、封接及封装技术等四大基础技术，由此派生出各种各样的工艺问题。从材料上讲，电子封装要涉及到各种类型的材料，例如焊丝框架、焊剂焊料、金属超细粉、玻璃超细粉、陶瓷粉料、表面活性剂、有机粘结剂、有机溶剂、金属浆料、导电填料、感光树脂、热硬化树脂、聚酰亚胺薄膜、感光性浆料，还有导体、电阻、介质及各种功能用的薄膜厚膜材料等。从设计、评价、解析技术讲，涉及到膜特性、电气特性、热特性、结构特性及可靠性等方面的分析、评价与检测；
b.以超级计算机和ISDN为例，构成整个电子设备包括6个层次，其中层次1为0级封装，层次2为1级封装，层次3为2级封装，层次4、5、6为3级封装； 全文 »

在上一篇日志中提到本年度打算学习的最后一本专业书籍《环氧树脂入门》，这个是和胶水相关的，今日介绍这本叫《电子封装工程》，是和电子相关的，也是我最后一本系统性的学习电子封装的专业书籍了！

此书作者田民波教授本人与其有过几天的面对面的交流，关于田教授的介绍请参看此处http://bbs.coatingdata.com/showtopic-1345.aspx。与田教授交流中印象比较深刻的几点是关于材料科学，八九十年代学材料和搞材料研究的人才基本都聚集在钢铁等行业，很多人去了钢铁厂等大型企业，而对于电子基础材料当时国家高层的决策也是从国外直接引进就好了，这也形成了今天为什么中国在一些基础行业的材料可以达到国外的先进水平，而对于像硅晶片，封装材料，焊接材料包括我们经常所说的电子胶水，目前国内还是处于比较低端的水平。以硅晶片为例，国内近期进入此行业的企业很多（主要是中国Si元素资源比较丰富），然而真正能运用到电子产品的不多，绝大多数都是用于太阳能光伏等产业。说得简单一些，目前中国电脑CPU一直未能取得突破性进展，只怕也是材料制造技术的共同限制的。所以田教授也认为电子材料行业是一个很有前景的行业，但国内企业要在这行做好，也是任重道远的，呵呵！ 全文 »