集成电路封装与测试（微课版）

作者简介

韩振花，淄博职业学院教师，职务，副教授，电子教育教学部主任，学历，硕士，讲授课程，电子产品设计、集成电路等方向。

内容简介

1.本书以集成电路芯片封装、测试技术为导向, 采用项目教学的方式组织内容。 2.融入1 + X职业资格等级证书考核内容, 将技能训练任务分散在项目的具体任务操作中。 3.内容兼顾系统性和独立性，教学过程符合逻辑性。 4.工业和信息化部“十四五”规划教材。

1.本书以集成电路芯片封装、测试技术为导向, 采用项目教学的方式组织内容。 2.融入1 + X职业资格等级证书考核内容, 将技能训练任务分散在项目的具体任务操作中。 3.内容兼顾系统性和独立性，教学过程符合逻辑性。 4.工业和信息化部“十四五”规划教材。

书籍目录

项目一　 认识集成电路封装与测试 ……… 1

　项目导读…………………………………　1

　能力目标…………………………………　1

　项目知识…………………………………　2

　1. 1 集成电路封装技术 ……………………　2

　1. 1. 1 集成电路封装概述 ………………　2

　1. 1. 2 集成电路封装的功能………………　3

　1. 1. 3 集成电路封装的层次和分类 ………　3

　1. 2 集成电路测试技术 ……………………　5

　1. 2. 1 集成电路测试概述 ………………　5

　1. 2. 2 集成电路测试中的基本概念 ………　6

　1. 2. 3 故障模型 ………………………　8

　1 + X 技能训练任务 ………………………　9

　1. 3 IC 制造虚拟仿真教学平台使用方法 ……　9

　项目小结 ………………………………　11

　习题一 …………………………………　11

项目二　封装工艺流程 …………………　12

　项目导读 ………………………………　12

　能力目标 ………………………………　13

　项目知识 ………………………………　13

　2. 1 晶圆切割 …………………………　13

　2. 1. 1 磨片 …………………………　13

　2. 1. 2 贴片 …………………………　14

　2. 1. 3 划片 …………………………　14

　2. 2 芯片贴装 …………………………　15

　2. 2. 1 共晶粘贴法 ……………………　15

　2. 2. 2 高分子胶粘贴法 ………………　15

　2. 2. 3 玻璃胶粘贴法 …………………　16

　2. 2. 4 焊接粘贴法 ……………………　17

　2. 3 芯片互连 …………………………　17

　2. 3. 1 引线键合技术 …………………　17

　2. 3. 2 带式自动键合技术 ………………　27

　2. 4 封装成型技术 ………………………　28

　2. 5 去飞边毛刺…………………………　29

　2. 6 上焊锡 ……………………………　29

　2. 7 剪切成型 …………………………　30

　2. 8 印字 ………………………………　32

　2. 9 装配 ………………………………　32

　1 + X 技能训练任务 ………………………　33

　2. 10 晶圆划片操作………………………　33

　2. 10. 1 任务描述………………………　35

　2. 10. 2 划片操作流程 …………………　35

　2. 10. 3 操作注意事项 …………………　37

　2. 11 芯片粘接操作………………………　37

　2. 11. 1 任务描述………………………　39

　2. 11. 2 芯片粘接的操作流程 ……………　39

　2. 11. 3 点胶头的安装与更换 ……………　40

　2. 12 引线键合操作………………………　41

　2. 12. 1 任务描述………………………　41

　2. 12. 2 引线键合的操作流程 ……………　41

　2. 12. 3 操作注意事项 …………………　42

　2. 12. 4 键合线材料要求 ………………　42

　2. 12. 5 键合对准………………………　42

　2. 13 切筋成型操作………………………　43

　2. 13. 1 任务描述………………………　43

　2. 13. 2 切筋成型前的质量检查 …………　43

　2. 13. 3 切筋成型的操作流程 ……………　43

　2. 13. 4 操作注意事项 …………………　44

　项目小结 ………………………………　44

　习题二 …………………………………　45

项目三　气密性封装与非气密性封装 …　46

　项目导读 ………………………………　46

　能力目标 ………………………………　46

　项目知识 ………………………………　46

　3. 1 陶瓷封装 …………………………　48

　3. 1. 1 陶瓷封装材料 …………………　49

　3. 1. 2 陶瓷封装工艺 …………………　51

　3. 1. 3 其他陶瓷封装材料 ………………　52

　3. 2 金属封装 …………………………　54

　3. 3 玻璃封装 …………………………　55

　3. 4 塑料封装 …………………………　56

　3. 4. 1 塑料封装材料 …………………　57

　3. 4. 2 塑料封装工艺 …………………　59

　1 + X 技能训练任务 ………………………　61

　3. 5 塑封工艺操作 ………………………　61

　3. 5. 1 任务描述 ………………………　61

　3. 5. 2 塑封的工艺操作流程 ……………　61

　3. 5. 3 操作注意事项 …………………　64

　项目小结 ………………………………　65

　习题三 …………………………………　65

　集成电路封装与测试(微课版)

ⅱ

项目四　典型封装技术 …………………　66

　项目导读 ………………………………　66

　能力目标 ………………………………　66

　项目知识 ………………………………　66

　4. 1 双列直插封装 ………………………　66

　4. 1. 1 陶瓷双列直插封装 ………………　67

　4. 1. 2 多层陶瓷双列直插封装 …………　68

　4. 1. 3 塑料双列直插封装 ………………　69

　4. 2 四面扁平封装 ………………………　71

　4. 2. 1 四面扁平封装的基本概念和特点 …　71

　4. 2. 2 四面扁平封装的类型和结构 ………　72

　4. 2. 3 四面扁平封装与其他几种封装的

比较　…………………………　74

　4. 3 球阵列封装…………………………　75

　4. 3. 1 BGA 的基本概念和特点 …………　75

　4. 3. 2 球阵列封装的类型和结构…………　76

　4. 3. 3 球阵列封装的制作及安装…………　79

　4. 3. 4 球阵列封装检测技术与质量控制 …　81

　4. 3. 5 球阵列封装基板…………………　84

　4. 3. 6 球阵列封装的封装设计 …………　85

　4. 3. 7 球阵列封装的生产、应用及典型

实例　…………………………　85

　4. 4 芯片封装技术 ………………………　86

　4. 4. 1 芯片尺寸封装 …………………　86

　4. 4. 2 倒装芯片技术 …………………　97

　4. 4. 3 MCM 封装与3D 封装技术 ………　100

　1 + X 技能训练任务………………………　108

　4. 5 塑封机的日常维护与常见故障 ………　108

　4. 5. 1 任务描述………………………　108

　4. 5. 2 塑封机的日常维护………………　108

　4. 5. 3 塑封机常见故障 ………………　108

　项目小结 ………………………………　109

　习题四…………………………………　109

项目五　芯片测试工艺…………………　110

　项目导读 ………………………………　110

　能力目标 ………………………………　110

　项目知识 ………………………………　110

　5. 1 芯片测试工艺流程 …………………　111

　5. 1. 1 芯片检测工艺操作基础知识 ……　111

　5. 1. 2 分选机 ………………………　111

　5. 2 DUT 板卡设计原则 …………………　113

　5. 3 数字芯片常见参数测试………………　113

　5. 3. 1 开短路测试 ……………………　113

　5. 3. 2 输出高低电平测试………………　114

　5. 3. 3 电源电流测试 …………………　114

　5. 4 模拟芯片常见参数测试………………　115

　5. 4. 1 输入失调电压 …………………　115

　5. 4. 2 共模抑制比 ……………………　116

　5. 4. 3 最大不失真输出电压 ……………　117

　1 + X 技能训练任务………………………　118

　5. 5 重力式分选机工艺操作………………　118

　5. 5. 1 任务描述………………………　118

　5. 5. 2 重力式分选机上料操作 …………　118

　5. 5. 3 重力式分选机测试操作 …………　120

　5. 5. 4 重力式分选机分选操作 …………　121

　项目小结 ………………………………　122

　习题五…………………………………　123

项目六　搭建集成电路测试平台 ………　124

　项目导读 ………………………………　124

　能力目标 ………………………………　124

　项目知识 ………………………………　124

　6. 1 认识集成电路测试平台………………　124

　6. 1. 1 LK8820 集成电路测试平台 ………　124

　6. 1. 2 LK230T 集成电路应用开发资源

系统　…………………………　126

　6. 1. 3 Luntek 集成电路测试软件 ………　127

　6. 1. 4 LK8820 集成电路测试平台维护与

故障　…………………………　127

　1 + X 技能训练任务………………………　129

　6. 2 集成电路测试硬件环境搭建 …………　129

　6. 2. 1 任务描述………………………　129

　6. 2. 2 集成电路测试硬件环境实现分析 …　129

　6. 2. 3 搭建集成电路测试硬件环境………　131

　6. 3 创建集成电路测试程序………………　133

　6. 3. 1 任务描述………………………　133

　6. 3. 2 集成电路测试实现分析 …………　133

　6. 3. 3 创建集成电路测试程序 …………　135

　项目小结 ………………………………　138

　习题六…………………………………　138

项目七　74HC138 芯片测试……………　139

　项目导读 ………………………………　139

　能力目标 ………………………………　139

　项目知识 ………………………………　140

　7. 1 74HC138 测试电路设计与搭建 ………　140

　7. 1. 1 任务描述………………………　140

　7. 1. 2 认识74HC138 …………………　140

目　录

ⅲ

　7. 1. 3 74HC138 测试电路设计与搭建 ……　143

　7. 2 74HC138 的开短路测试 ……………　146

　7. 2. 1 任务描述………………………　146

　7. 2. 2 开短路测试程序实现分析 ………　146

　7. 2. 3 开短路测试程序设计 ……………　148

　7. 3 74HC138 的静态工作电流测试 ………　153

　7. 3. 1 任务描述………………………　153

　7. 3. 2 静态工作电流测试程序实现分析 …　153

　7. 3. 3 静态工作电流测试程序设计 ……　154

　7. 4 74HC138 的直流参数测试……………　156

　7. 4. 1 任务描述………………………　156

　7. 4. 2 直流参数测试程序实现分析 ……　156

　7. 4. 3 直流参数测试程序设计 …………　158

　7. 5 74HC138 的功能测试 ………………　160

　7. 5. 1 任务描述………………………　160

　7. 5. 2 功能测试程序实现分析 …………　160

　7. 5. 3 功能测试程序设计………………　162

　1 + X 技能训练任务………………………　165

　7. 6 74HC138 综合测试程序设计 …………　165

　7. 6. 1 任务描述………………………　165

　7. 6. 2 74HC138 综合测试程序设计 ……　165

　7. 6. 3 74HC138 芯片测试调试 …………　166

　项目小结 ………………………………　166

　习题七…………………………………　168

项目八　LM358 芯片测试 ……………　169

　项目导读 ………………………………　169

　能力目标 ………………………………　169

　项目知识 ………………………………　169

　8. 1 LM358 测试电路设计与搭建 …………　169

　8. 1. 1 任务描述………………………　169

　8. 1. 2 认识 LM358 ……………………　170

　8. 1. 3 LM358 测试电路设计与搭建 ……　171

　8. 2 LM358 的直流参数测试 ……………　175

　8. 2. 1 任务描述………………………　175

　8. 2. 2 直流参数测试实现分析 …………　175

　8. 2. 3 直流参数测试程序设计 …………　175

　8. 3 LM358 的功能测试 …………………　181

　8. 3. 1 任务描述………………………　181

　8. 3. 2 功能测试实现分析………………　182

　8. 3. 3 功能测试程序设计………………　184

　1 + X 技能训练任务………………………　189

　8. 4 LM358 综合测试 …………………　189

　8. 4. 1 任务描述………………………　189

　8. 4. 2 LM358 综合测试程序设计 ………　189

　8. 4. 3 LM358 芯片测试调试 ……………　190

　项目小结 ………………………………　190

　习题八…………………………………　191

参考文献　………………………………　192