半導(dǎo)體芯片封裝主要基于以下四個目的：

第一，保護：半導(dǎo)體芯片的生產(chǎn)車間都有非常嚴格的生產(chǎn)條件控制，恒定的溫度（230±3℃）、恒定的濕度（50±10%）、嚴格的空氣塵埃顆粒度控制（一般介于1K到10K）及嚴格的靜電保護措施，裸露的裝芯片只有在這種嚴格的環(huán)境控制下才不會失效。但是，我們所生活的周圍環(huán)境完全不可能具備這種條件，低溫可能會有-40℃、高溫可能會有60℃、濕度可能達到100%，如果是汽車產(chǎn)品，其工作溫度可能高達120℃以上，為了要保護芯片，所以我們需要封裝。

第二，支撐：支撐有兩個作用，一是支撐芯片，將芯片固定好便于電路的連接，二是封裝完成以后，形成一定的外形以支撐整個器件、使得整個器件不易損壞。

第三，連接：連接的作用是將芯片的電極和外界的電路連通。

引腳用于和外界電路連通，金線則將引腳和芯片的電路連接起來。載片臺用于承載芯片，環(huán)氧樹脂粘合劑用于將芯片粘貼在載片臺上，引腳用于支撐整個器件，而塑封體則起到固定及保護作用。

第四，可靠性：任何封裝都需要形成一定的可靠性，這是整個封裝工藝中最重要的衡量指標。原始的芯片離開特定的生存環(huán)境后就會損毀，需要封裝。芯片的工作壽命，主要決于對封裝材料和封裝工藝的選擇。

1. xSOP是指SOP系列封裝類型，包括SSOP/TSOP/TSSOP/MSOP/VSOP等。

2. 3D是目前用于簡稱疊層芯片封裝的最常見縮寫。

TSOP封裝技術(shù)出現(xiàn)于上個世紀80年代，一出現(xiàn)就得到了業(yè)界的廣泛認可，至今仍舊是主流封裝技術(shù)之一。TSOP是“Thin Small Outline Package”的縮寫，意思是薄型小尺寸封裝。其封裝體總高度不得超過1.27mm、引腳之間的節(jié)距0.5mm。TSOP封裝具有成品率高、價格便宜等優(yōu)點，曾經(jīng)在DRAM存存儲器的封裝方面得到了廣泛的應(yīng)用［14］。

從本世紀初開始，國外主要的半導(dǎo)體封裝廠商都開始了疊層芯片（3D）封裝工藝的研究，幾乎涉及到所有流行的封裝類型，如SIP、TSOP、BGA、CSP、QFP，等等。

2005年以后，疊層芯片（3D）封裝技術(shù)開始普及。2007年，我們將看到兩種全新的封裝類型，PiP（Package in Package）及PoP（Package on Package），它們就是疊層芯片（3D）封裝技術(shù)廣泛應(yīng)用的結(jié)果。

疊層芯片封裝技術(shù)，簡稱3D，是指在不改變封裝體的尺寸的前提下，在同一個封裝體內(nèi)于垂直方向疊放兩個或兩個以上的芯片的封裝技術(shù)，它起源于快閃存儲器（NOR/NAND）及SDRAM的疊層封裝。疊層芯片封裝技術(shù)對于無線通訊器件、便攜器件及存儲卡來講是最理想的系統(tǒng)解決方案。近年來，手機、PDA、電腦、通訊、數(shù)碼等消費產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展非?？欤@此行業(yè)的迅猛發(fā)展需要大容量、多功能、小尺寸、低成本的存儲器、DSP、ASIC、RF、MEMS等半導(dǎo)體器件，于是疊層芯片技術(shù)于近幾年得到了蓬勃發(fā)展［1］。

例如，DRAM/NAND，為了增大單個器件的存儲容量，一個通常的做法就是減小芯片的線寬、采用集成度更高的工藝，使得單芯片的容量增長。不過，減小線寬，一是帶來晶圓帶來生產(chǎn)成本的上升，二是技術(shù)難度也會相應(yīng)加大。如果提高封裝密度，即采用疊層芯片封裝技術(shù)，同樣可以將單個器件的容量成倍提升，但是生產(chǎn)成本的上升、工藝難度都比前者低，這就是為什么需要發(fā)展疊層芯片封裝工藝的根本原因。

在一個封裝體內(nèi)放入兩個芯片就可以將單個器件的容量提高一倍，這種方法要比我們提高集成度要簡單得多。舉個例子，假如采用57nm工藝的單芯片的容量是1G，如果提升到2G則需要使用45nm的集成度，但是，目前市場上有大量的2G SD卡出售并未采用45nm的工藝，這就是得益于疊層芯片封裝技術(shù)，即在一個器件內(nèi)封裝入兩個芯片。當(dāng)然，如果將提高芯片的集成度結(jié)合疊層芯片技術(shù)，則就能得到更高的單個器件容量。

TSOP疊層芯片技術(shù)研究和重要性和意義

TSOP封裝曾經(jīng)廣泛應(yīng)用于早期的動態(tài)隨機存儲器（DRAM）中。由于TSOP封裝的信號傳輸長度較長、不利于速度提升，容積率只有TinyBGA的50%，在DDR/DDRRII內(nèi)存封裝中被TinyBGA所取代。但是，隨著NAND快閃存儲器的興起，它了重新煥發(fā)了生機。

根據(jù)IC Insight所公布的報告，2005年NAND快閃存儲器的增長率達64%，其增長率是整個半導(dǎo)體市場4%的增長率的16倍。2006年 NAND快閃存儲器的增長率雖然放緩，但仍高達30%左右，是2006年整個半導(dǎo)體市場的增長率8%的3倍多。

根據(jù)市場調(diào)查機構(gòu) DRAMeXchange的最新的2007年第三季NAND Flash營收市場占有率報告， NAND Flash品牌廠商在2007年第三季整體營收表現(xiàn)搶眼，逼近39億美元，比第二季成長36.8%。NAND的市場增長率遠大于整個半導(dǎo)體市場的增長率，所以與NAND相關(guān)的主要封裝類型TSOP及SiP的會繼續(xù)高速增長。正是基于強勁的市場需求，所以大力發(fā)展TSOP疊層芯片封裝就顯得十分重要。

對NAND而言，其兩大主流封裝形式是SiP及TSOP。SiP的優(yōu)點是一次成形，封裝完成即是成品，不需要SMD。和SiP相比，TSOP則更具有柔韌性，因為TSOP可能通過SMD制作成SD卡、Mini SD卡、CF卡或是集成到MP3/MP4、SDRAM中，而SiP則不具有這種特點，SiP一旦完成組裝，它就是成品了、不能再根據(jù)市場需求來進行調(diào)整。

和另一種同樣可以通過SMD組裝的PBGA封裝形式相比，TSOP具有非常明顯的成本優(yōu)勢。正是因為TSOP的成本優(yōu)勢，半導(dǎo)體業(yè)的巨頭Intel將它的NAND/NOR PBGA封裝轉(zhuǎn)成了TSOP封裝。而且，Intel還通過和Micron的合資公司IMFT（IM Flash Technology），大力推進NAND TSOP的生產(chǎn)。據(jù)稱，蘋果電腦公司目前在iPod 中使用的 NAND閃存芯片占全部 NAND閃存芯片產(chǎn)量的20%。作為閃存定單，蘋果電腦公司已經(jīng)同意支付5億美元平分給英特爾公司和美光科技公司，2007年合資公司生產(chǎn)的25%的NAND閃存將提供給蘋果電腦公司。

TSOP封裝的封裝材料成本大概占總成本的55%，如果采用疊層芯片封裝，封裝成本增加主要是金線和環(huán)氧樹脂芯片粘合，因此只需要增加少量成本就能將單位封裝體積上的功能及應(yīng)用成倍提升，不光如此，它還帶來后序工序的成本降低。

疊層芯片技術(shù)是一項非常重要的技術(shù)，它的興起帶了封裝技術(shù)的一場革命。因此，TSOP疊層芯片封裝技術(shù)的研究有十分深遠的歷史及現(xiàn)實意義。

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