1有源元件：一種需要外部電源才能實(shí)現(xiàn)其特定功能的器件，就像半導(dǎo)體存儲(chǔ)器或邏輯半導(dǎo)體。

2無源元件：一種不具備放大或轉(zhuǎn)換電能等主動(dòng)功能的器件。

3電容器（Capacitor）：一種儲(chǔ)存電荷并提供電容量的元件。

4錫（Solder）：一種低熔點(diǎn)金屬，支持電氣和機(jī)械鍵合。

5引線（Lead）：從電路或元件終端向外引出的導(dǎo)線，用于連接至電路板。

同時(shí)，封裝需將半導(dǎo)體芯片和器件產(chǎn)生的熱量迅速散發(fā)出去。在半導(dǎo)體產(chǎn)品工作過程中，電流通過電阻時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量。如圖3所示，半導(dǎo)體封裝將芯片完全地包裹了起來。如果半導(dǎo)體封裝無法有效散熱，則芯片可能會(huì)過熱，導(dǎo)致內(nèi)部晶體管升溫過快而無法工作。因此，對(duì)于半導(dǎo)體封裝技術(shù)而言，有效散熱至關(guān)重要。隨著半導(dǎo)體產(chǎn)品的速度日益加快，功能日益增多，封裝的冷卻功能也變得越來越重要。

首先，由于散熱已經(jīng)成為封裝工藝的一個(gè)重要因素，因此人們開發(fā)出了熱傳導(dǎo)⁶性能較好的材料和可有效散熱的封裝結(jié)構(gòu)。

6熱傳導(dǎo)：指在不涉及物質(zhì)轉(zhuǎn)移的情況下，熱量從溫度較高的部位傳遞到相鄰溫度較低部位的過程。

可支持高速電信號(hào)傳輸的封裝技術(shù)也成為了一種重要發(fā)展趨勢，因?yàn)榉庋b會(huì)限制半導(dǎo)體產(chǎn)品的速度。例如，將一個(gè)速度達(dá)每秒20千兆 (Gbps) 的半導(dǎo)體芯片或器件連接至僅支持每秒2千兆(Gbps) 的半導(dǎo)體封裝裝置時(shí)，系統(tǒng)感知到的半導(dǎo)體速度將為每秒2千兆 (Gbps)。由于連接至系統(tǒng)的電氣通路是在封裝中創(chuàng)建，因此無論芯片的速度有多快，半導(dǎo)體產(chǎn)品的速度都會(huì)極大地受到封裝的影響。這意味著，在提高芯片速度的同時(shí)，還需要提升半導(dǎo)體封裝技術(shù)，從而提高傳輸速度。這尤其適用于人工智能技術(shù)和5G無線通信技術(shù)。鑒于此，倒片封裝⁷和硅通孔（TSV）⁸等封裝技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，為高速電信號(hào)傳輸提供支持。

7倒片封裝（Flip Chip）：一種通過將凸點(diǎn)朝下安裝于基板上，將芯片與基板連接的互連技術(shù)。

8硅通孔（TSV）：一種可完全穿過硅裸片或晶圓實(shí)現(xiàn)硅片堆疊的垂直互連通道。

9系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP）：一種將多個(gè)器件整合在單個(gè)封裝體內(nèi)構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)的封裝技術(shù)。

封裝技術(shù)還呈現(xiàn)半導(dǎo)體器件小型化的發(fā)展趨勢，即縮小產(chǎn)品尺寸。隨著半導(dǎo)體產(chǎn)品逐漸被用于移動(dòng)甚至可穿戴產(chǎn)品，小型化成為客戶的一項(xiàng)重要需求。為了滿足這一需求，許多旨在減小封裝尺寸的技術(shù)隨之而誕生。

此外，半導(dǎo)體產(chǎn)品正越來越多地應(yīng)用于各種環(huán)境中。除了健身房、辦公室或住宅等日常環(huán)境，熱帶雨林、極地地區(qū)、深海甚至太空等環(huán)境中也能見到半導(dǎo)體的身影。由于封裝的基本作用是保護(hù)半導(dǎo)體芯片和器件，因此需要開發(fā)高度可靠的封裝技術(shù)，確保半導(dǎo)體產(chǎn)品在此類極端環(huán)境下也能正常工作。

最后，由于半導(dǎo)體封裝是最終產(chǎn)品，封裝技術(shù)不僅要實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能，還要具有較低的制造成本。

除了上述旨在推進(jìn)封裝技術(shù)特定作用的發(fā)展趨勢，促使封裝技術(shù)發(fā)生演變的另一個(gè)驅(qū)動(dòng)力是整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展。在圖5中，紅色線條表示自20世紀(jì)70年代以來裝配過程中安裝的印刷電路板（PCB）¹⁰的特征尺寸變化情況，綠色線條則表示晶圓上CMOS晶體管的特征尺寸變化情況。縮小特征尺寸有助在印刷電路板和晶圓上繪制更小的圖案。

10印刷電路板（PCB）：由電路組成的半導(dǎo)體板，且元件焊接在電路板表面。這些電路板通常用于電子設(shè)備中。

由于主板以面板的形式制造，且受到成本節(jié)約策略等因素的影響，印刷電路板的特征尺寸變化不大。然而，隨著光刻技術(shù)的進(jìn)步，CMOS晶體管的特征尺寸大幅縮小，這使得CMOS晶體管的尺寸與印刷電路板的尺寸差距逐漸拉大。但問題在于，半導(dǎo)體封裝技術(shù)需要對(duì)從晶圓上切割下來的芯片進(jìn)行個(gè)性化定制，并將其安裝到印刷電路板上，因此就需要彌補(bǔ)印刷電路板和晶圓之間的尺寸差距。過去，兩者在特征尺寸上的差異并不明顯，因而可以使用雙列直插式封裝（DIP）¹¹或鋸齒型單列式封裝（ZIP）¹²等通孔技術(shù)，將半導(dǎo)體封裝引線插入印刷電路板插座內(nèi)。然而，隨著兩者特征尺寸差異不斷擴(kuò)大，就需要使用薄型小尺寸封裝（TSOP）等表面貼裝技術(shù)（SMT）¹³將引線固定在主板表面。隨后，球柵陣列（BGA）、倒片封裝、扇出型晶圓級(jí)芯片尺寸封裝（WLCSP）¹⁴及硅通孔（TSV）等封裝技術(shù)相繼問世，以彌補(bǔ)晶圓和主板之間不斷擴(kuò)大的尺寸差異。

11雙列直插式封裝（DIP）：一種電氣連接引腳排列成兩行的封裝技術(shù)。

12鋸齒型單列式封裝（ZIP）：一種引腳排列成鋸齒型的封裝技術(shù)，是雙列直插式封裝的替代技術(shù)，可用于增加安裝密度。

13表面貼裝技術(shù)（SMT）：一種通過焊接將芯片安裝到系統(tǒng)板表面的封裝方法。

14晶圓級(jí)晶片尺寸封裝（WLCSP）：一種在晶圓級(jí)封裝集成電路的技術(shù)，是倒片封裝技術(shù)的一個(gè)變體。扇出型晶圓級(jí)芯片尺寸封裝（WLCSP）的特點(diǎn)在于連接超出（“扇出”）芯片表面。

一般來說，新芯片的開發(fā)和新封裝技術(shù)的應(yīng)用不會(huì)同時(shí)進(jìn)行。原因在于，如果芯片和封裝均未經(jīng)過測試，那么一旦在封裝完成后出現(xiàn)問題，就很難確定問題的原因。鑒于此，業(yè)界會(huì)使用已知缺陷較少的現(xiàn)有量產(chǎn)芯片來測試新的封裝技術(shù)，以單獨(dú)驗(yàn)證封裝技術(shù)。在封裝技術(shù)得到驗(yàn)證后，才會(huì)將其應(yīng)用于新芯片的開發(fā)，進(jìn)而再生產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)品。

圖6展示了針對(duì)新芯片的封裝技術(shù)開發(fā)流程。通常，在制造半導(dǎo)體產(chǎn)品時(shí)，芯片設(shè)計(jì)和封裝設(shè)計(jì)開發(fā)會(huì)同時(shí)進(jìn)行，以便對(duì)它們的特性進(jìn)行整體優(yōu)化。鑒于此，封裝部門會(huì)在芯片設(shè)計(jì)之前首先考慮芯片是否可封裝。在可行性研究期間，首先對(duì)封裝設(shè)計(jì)進(jìn)行粗略測試，以對(duì)電氣評(píng)估、熱評(píng)估和結(jié)構(gòu)評(píng)估進(jìn)行分析，從而避免在實(shí)際量產(chǎn)階段出現(xiàn)問題。在這種情況下，半導(dǎo)體封裝設(shè)計(jì)是指基板或引線框架的布線設(shè)計(jì)，因?yàn)檫@是將芯片安裝到主板的媒介。

封裝部門會(huì)根據(jù)封裝的臨時(shí)設(shè)計(jì)和分析結(jié)果，向芯片設(shè)計(jì)人員提供有關(guān)封裝可行性的反饋。只有完成了封裝可行性研究，芯片設(shè)計(jì)才算完成。接下來是晶圓制造。在晶圓制造過程中，封裝部門會(huì)同步設(shè)計(jì)封裝生產(chǎn)所需的基板或引線框架，并由后段制造公司繼續(xù)完成生產(chǎn)。與此同時(shí)，封裝工藝會(huì)提前準(zhǔn)備到位，在完成晶圓測試并將其交付到封裝部門時(shí)，立即開始封裝生產(chǎn)。