很多制造商提供的是unmounted的集成電路dice，但很少有這種bare dice的大銷(xiāo)售。多數(shù)客戶沒(méi)有設(shè)備或技術(shù)來(lái)處理bare dice，所以需要封裝他們。應(yīng)此封裝也是集成電路制造的一部分。

封裝集成電路的步是把它裝入leadframe里。圖2.31顯示了八引腳的dual-in-line package（DIP）的leadframe的簡(jiǎn)圖，chip已經(jīng)裝上了。Leadframe本身是由一個(gè)矩形的裝die的mount pad和一些lead fingers組成，lead fingers終形成DIP的8個(gè)lead。Leadframs通常是條狀的，所以幾個(gè)dice可以同時(shí)處理。他們要么stamped out of thin sheets of metal，要么用和刻印刷電路板相似的光刻技術(shù)來(lái)蝕刻。Lead frame要么是銅或銅合金，通常plated with tin or a tin-lead alloy。銅不是leadframes的理想金屬，因?yàn)樗凸璧臒崤蛎浵禂?shù)不同。隨著封裝部分被加熱或冷卻，die和leadframe的不同膨脹產(chǎn)生機(jī)械壓力，這對(duì)die的性能產(chǎn)生壞的影響。不幸的是，和硅有相似膨脹系數(shù)的物質(zhì)只有很差的機(jī)械和電特性。偶爾在特殊部件的low-stress的封裝中會(huì)使用一些這種物質(zhì)；叫做Alloy-42的鎳鐵合金可能是頻繁會(huì)遇到的。（節(jié)7.2.6）。

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圖2.31 8引腳DIP的leadframe的簡(jiǎn)圖。

通常用環(huán)氧樹(shù)脂來(lái)裝載die到leadframe上。有時(shí)，樹(shù)脂里添加銀粉來(lái)提高導(dǎo)熱能力。環(huán)氧不是必須的，這樣能降低leadframe和die熱膨脹時(shí)的壓力。另一個(gè)方法是在硅和leadframe之間提供更高的thermal union，但它會(huì)引起更大的機(jī)械壓力。比如，die的背部能鍍上金屬或合金再焊接到leadframe。或，貼上叫做gold preform的金箔到leadframe；加熱die使得它和gold preform合成為牢固的機(jī)械連接。焊接連接和gold preform都能在die和leadframe之間有很好的thermal contact。他們都能產(chǎn)生一個(gè)用來(lái)連接die的襯底和pin之間的電氣連接。能傳導(dǎo)的環(huán)氧能提高熱傳導(dǎo)，但不能總是信賴(lài)他們來(lái)提供電氣連接。（26 R.L. Opila 和J.D. Sinclair, “Electrical Reliability of Silver Filled Epoxies for Die Attach,” 23^rd International Reliability Physics Symp., 1985, pp. 164-172.）

die裝到leadframes上后，下一步是裝bondwires。只有在die上通過(guò)保護(hù)層的opening暴露出的金屬的區(qū)域才能bonding；這些區(qū)域叫做bondpads。Wafer探測(cè)用的探測(cè)卡為了測(cè)試在bondpads上做了contacts，但探針也可以在不連接bondwires的pads上做contact。保留做測(cè)試用的pads通常叫做testpads，來(lái)和實(shí)際的bondpads區(qū)分開(kāi)。Testpads通常比bondpads小，因?yàn)樘结槺?/SPAN>bondwires能到更小的區(qū)域。

用光學(xué)辨識(shí)bandpads地點(diǎn)的高速自動(dòng)機(jī)械能做bonding。這些機(jī)器通常用1mil（25μm）的金線來(lái)bonding，盡管通常用的是小至0.8mil或大至2.0mil的金線。直徑達(dá)到10mil的鋁線也能用，盡管這需要非常不同的bonding機(jī)器。只能用一種直徑和型號(hào)的線來(lái)bond，很少有die用多種的。通常的做法是在所有的pads上用1mil的金bondwire。多根并行bonded的1mil的線能負(fù)載更高的電流或提供更低的電阻，而不需要大直徑線的第二次bonding pass。

Bonding 金線常用的技術(shù)叫做ball bonding。（27 B.G. Streetman, Solid State Electronic Devices, 2^nd ed. (Englewood Cliffs, NJ; Prentice-Hall, 1980). Pp.368-370）由于鋁連線不能ball-banded，所以開(kāi)發(fā)了一種叫wedge bonding的技術(shù)。圖2.32顯示了ball-bonding工藝的必須步驟。

Bonding機(jī)器從一個(gè)叫capillary的小管子中注入金線。氫火焰融化了線頭形成一個(gè)小的金球，或ball（圖2.32, 步）。一旦形成金球，capillary朝著bondpad壓下去。金球在壓力下變形，金和鋁熔合在一起變成焊點(diǎn)。（步驟2），下一步，capillary上升往附近的lead finger移動(dòng)（步驟3）。Capillary再次下降，把金線打入lead finger。這樣金和底下的金屬合成產(chǎn)生焊點(diǎn)（步驟4）。由于在這個(gè)點(diǎn)沒(méi)有球，終的bond叫做stitch bond而不是ball bond。，capillary 從lead finger上升，氫火焰割開(kāi)線，兩個(gè)線頭都融化成球形。（步驟5）。Bond就結(jié)束了，在伸出capillary的線頭上也有了另一個(gè)球，為下做好了準(zhǔn)備。自動(dòng)bonding機(jī)器可以在高下一秒鐘重復(fù)這些步驟10次。這些機(jī)器的高速和無(wú)差錯(cuò)能產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)，整個(gè)bonding流程的成本不超過(guò)1到2美分。

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圖2.32 ball-bonding工藝的步驟

鋁線不能做ball-bonded，因?yàn)闅浠鹧鏁?huì)ignite the fine aluminum wire。相反，一個(gè)小的，楔形工具能用來(lái)輔助capillary。當(dāng)capillary帶著線接近bondpads時(shí)，這個(gè)工具把它對(duì)著pad打碎，形成一個(gè)stitch bond。 這個(gè)過(guò)程也在lead finger重復(fù)，and the tool is then held down against the lead finger while the capillary moves up。鋁線里的張力在它薄弱的點(diǎn)折斷鋁線，并立即形成焊點(diǎn)。這個(gè)過(guò)程能以所需重復(fù)多次。

Ball-bonding工藝要求一個(gè)大約是線的直徑三倍的正方形bondpad。這樣，1mil的金線能連到對(duì)角線大約為3mil的正方形bondpad。Wedge bonding要求更高，通常要求矩形的bondpad。這些bondpad必須和wedge工具處于同一個(gè)方向。他們一般是線厚的兩倍寬，四倍長(zhǎng)。Wedge bondpads的實(shí)際規(guī)則可以變得非常復(fù)雜，特別是對(duì)厚的鋁線。

圖2.31顯示的是bonding 步驟結(jié)束后die被裝入leadframe。Bondwires連接不同的bondpad到他們相應(yīng)的lead。盡管和pins比起來(lái)線都很小，但他們每一個(gè)都能負(fù)載1安培的電流。