第八章 陶瓷封装 ppt课件
陶瓷封装材料
陶瓷封装材料陶瓷封装材料是一种高性能材料，常常用于电子元件和半导体器件的封装中。
它具有优异的机械、化学和物理性能，可在宽温度范围内提供优异的电性能和耐用性。
本文将从材料的组成、性质及应用角度，详细介绍陶瓷封装材料的相关信息。
一、材料的组成陶瓷封装材料是由多种化合物组成的复合材料，其主要成分为氧化铝、氧化铝氧氮、硅酸盐、氧化锆和二氧化硅等。
在此基础上，还可以添加其他各种有机化学物和无机成份，以提高其性能和可塑性。
这些材料可以通过不同的加工方法，例如高温烧结、压制和注塑等，制成各种尺寸和形状的封装件。
二、性质特点1.优异的耐用性陶瓷封装材料的硬度和抗磨损性非常高，甚至能够耐受极端环境中的磨损和冲击。
这使得它在恶劣应用环境下仍能保持良好的稳定性和可靠性。
2.良好的耐温性陶瓷封装材料具有较高的熔点和良好的热稳定性，可以在高温（800℃以上）环境下稳定运行，并且不会因热膨胀系数的变化而导致微小断裂。
3.优良的化学性质陶瓷封装材料不会受到常见的化学物质的腐蚀和损害，因此在各种化学环境中也能保持稳定性。
4.优异的绝缘性能陶瓷封装材料具有出色的电绝缘性，能够在高电场下承受高压而不导电，从而保护其内部的器件。
5.优良的热导性能陶瓷材料通常具有良好的热导性能，并且可以通过改变材料的成分和结构，进一步提高其热导率，确保被封装器件的散热效果。
陶瓷封装材料可以通过不同的加工方式，制成各种形状和尺寸的封装器件，以满足不同应用需求。
三、应用领域陶瓷封装材料在各种电子元件和半导体器件中的应用非常普遍，如晶体管、集成电路、二极管、传感器、热电偶、电容器和电阻器等。
在集成电路（IC）中，陶瓷封装材料被广泛应用，以确保器件的稳定性和可靠性。
此外，它还可以用于振荡器、放大器、滤波器、变频器和逆变器等各种应用中。
总之，陶瓷封装材料以其优异的性能和可靠性在电子元件和半导体器件中得到了广泛的应用。
未来，随着先进制造技术和新型材料的不断涌现，陶瓷封装材料将会进一步发挥其独特的优势，在电子领域中展现更为广泛的应用前景。
第八章 陶瓷封装
3、其它陶瓷封装材料
因为塑胶封装的冲击， 因为塑胶封装的冲击，陶瓷封装是用于高可靠度需求的封 装主流，开发出新型的陶瓷封装材料：氮化铝、碳化硅、 装主流，开发出新型的陶瓷封装材料：氮化铝、碳化硅、氧 化铍、玻璃陶瓷、钻石等。 化铍、玻璃陶瓷、钻石等。 玻璃陶瓷：利用成分的调整而改善其物理性质， 玻璃陶瓷：利用成分的调整而改善其物理性质，可适合各种 电子封装的要求。但热传导率过低，要跟氧化铍、 电子封装的要求。但热传导率过低，要跟氧化铍、 氮化硅、人造钻石等混合烧结来提高玻璃陶瓷基板。 氮化硅、人造钻石等混合烧结来提高玻璃陶瓷基板。 钻石：具有优异的热传导率与的介电常数，用于基材，还 钻石：具有优异的热传导率与的介电常数，用于基材， 用于复合材料基板和黏结剂的填充剂 超高的硬度与耐磨耗性， 超高的硬度与耐磨耗性，使其可用于封装表面镀层 材料。 材料。
尹小田
3、其它陶瓷封装材料
因为塑胶封装的冲击， 因为塑胶封装的冲击，陶瓷封装是用于高可靠度需求的封 装主流，开发出新型的陶瓷封装材料：氮化铝、碳化硅、 装主流，开发出新型的陶瓷封装材料：氮化铝、碳化硅、氧 化铍、玻璃陶瓷、钻石等。 化铍、玻璃陶瓷、钻石等。 碳化硅：有优良的热传导率与极为接近硅的热膨胀系数、有 碳化硅：有优良的热传导率与极为接近硅的热膨胀系数、 优良电绝缘性质。 优良电绝缘性质。 利用SiO2+2C→SiC+CO2产生碳化硅，与适量的 产生碳化硅， 利用 氧化铍粉末和有机成分混合， 氧化铍粉末和有机成分混合，用喷洒干燥法制成粉 粒后，用冷压制成薄圆板状， 粒后，用冷压制成薄圆板状，跟石墨镉片交互叠合 烧结而成。 后，烧结而成。 氧化铍：有绝佳的热传导特性与低介电常数， 氧化铍：有绝佳的热传导特性与低介电常数，是所有陶瓷氧 化物热传导率能高于金属的材料。 化物热传导率能高于金属的材料。适用于高热传或 高功率元器件的封装。但是有毒性。 高功率元器件的封装。但是有毒性。
第八章陶瓷基复合材料ppt课件
的性能与SiCw含量之间的关系。
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50
断 裂 韧 性
弯 曲 强 度
f(MPa)
KIC(MPa.m1/2)
ZrO2(Y2O3)
复 合
SiCw含量（vol%）
SiCw含量（vol%）材Fra bibliotek料 的
维 氏 硬
力
度
弹 性 模 量
E(GPa) HV(GPa)
学
性
能
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51
SiCw含量（vol%）
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11
但是，必须对碳纤维进行有效 的保护以防止它在空气中或氧化性 气氛中被腐蚀，只有这样，才能充 分发挥它的优良性能。
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12
陶瓷基复合材料中的增强体中， 另一种常用纤维是玻璃纤维。
制造玻璃纤维的基本流程如下 图所示：
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13
将玻璃小球 熔化，然后通过 1mm左右直径的 小孔把它们拉出 来。
9
目前，碳纤维常规生产的品种主要有两种， 即高模量型和低模量型。
其中，高模量型的拉伸模量约为400 GPa， 拉伸强度约为1.7 GPa；
低模量型的拉伸模量约为240 GPa，拉伸
强度约为2.5 GPa。
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碳纤维主要用在把强度、刚度、 重量和抗化学性作为设计参数的构 件，在1500℃的温度下，碳纤维仍 能保持其性能不变。
可达0.1E(E为杨氏模量)，这已非常接
近于理想拉伸强度0.2E。
相比之下，多晶的金属纤维和块
状金属的拉伸强度只有0.02E和0.001E。
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23
由于晶须具有最佳的热性能、低密度和 高杨氏模量，从而引起了人们对其特别的关 注。
陶瓷ppt课件
餐具
陶瓷是制作餐具最常用的材料之一，具有易清洗、耐磨损、不变 形等特点。
茶具
陶瓷茶具具有独特的保温性能和细腻的触感，是品茶爱好者们的首 选。
洁具
陶瓷洁具如马桶、洗手盆等具有耐污、易清洁的特点，广泛用于家 庭和公共场所。
建筑装饰中的应用
瓷砖
01
陶瓷瓷砖具有色彩丰富、图案多样、质感优良等特点，常用于
室内外地面、墙面的装饰。
将粘土与其他材料如石英、长石 等混合，以调节材料的属性和烧
成温度。
材料的研磨
将混合后的材料进行研磨，使材 料更加细腻，提高成型的成功率
。
成型工艺
01
02
03
04
手制成型
利用手捏、雕琢等手法制作陶 瓷器皿。
机压成型
利用模具和压力机，将泥料压 制成预设形状。
注浆成型
利用石膏模具，将泥浆注入其 中，待干燥后脱模得到器皿。
瓷器
由瓷土制成，表面光滑， 质地坚硬，常用于餐具、 装饰品和工艺品。
釉陶
在陶器表面涂上釉料，增 强其防水性和光泽度，常 用于制作彩色的装饰品和 工艺品。
按功能分类
实用器
包括餐具、茶具、烹饪器 具等，强调实用性和舒适 性。
装饰品
如花瓶、雕塑、壁画等， 注重审美和装饰效果。
建筑材料
如瓷砖、琉璃瓦等，用于 建筑和装饰。
国际陶瓷艺术家及其作品
日本艺术家草间弥生
以波点、条纹等重复图案创作出独特的陶瓷艺术作品。
英国艺术家爱丽丝·默多克
擅长运用陶瓷材料表现社会、文化等主题，作品具有深刻的思考内 涵。
丹麦艺术家彼得·德鲁克
以简洁的造型和纯净的色彩，创作出富有北欧风格的陶瓷作品。
陶瓷封装——精选推荐
1摘要塑料封装的散热性、耐热性、密封性虽逊于陶瓷封装和金属封装，但塑料封装具有低成本、薄型化、工艺较为简单、适合自动化生产等优点，它的应用范围极广，从一般的消费性电子产品到精密的超高速电脑中随处可见，也是目前微电子工业使用最多的封装方法。
塑料封装的成品可靠度虽不如陶瓷，但数十年来材料与工艺技术的进步，这一缺点已获得相当大的改善，塑料封装在未来的电子封装技术中扮演的角色越来越重要。
2关键词塑料封装技术、与塑封成型的缺陷有关的失效模式、塑料封装的可靠性试验3 塑料封装技术3.1 塑料封装材料热硬化型与热塑型高分子材料均可用于塑胶封装的铸膜成形，酚醛树脂、硅胶等热硬化型塑胶为塑料封装最主要的材料，它们都有优异的铸膜成形特性，但也各具有某些影响封装可靠性的缺点。
塑料封装的铸膜材料一般有酚醛树脂、加速剂、硬化剂、催化剂、耦合剂、无机填充剂、阻燃剂、模具松脱剂及黑色色素等成分组成。
塑封器件封装材料主要是环氧模塑料。
环氧模塑料是以环氧树脂为基体树脂，以酚醛树脂为固化剂，再加上一些填料，如填充剂、阻燃剂、着色剂、偶联剂等微量组分，在热和固化剂的作用下环氧树脂的环氧基开环与酚醛树脂发生化学反应，产生交联固化作用使之成为热固性塑料。
环氧树脂的种类和它所占比例的不同，直接影响着环氧模塑料的流动特性、热性能和电特性。
综上所述，塑封的选材直接影响了塑封的可靠性，所以完成塑封要做好选材的准备。
3.2 塑料封装的方法塑料封装可利用转移铸膜、轴向喷洒涂胶与反应射出成型等方法制成，虽然工艺有别，但原料的准备于特性的需求有共通之处。
转移铸膜是塑料封装最常见的密封工艺技术。
已经完成芯片黏结及打线接合的IC芯片与引脚置于可加热的铸孔中，利用铸膜机的挤制杆将预热软化的铸膜材料经闸口与流道压入模具腔体的铸孔中，在温度约175℃，1~3min的热处理使铸膜材料产生硬化成型反应。
封装元器件自铸膜中推出后，通常需要再施予4~16h，175℃的热处理以使铸膜材料完全硬化。
第八章 陶瓷封装
第十章 气密性封装
气密性封装是集成电路芯片封装技术的关键之一。 气密性封装 所谓气密性封装是指完全能够防止污染物（液体或 固体）的侵入和腐蚀的封装。
10.1 气密性封装的必要性 气密性封装可以大大提高电路，特别是有源器件的可靠性。有源器 件对很多潜在的失效机理都很敏感，如腐蚀，可能受到水汽的 侵蚀，会从钝化的氧化物中浸出磷而形成磷酸，这样又会侵蚀 铝键合焊盘。
测试项目简称 Precon test T/C Test T/S Test HTST Test T&H Test PCT Test
表8.1 陶瓷材料的基本特性比较
8.3 陶瓷封装工艺
图8.2 氧化铝陶瓷封装的流程
8.4 其他陶瓷封装材料
近年来，陶瓷封装虽面临塑胶封装的强力竞争而不再是使用数量最多 的封装方法，但陶瓷封装仍然是高可靠度需求的封装最主要的方法。 各种新型的陶瓷封装材料，如氮化铝、碳化硅、氧化铍、玻璃陶瓷、 氮化铝、碳化硅、氧化铍、玻璃陶瓷、 氮化铝 钻石等材料也相继地被开发出来以使陶瓷封装能有更优质信号传输、 钻石 热膨胀特性、热传导与电气特性。
图（11.1）所示的统计学上的浴盆曲线 浴盆曲线（Bathtub Curve）很清晰地描述 浴盆曲线 了生产厂商对产品可靠性的控制 生产厂商对产品可靠性的控制，也同步描述了客户对可靠性的需求 客户对可靠性的需求。 生产厂商对产品可靠性的控制 客户对可靠性的需求
早夭区
正常使用寿命区
耐用区
可靠性比较低
反应式射出成型工艺能免除传输铸膜工艺的缺点，其优点 优点有： 反应式射出成型 优点 （1）能源成本低； （2）低铸膜压力（约0.3～0.5 Mpa），能减低倒线发生的机会； （3）使用的原料一般有较佳的芯片表面润湿能力； （4）适用于以TAB连线的IC芯片密封； （5）可使用热固化型与热塑型材料进行铸膜。 反应式射出成型工艺的缺点 缺点则为： 缺点 （1）原料须均匀地搅拌； （2）目前尚无一标准化的树脂原料为电子封装业者所接受。
陶瓷成型方法PPT课件
3、滚压成型常见缺陷 1）粘滚头：泥料可塑性太强或水分过多；滚头转速太快； 滚头过于光滑及下降速度慢；滚头倾角过大。 2）开裂：坯料可塑性差；水分太少，水分不均匀；滚头 温度太高，坯体表面水分蒸发过快，引起坯体内应力增大。 3）鱼尾：坯体表面呈现鱼尾状微凸起。原因是滚头摆动； 滚头抬离坯体太快。 4）底部上凸：滚头设计不当或滚头顶部磨损； 滚头安装 角度不当；泥料水分过低。 5）花底：坯体中心呈菊花状开裂。原因是模具过干过热； 泥料水分少；转速太快；滚头中心温度高；滚头下压过猛； 新模具表面有油污。
§ 3 压制成型
一、定义
将含有一定水分（或其它粘结剂）的粒状粉料填充于模 具之中，对其施加压力，使之成为具有一定形状和强度 的陶瓷坯体的成型方法叫做压制成型。又称模压成型 （stamping process）、干压成型(dry pressing)。 粉料含水量8%~15％时为半干压成型； 粉料含水量为3％~7％时为干压成型； 特殊的压制工艺（如等静压法），坯料水分可在3％以 下。
§ 2 可塑成型
利用外力对坯料进行成型。基本原理是基于坯料的可塑性。 一、滚压成型
1.工艺原理和特点：成型时盛放着泥料的石膏模型和滚压头分 别绕自己的轴线以一定的速 度同方向旋转。滚压头在旋 转的同时逐渐靠近石膏模型， 对泥料进行滚压成型。 优点：坯体致密、组织结构 均匀、表面质量高。 阳模滚压（外滚压）：滚压 头决定坯体形状和大小，模 型决定内表面的花纹。 阴模滚压（内滚压）：滚压 头形成坯体的内表面。
收缩不一致。
3）压力注浆
通过提高泥浆压力来增大注浆过程推动力，加速水分的
扩散，不仅可缩短注浆时间，还可减少坯体的干燥收缩
和脱模后坯体的水分。注浆压力越高，成型速度越大，
第8章-陶瓷封装
缺点：装配时尺寸精度差、介电系数 高、价格昂贵； • 具有较高的脆性，易致引力损害。
1
陶瓷封装的工艺流程
分为两个阶段：
① 封装底座制作：生瓷片底板成型—金属化、 电镀形成电极—瓷片叠层—烧结。 ② 形成封装体：粘片—键合—加强固定—封 盖。 • 烧结是陶瓷工艺基板成型的关键步骤；
陶瓷封装：
概念： 与金属封装一样，陶瓷封装也 是一种气密性的密封形式。价格 低于金属封装。封装体通常采用 的材料：Al2O3
第八章
陶瓷封装
特点：
气密性好，封装体的可靠性高； 优良的电性能，具有对复杂器件进行一体化封 装的能力； 导热性能好，可降低； 化学性能稳定：与盖板、引线之间是冶金连接 多层布线：具有最高的布线密度；已经可以达 到100层 高导热率：适合于需要散热能力强的器件，如 超级计算机的CPU 多种材料选择：Al2O3、AlN、BeO、莫来石 (3Al2O3+2SiO2) 制造工艺复杂
① 无机材料组成： ② 有机材料组成：
•
陶瓷基板可区分为：
• ① ② ③ • •
① 高温共烧型（9:1） ② 低温共烧型（1:3）
生胚片的制作方法： 刮刀成型法 干式压制成型 滚筒压制成型 将浆料经上述成型技术方法后，制成 生胚片。 一般生胚片的厚度约在0.2~0.28mm。
冲片： 叠压：制多层基板，需完成厚膜金属化的生 胚片进行叠压。 • 烧结：陶瓷基板成型中的关键工艺步骤。高 温与低温共烧条件虽不同，但目标一致：即 将有机成分烧除，无机材料烧结成为致密、 坚固的结构。 ① 高温共烧 ② 低温共烧 • •
• 表层电镀、：制作接合的针脚，供下一 层次的封装使用。 • 引线接合：一般将焊料置于引脚与金属 键合之间，加热至共晶温度进行。 总结：以氧化铝为基板的陶瓷封装工艺， 主要步骤。
《陶瓷包装材料》课件
破碎与磨细
将原料破碎成小块，然后通过 球磨机或砂磨机进行磨细，使 原料达到一定的细度和粒度分 布。
除铁与除渣
通过磁选和浮选去除粉体中的 铁杂质和颗粒物，提高粉体的 纯度和质量。
干燥与除湿
将制备好的粉体进行干燥处理 ，去除水分和其他挥发性组分 ，确保粉体的稳定性和干燥度
。
成型工艺
塑性成型
通过将粉体与适量的水、粘土等添加 剂混合，形成塑性泥料，然后通过压 滤、挤压、滚压等方式成型。
彩印与贴花
在陶瓷包装材料表面进行 彩印或贴花处理，以提高 产品的附加值和市场竞争 力。
包装与运输
对烧成的陶瓷包装材料进 行包装和运输，确保产品 在运输过程中不受损坏。
06
陶瓷包装材料的未来发展前景
高性能陶瓷包装材料的研究与开发
要点一
总结词
要点二
详细描述
随着科技的不断进步，高性能陶瓷包装材料的研究与开发 成为未来的重要趋势。
详细描述
除了上述几种应用案例外，陶瓷包装材料还 广泛应用于其他领域，如航空航天、汽车制 造、体育器材等。例如，碳化硅陶瓷具有轻 质、高强度、良好的隔热性能等特点，因此 在航空航天领域得到广泛应用，可以作为飞
机和卫星的隔热材料和结构材料。
05
陶瓷包装材料的生产工艺
粉体制备
原料选择
选择优质原料，如高岭土、瓷 石等，确保粉体的纯净度和化
根据不同的陶瓷包装材料和生产工艺，选 择合适的烧成气氛（氧化气氛、还原气氛 或中性气氛）。
烧成周期
烧成设备
控制好烧成周期和冷却速率，使陶瓷包装 材料在烧成过程中得到充分的烧结和相变 。
根据生产规模和产品要求，选择合适的烧 成设备，如隧道窑、辊道窑、梭式窑等。
产品陶瓷封装流程
产品陶瓷封装流程The ceramic packaging process for products is a crucial step in ensuring their durability and longevity. 产品的陶瓷封装过程是确保其耐久性和持久性的关键步骤。
This process involves encapsulating electronic components in ceramic material to protect them from external elements such as moisture, dust, and temperature changes. 这个过程涉及将电子元件封装在陶瓷材料中，以保护它们免受外部元素的影响，如湿气、灰尘和温度变化。
Ceramic packaging is known for its excellent thermal conductivity, mechanical strength, and resistance to corrosion, making it an ideal choice for high-performance electronic devices. 陶瓷封装以其优异的导热性、机械强度和耐腐蚀性而闻名，是高性能电子设备的理想选择。
One of the key benefits of using ceramic packaging is its ability to withstand extreme temperatures, making it suitable for applications in harsh environments. 使用陶瓷封装的一个关键好处是其能够承受极端温度，使其适用于恶劣环境中的应用。
The ceramic material used in the packaging process can withstand temperatures ranging from -40°C to 250°C, providing protection to electronic components in both hot and cold conditions. 在封装过程中使用的陶瓷材料可以承受从-40°C到250°C的温度范围，为电子元件在炎热和寒冷条件下提供保护。
陶瓷封装工艺流程
陶瓷封装工艺流程陶瓷封装是一种常用的组件封装技术，它结合了金属和陶瓷材料的优点，使用封装工艺实现组件的封装。
陶瓷封装工艺流程包括设计、备料、焊接、清洁和测试等多个步骤。
其中焊接是封装过程中最关键的步骤，是决定封装质量的关键，必须提高焊接质量，保证封装质量出色。
首先，完成设计过程。
设计是指根据用户的要求，结合现有的组件，确定封装的形状、颜色和尺寸等，并确定需要使用的材料和封装方式。
设计过程要简单明了，并且更重要的是要保证设计的合理性，即确保设计方案能够满足用户的要求，并且能够降低生产成本和提高生产效率。
第二步是备料，也就是准备封装材料。
首先，根据设计图确定要使用的封装材料，然后准备两种材料金属和陶瓷，根据组件的尺寸和设计图精确切割，确保最终的封装结果精度大小准确。
然后是封装的焊接工艺。
焊接是封装技术最重要的一环，是决定封装质量的关键，必须提高焊接质量，保证封装质量出色。
目前，多种封装焊接技术可供选择，包括地面焊接、超声波焊接和激光焊接等。
我们可以根据实际情况选择最适合的焊接方式。
接下来是清洁，即组件封装完成后，要进行有效的清洁，以保证封装表面干净，无污垢、污渍等。
使用管道或机械装置流过的溶剂可以有效地去除涂油、留下物、尘埃等污染物。
最后，组件封装后进行测试，以确保封装工艺达到设计要求，可以满足客户的要求并保证封装质量。
因此，测试是保证组件封装质量的重要环节。
测试过程可以根据需要进行湿度测试和电性能测试。
综上所述，陶瓷封装工艺流程包括设计、备料、焊接、清洁和测试等多个步骤，每个步骤都关系到组件封装最终质量。
陶瓷封装工艺的正确施工可以节省时间，降低成本，提高效率，提供优质的服务。
半导体封装工艺介绍ppt课件
主要是针对Wafer Saw之后在显微镜下进行Wafer的外观检查，是否有 出现废品。
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Chipping Die 崩边
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FOL– Die Attach 芯片粘接
Write Epoxy 点银浆
Die Attach 芯片粘接
Epoxy Cure 银浆固化
Epoxy Storage： 零下50度存放；
• 按照封装外型可分为： SOT、SOIC、TSSOP、QFN、QFP、BGA、CSP等；
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3
IC Package （IC的封装形式）
• 按封装材料划分为：
塑料封装
陶瓷封装
金属封装主要用于军工或航天技术，无 商业化产品；
陶瓷封装优于金属封装，也用于军事产 品，占少量商业化市场；
塑料封装用于消费电子，因为其成本低
FOL– Wafer Saw晶圆切割
Wafer Saw Machine
Saw Blade(切割刀片)：
Life Time：900~1500M； Spindlier Speed：30~50K rpm： Feed Speed：30~50/s;
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FOL– 2nd Optical Inspection二光 检查
Epoxy Write： Coverage >75%;
Diቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ Attach： Placement<0.05mm;
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FOL– Epoxy Cure 银浆固化
银浆固化：
175°C，1个小时； N2环境，防止氧化：
Die Attach质量检查： Die Shear（芯片剪切力）
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FOL– Wire Bonding 引线焊接
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第十章 气密性封装
气密性封装是集成电路芯片封装技术的关键之一。 所谓气密性封装是指完全能够防止污染物（液体或 固体）的侵入和腐蚀的封装。
3～5Leabharlann （W/m·℃） 18 20 37 30 270 230 240 600
2000 400
5
（℃） 1 500 1 600 1 600 1 600 2 000 1 900 2 000 >2 000 >2 000 ～1 000 1 000
（MPa） ～300 400 620 — 450
350～400 241 — — 300 150
9.2 塑料封装的工艺
轴向喷洒涂胶工艺的优点如下： （1）成品厚度较薄，可缩小封装的体积； （2）无铸膜成型工艺压力引致的破坏； （3）无原料流动与铸孔填充过程引致的破坏； （4）适用于以TAB连线的IC芯片封装。 轴向喷洒涂胶工艺的缺点为： （1）成品易受水气侵袭； （2）原料黏滞性的要求极苛刻； （3）仅能做单面涂封，无法避免应力的产生； （4）工艺时间长。
9.3 塑料封装的可靠性试验
常用来试验塑料封装的可靠性的方法有下列三种 :
（1）高温偏压试验（High Temperature/Voltage Bias Test）。试验的方法是将 封装元器件置于125～150℃的测试腔中，并使其在最高的电压与电流负荷的 条件下操作，其目的是试验元器件与材料相互作用所引致的破坏。
材 料 种 类 （at 1MHz）
92%氧化铝
9.2
96%氧化铝
9.4
99.6%氧化铝
9.9
氮化硅（Si3N4）
7
碳化硅（SiC）
42
氮化铝（AlN）
8.8
氧化铍（BeO）
6.8
氮化硼（BN）
6.5
钻石（高压）
5.7
钻石（CVD）
3.5
玻璃陶瓷
4～8
（ppm/℃） 6 6.6 7.1 2.3 3.7 3.3 6.8 3.7 2.3 2.3
表8.1 陶瓷材料的基本特性比较
8.3 陶瓷封装工艺
图8.2 氧化铝陶瓷封装的流程
8.4 其他陶瓷封装材料
近年来，陶瓷封装虽面临塑胶封装的强力竞争而不再是使用数量最多 的封装方法，但陶瓷封装仍然是高可靠度需求的封装最主要的方法。 各种新型的陶瓷封装材料，如氮化铝、碳化硅、氧化铍、玻璃陶瓷、 钻石等材料也相继地被开发出来以使陶瓷封装能有更优质信号传输、 热膨胀特性、热传导与电气特性。
（2）温度循环试验（Temperature Cycle Test）。采用的试验条件有：
① 65～150℃循环变化，在最高与最低温各停留1h； ② 55～200℃循环变化，在最高温与最低温各停留10min； ③ 0～125℃，每小时3个循环变化。温度循环试验可以测量应力对封装结构的影
响，能测出的问题点有连线接点分离、连线断裂、接合面裂隙与芯片表面的 钝化保护层破坏等。
缺点： （1）与塑料封装相比较，它的工艺温度较高，成本较高； （2）工艺自动化与薄型化封装的能力逊于塑料封装； （3）其具有较高的脆性，易致应力损害； （4）在需要低介电常数与高连线密度的封装中，其必须与薄膜封装技术竞争
精品资料
陶瓷与塑料封装的工艺流程 半导体用NTK陶瓷封装材料(封装管壳)
8.2 氧化铝陶瓷封装的材料
第八章 陶瓷封装
8.1 陶瓷封装简介
陶瓷封装是高可靠度需求的主要封装技术。当今的陶瓷技术已可将烧结的尺寸变 化控制在0.1%的范围，可结合厚膜技术制成30-60层的多层连线传导结构，因此 陶瓷也是作为制作多芯片组件（MCM）封装基板主要的材料之一。 优点： （1）在各种IC元器件的封装中，陶瓷封装能提供IC芯片气密性的密封保护，使其 具有优良的可靠度； （2）陶瓷被用做IC芯片封装的材料，是因其在电、热、机械特性等方面极其稳定， 而且它的特性可通过改变其化学成分和工艺的控制调整来实现，不仅可作为封装 的封盖材料，它也是各种微电子产品重要的承载基板
（3）温度/湿度/偏压试验（Temperature/Humidity/Voltage Bias Test）。这种试 验方法也称为THB试验，将IC元器件置于85℃/85%相对湿度的测试腔中，并 在元器件上通入交流负载（通常约5V），它也是所有试验中最严格的一种。 与THB试验相似的试验有：HAST试验（Highly Accelerated Stress Test）， 是将元器件置于100～175℃，50%～85%相对湿度的环境中并加入偏压的试 验；G1应力试验（G1 Stress Test），是将封装元器件置于含氯、硫磺、二 氧化氢、二氧化氮或臭氧等特殊气体环境中的试验。
反应式射出成型工艺能免除传输铸膜工艺的缺点，其优点有： （1）能源成本低； （2）低铸膜压力（约0.3～0.5 Mpa），能减低倒线发生的机会； （3）使用的原料一般有较佳的芯片表面润湿能力； （4）适用于以TAB连线的IC芯片密封； （5）可使用热固化型与热塑型材料进行铸膜。 反应式射出成型工艺的缺点则为： （1）原料须均匀地搅拌； （2）目前尚无一标准化的树脂原料为电子封装业者所接受。
第九章 塑料封装
塑料封装的散热性、耐热性、密封性虽逊于陶瓷封装和金属封装，但塑料封 装具有低成本、薄型化、工艺较为简单、适合自动化生产等优点，它的应用 范围极广，从一般的消费性电子产品到精密的超高速电脑中随处可见，也是 目前微电子工业使用最多的封装方法。
9.1 塑料封装的材料
热硬化型（Thermosets）与热塑型（Thermoplastics）高分子材料均可应用于 塑胶封装的铸膜成型，酚醛树脂、硅胶等热硬化型塑胶为塑料封装最主要的材 料，它们都有优异的铸膜成型特性，但也各具有某些影响封装可靠度的缺点。 塑料封装的铸膜材料一般由酚醛树脂（Novolac Epoxy Resin）、加速剂 （Accelerator，或称为Kicker）、硬化剂（Curing Agent，或称为Hardener）、 催化剂（Catalyst）、耦合剂（Coupling Agent，或称Modifier）、无机填充剂 （Inorganic Filler）、阻燃剂（Flame Retardant）、模具松脱剂及黑色色素 （Black Coloring Agent）等成分组成。