厚膜电路封装-常
厚膜电路包封材料
厚膜电路包封材料厚膜电路包封材料是一种用于保护和封装厚膜电路的材料。
厚膜电路是一种基于聚酰亚胺薄膜的电路板，具有高可靠性、高密度和高稳定性等特点，在电子产品的制造中得到广泛应用。
厚膜电路包封材料的选择对于保护电路的稳定性和可靠性至关重要。
这种材料需要具备以下特点：1. 良好的绝缘性能：厚膜电路包封材料需要具备良好的绝缘性能，能够有效隔离电路与外界环境的接触，防止电路受潮、受污染或受到其他外界干扰。
2. 优异的耐高温性能：电子产品在使用过程中会产生热量，因此厚膜电路包封材料需要具备优异的耐高温性能，能够在高温环境下保持稳定性能，防止材料变形、熔化或损坏。
3. 良好的耐化学性能：电子产品常常接触到各种化学物质，如溶剂、酸碱等，因此厚膜电路包封材料需要具备良好的耐化学性能，能够抵抗化学物质的侵蚀，保持其稳定性能。
4. 良好的机械性能：厚膜电路包封材料需要具备良好的机械性能，能够抵抗外界的物理冲击和挤压，保护电路板不受损坏。
5. 优异的粘接性能：厚膜电路包封材料需要具备优异的粘接性能，能够与电路板牢固粘合，形成密封的保护层，防止水分、灰尘等进入电路板。
厚膜电路包封材料通常采用聚酰亚胺薄膜作为基材，加入适量的填料、稳定剂和粘合剂等，通过特定的工艺制备而成。
常见的厚膜电路包封材料有以下几类：1. 聚酰亚胺薄膜：聚酰亚胺薄膜是一种高性能的绝缘材料，具有优异的耐高温性能和耐化学性能，能够有效保护电路板不受外界环境的影响。
2. 硅胶：硅胶是一种常用的封装材料，具有良好的绝缘性能和耐高温性能，能够形成柔软的保护层，适用于对电路需要柔性保护的场合。
3. 纳米复合材料：纳米复合材料是一种新型的厚膜电路包封材料，通过将纳米填料与基材复合，可以显著改善材料的性能，提高其绝缘性能、耐高温性能和耐化学性能。
厚膜电路包封材料在电子产品的制造中起到了至关重要的作用。
它能够有效保护电路板，提高电路的稳定性和可靠性，延长电子产品的使用寿命。
集成电路芯片封装技术之厚膜技术(25页)
传统金属陶瓷厚膜浆料成分—粘结成分
粘接成分：主要有两类物质用于厚膜与基板的粘接：玻 璃材料和金属氧化物，可以单独使用或者一起使用。
玻璃材料粘接机理： 【与基板中的玻璃发生化学反应】和【玻璃态物质熔融流 入基板不规则表面】
溶剂或稀释剂—决定运载剂的粘度 一、适于丝网印刷的具有非牛顿流变能力的黏性流体；
金属氧化物粘结的优缺点？ 聚合物导体主要是C和Ag，常用于有机基板材料上。
配制浆料时，须将各成分按一定比例充分混合。
厚膜导体材料基本类型：
式中：τ--所加剪切应力； 传统金属陶瓷厚膜浆料成分—粘结成分 而且，比普通PCB能更适应环境。 基于厚膜电路在高温、高压、大功率的应用中有极大的优势。
传统金属陶瓷厚膜浆料成分—有机粘结剂
证颗粒尺寸均匀。
传统金属陶瓷厚膜浆料成分—粘结成分
【技提术供 、电TAB互技连术：与元金FC器B件技属、术膜的C布概u线念和和更C高级d组（装互镉连】）与浆料混合，发生基板表面氧化反
牛顿内摩擦定律表达式：τ=μγ
应生成氧化物，金属与氧化物粘结并通过烧结结合在一起。 金属Cu和Cd（镉）与浆料混合，发生基板表面氧化反应生成氧化物，金属与氧化物粘结并通过烧结结合在一起。
制造过程开始于粉末态的物质，通过从化学溶液中沉淀出来的金形成的金粉末与细筛的玻璃粉混合，加入运载剂（由适当的溶剂、增
稠剂或胶混合）后用球磨机使混合物充分混合来减小玻璃料和其他脆性材料的颗粒尺寸，最后由三辊轧膜机将浆料的组分弥散开，保
证三颗种粒 芯尺片寸互服均连匀技了。术的上对比述分析两种粘结剂的缺点，称之为混合粘结系统。
厚膜印刷所用材料是一种特殊材料——浆料，而薄膜技 术则是采用镀膜、光刻和刻蚀等方法成膜。
厚膜电路包封材料
厚膜电路包封材料厚膜电路包封材料是一种应用于电子产品中的封装材料，用于保护电路板上的电子元器件和线路。
它具有良好的绝缘性能、耐高温性能和机械强度，可有效地防止电路板受到外界环境的侵蚀和损坏。
在电子设备中，封装材料起到了重要的作用。
它不仅能够保护电路板上的电子元器件，还能提供电气隔离和机械支撑的功能。
厚膜电路包封材料由底材和粘合剂组成，常用的底材有聚酰胺薄膜、聚酯薄膜等，粘合剂则有环氧树脂、聚氨酯等。
厚膜电路包封材料具有良好的绝缘性能。
电子设备中的电路需要进行绝缘处理，以防止电流的泄漏和干扰。
厚膜电路包封材料能够有效地隔离电路板上的各个线路和元器件，防止电流的短路和泄漏，提高电路的可靠性和稳定性。
厚膜电路包封材料具有耐高温性能。
在电子设备中，电路板经常会受到高温的影响，如果封装材料不能承受高温，就会导致电路板失效或损坏。
厚膜电路包封材料采用高温耐受的材料制成，能够承受高温环境下的热膨胀和热冷却，保持电路板的稳定性和可靠性。
厚膜电路包封材料还具有良好的机械强度。
在电子设备中，电路板经常会受到机械振动和冲击，如果封装材料的机械强度不够，就会导致电路板损坏。
厚膜电路包封材料具有较高的机械强度和韧性，能够有效地吸收和分散机械振动和冲击，保护电路板上的线路和元器件。
在实际应用中，厚膜电路包封材料被广泛应用于电子产品的制造过程中。
它可以用于手机、电脑、电视、汽车等各种电子设备中，为这些设备提供良好的保护和支持。
同时，厚膜电路包封材料还能够提高电子产品的生产效率和质量，减少生产成本和故障率。
厚膜电路包封材料是一种重要的电子封装材料，具有良好的绝缘性能、耐高温性能和机械强度。
它在电子设备中起到了保护和支撑的作用，提高了电路板的可靠性和稳定性。
随着电子产品的不断发展，厚膜电路包封材料的应用也将不断扩大，为电子产业的发展做出更大的贡献。
第3章 厚薄膜电路
溅射蚀刻优点
（1）膜下的材料不存在任何钻蚀问题，气体离 子以基板的法线方向撞击基板。这就意味着没有 任何离子从切线方向撞击膜，因而侧面平直，与 其相反，化学蚀刻的速率在切线方向与法线方向 是相同的。因此，造成与薄膜厚度相等的钻蚀。
（2）由于不再需要用来蚀刻薄膜的烈性化学物 质，所以对人员的危害较小，而且没有污水处理 的问题。
电阻丝蒸发与电子束蒸发（2）
电子束蒸发法具有很多的优点。通过电场 加速的电子流在进入磁场后倾向与呈弧线运动， 利用这种现象，把高能电子流直接作用在蒸发 物质上。当它们轰击到蒸发剂时，电子的动能 转变成热。因为舟的电阻并不是一个影响因素， 而控制电子能量的参数是容易测量和控制的， 所以电子束蒸发是更容易控制的。此外，热将 更集中和强烈，使得在高于10-2torr温度下蒸发 成为可能，也减轻了蒸发剂与舟之间的反应。
图 电子束蒸发装置示意图
2、溅射法—可制备各类金属、合金、化合物薄 膜。
直流溅射—制备各类金属膜
磁控溅射–-是一种淀积速度高、工作气压低的溅射 技术，提高了淀积速度及膜质量，
反应溅射—采用纯金属作为靶材，在气体中混入适 量的活性气体，获得不同的化合物薄膜。
溅射淀积薄膜
如图所示，在一个大约10Pa压力的局部真空里形 成一个导电的等离子体，用于建立等离子体所用的气 体通常是与靶材不发生反应的某种惰性气体，例如氩 气。基板和靶材置于等离子体中，基板接地，而靶材 具有很高的AC或DC负电位，高电位把等离子体中的 气体离子吸引到靶材上，具有足够动能的这些离子与 靶材碰撞，撞击出具有足够残余动能的微粒，使其运 动到达基板并黏附其上。
第3章
厚/薄膜技术
概述
厚膜技术使用丝网印、干燥与烧结三种工艺方法。 薄膜技术是一种减法技术，使用镀膜、光刻与刻蚀方法。 均用于制作电阻、电容、基板上的布线导体等。
厚膜电路
厚膜电路：1. 定义：什么是厚膜电路？指在陶瓷基板上印刷导线、电阻、保护膜，经高温烧结等工艺制成。
一般其电阻直接印刷在基片上，可激光调阻，精度可达0.5%，温度特性好。
其他元器件如芯片电容等可贴装上去（SMT）。
2. 优势：为何要用厚膜电路？厚膜电路较之普通PCB，在散热性和稳定性方面优势明显；而且，比普通PCB能更适应环境。
由于汽车电子产品所处环境通常都比较苛刻（当然不是在说车内影音娱乐系统），比如动力控制系统和发动系统，所处环境高温、高湿、大功率、高振动等。
普通PCB无法满足这些环境条件需求，这时候厚膜电路就会体现出它的价值。
3. 应用：厚膜电路用在什么地方？基于厚膜电路散热性和稳定性较好的优点，其在高温、高压、大功率的应用中有极大的优势。
一般主要应用在汽车电子、通讯系统领域、航空航天以及一些军工领域。
4. 材料：厚膜电路用什么材料制成？厚膜电路主要材料包括基片和厚膜电子浆料。
基片是厚膜电路的载体，主要有陶瓷基片、聚合物基片、玻璃基片和复合基片等。
其材料性能对厚膜电路的质量具有重要影响。
目前使用最普遍的是陶瓷基片。
厚膜电子浆料是厚膜电路的核心和关键，根据用途分为电阻浆料、导体浆料和介质浆料三类。
其质量的好坏直接关系到厚膜元件及印制板性能的优劣。
电子浆料：1. 简介导体浆料：银、钯、铂等贵金属合金浆料电阻浆料：一般为钌基电子浆料介质浆料：玻璃浆料等目前也有些贱金属浆料，在推广中。
但导电性能和稳定性方面没有贵金属浆料好。
2. 银钯浆料介绍银钯浆料是以银钯合金为导电相的厚膜浆料。
钯能抑制导电膜在高温高湿电场中银离子的迁移，钯含量越高效果越大，但增大电阻系数。
导电相银和钯的比例在2～12范围。
方阻：5～100mΩ/□烧成膜厚：11～16μm烧成温度：850℃初黏附着力：17.6～26.5N老化附着力： 4.4～17.6N耐焊性(浸焊次数)：2～8次小结：目前汽车电子行业大量采用厚膜电路作为印制板，其中电子浆料使用较多的是银浆料，银钯浆料、银铂浆料等；基板方面，普遍采用陶瓷基板导体浆料：银钯铂合金浆料厚膜电路电子浆料电阻胶料：钌基电子浆料介质浆料：玻璃浆料厚薄电路一般是以陶瓷作为基板，电子浆料主要是银钯合金电子浆料，在高温高湿环境下钯可以抑制银离子的迁移，钯含量越多抑制越明显，但会增加电阻系数。
厚膜发热电路 薄膜发热电路
厚膜发热电路薄膜发热电路
厚膜发热电路和薄膜发热电路都是常见的电路类型，它们在不同的应用中具有不同的特点和优势。
厚膜发热电路通常是指采用较厚的金属膜（通常为铜或银）作为导电层的电路。
这种电路的优点是可以承受较高的电流和功率，因此适用于需要高热量输出的应用，如加热器、电源等。
厚膜发热电路的制造工艺相对简单，可以通过丝网印刷、喷涂等方式制备。
薄膜发热电路则是指采用较薄的金属膜（通常为铝、铜或钛）作为导电层的电路。
这种电路的优点是具有较高的电阻率和较低的电阻温度系数，因此可以在较小的面积内实现较高的功率密度。
薄膜发热电路通常采用物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）等先进的制备工艺。
IC的常见封装形式
IC的常见封装形式常见的封装材料有：塑料、陶瓷、玻璃、金属等，现在基本采用塑料封装。
按封装形式分：普通双列直插式，普通单列直插式，小型双列扁平，小型四列扁平，圆形金属，体积较大的厚膜电路等。
按封装体积大小排列分：最大为厚膜电路，其次分别为双列直插式，单列直插式，金属封装、双列扁平、四列扁平为最小。
封装的历程变化：TO－>DIP－>PLCC－>QFP－>BGA －>CSP1、DIP(Dual In－line Package)双列直插式封装D—dual两侧双列直插式封装。
插装型封装之一，引脚从封装两侧引出2、SIP(single in-line package)单列直插式封装引脚从封装一个侧面引出，排列成一条直线。
当装配到印刷基板上时封装呈侧立状3、SOP(Small Out-Line Package) 小外形封装双列表面安装式封装以后逐渐派生出SOJ（J型引脚小外形封装）、TSOP（薄小外形封装）、VSOP（甚小外形封装）、SSOP（缩小型SOP）、TSSOP（薄的缩小型SOP）及SOT（小外形晶体管）、SOIC （小外形集成电路）4、PQFP（Plastic Quad Flat Package）塑料方型扁平式封装芯片引脚之间距离很小，管脚很细，一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式，其引脚数一般在100个以上。
适用于高频线路，一般采用SMT技术应用在PCB板上安装5、BQFP(quad flat package with bumper) 带缓冲垫的四侧引脚扁平封装QFP 封装之一，在封装本体的四个角设置突起(缓冲垫) 以防止在运送过程中引脚发生弯曲变形6、QFN(quad flat non-leaded package) 四侧无引脚扁平封装封装四侧配置有电极触点，由于无引脚，贴装占有面积比QFP 小，高度比QFP 低。
但是，当印刷基板与封装之间产生应力时，在电极接触处就不能得到缓解。
厚膜第6章
球焊法
楔焊法（楔形焊）：
• 楔焊一直是焊点间距最细的引线键合方法。 • 主要是因为在楔焊中，键合区引线形变只有原 引线直径的20％～30％，而在球焊中则达到60 ％～80％。楔焊的成品率常高于球焊。 • 缺点： 楔焊劈刀只能向劈刀斜面所指的方向移动， （球形焊可向任意方向移动),键合头必须提供 精确的转动定位功能。 键合的引线只有沿径向方向才能预防断裂等可 靠性问题。
回流焊接炉
• 具有五个加热区域和一个冷却区域
回流的过程分为： 预热； 均热； 回流； 冷却；
典型回流特性曲线
预热的目的 • 为了用一个可控制的速度来提高温度， 以减少元件和板的任何热损坏，其变化 率一般为2℃／s～4℃／s。 • 如果温度升得太快，焊膏中的溶剂不能 慢慢气化，该溶剂可能会沸腾，在引线 之间产生焊料球，引起短路。
• 概念： 固相键合是指被键合的金属未达到宏 观的熔融状态，而是在外界能量的作用 下，通过金属的塑性变形和界面的切向 移动，使界面污染层分散开来，金属之 间相互扩散，形成具有一定强度的渗透 区域而键合在一起。 固相键合技术主要有热压键合和超声 键合。
1、热压键合法 • 将热量和压力同时施加到金线和焊盘上， 形成冶金键合点，使金线和焊盘连接起 来。 • 热压键合是实现芯片之间互连的一种极 具灵活性的技术。 • 有三种方式：球焊、缝焊、楔形焊（楔 焊法）
SIP封装
DIP 封装
• 本章小结： 1、掌握厚膜电路的互连技术； 2、了解外贴元器件与芯片的组装技术； 3、了解厚膜电路的封装技术。
4、导电胶焊接 • 将导电胶涂敷到基板的连接区 • 将芯片贴到导电胶的表面 • 低温下固化 • 材料:环氧树脂导+Ag • 优点：在低温下完成连接； 工艺简单、成本低； 连接强度大；
厚膜混合集成电路第7章
优点：（1）散热性能好。 （2）全密性。 （3）高频性能好。 缺点：封装成本较高。
* 双列直插式封装 从基板的两个方向伸出外部引线。 可以为金属、陶瓷
* 单列直插式封装：
从基板的一个方向伸出外部引线。
7．2密封及其方法 Nhomakorabea密封的形式 全密封封装：高可靠性 半密封封装：民用产品
• 锡焊材料： 软焊料：一种低熔点的合金，如63％的锡 ／37％的铅。 熔点：183 ℃ 硬焊料：一种熔点较高的合金，如80％的 金／20％的锡。 熔点：280 ℃
* 熔焊 • 两金属通过外加热直接熔接在一起。 • 加热方式：激光焊、电子束焊等。
玻璃密封： • 将做成预制片形式或浆料形式的玻璃加在被 焊表面之间，用夹具夹紧； • 通过传送带炉子，玻璃熔化后与陶瓷管壳中 的一些玻璃成分或金属氧化物成分熔融。 • 冷却
第七章 厚膜混合集成电路的封装
7．1 封装概述 7．2 密封及其方法
7.1
• 封装：
封装概述
把已装配好有源器件和无源器件的基板组 装到一个封装壳内。
一、封装的作用
1）保护电路免受外界环境污染 2）使HIC的元器件与外界隔绝，免受 机械损伤 3）提供内外电路的电气连接
二、封装结构的种类
（1）平卧式引出封装结构 其引出线沿封装底平面的平行方向引出。
2、半密封封装： 以树脂材料为主的封装结构
–优点：材料价廉、加工方便； –缺点：防潮性差；
• 本章小结： 掌握厚膜电路的封装技术。
可伐合金或类似的合金作引线框架，密封在硼硅 玻璃外壳。
优点：密封性好、工艺简单、成本低；
缺点：导热性差。
•陶瓷-玻璃封装结构 采用75%—95%的Al2O3陶瓷做成装配结构件，用 可伐合金作引线框，再用玻璃将它们熔合制成封 装结构。 优点：密封性和导热性较好，成本适中。
厚膜电路封装-常共9页word资料
厚膜电路的封装厚膜电路在完成组装工序后，通常还需要给予某种保护封装，以免受各种机械损伤和外界环境的影响，并提供良好的散热条件，保证电路可靠地工作，封装除对混合电路起机械支撑、防水和防磁、隔绝空气等的作用外，换具有对芯片及电连线的物理保护、应力缓和、散热防潮、尺寸过度、规格标准化等多种功能。
电路可以采用金属、陶瓷、玻璃和树脂等封装。
厚膜电路的一个优点就是它能在封装保护较差的条件下正常地工作。
金属封装按外壳的材料分类陶瓷封装塑料封装气密性封装：是对工作环境气密的保护，金属封装和陶瓷封装属该封装。
非气密性封装：则是可以透气的，塑料封装一般为该封装。
一、封装材料：厚膜集成电路封装的作用之一就是对芯片进行环境保护，避免芯片与外部空气接触。
因此必须根据不同类别的集成电路的特定要求和使用场所，采取不同的加工方法和选用不同的封装材料，才能保证封装结构气密性达到规定的要求。
按外壳材料分为金属封装、陶瓷封装、塑料封装、树脂封装等。
集成电路早起的封装材料是采用有机树脂和蜡的混合体，用充填或灌注的方法来实现封装的，显然可靠性很差。
也曾应用橡胶来进行密封，由于其耐热、耐油及电性能都不理想而被淘汰。
目前使用广泛、性能最为可靠的气密密封材料是玻璃-金属封接、陶瓷-金属封装和低熔玻璃-陶瓷封接。
处于大量生产和降低成本的需要，塑料模型封装已经大量涌现，它是以热固性树脂通过模具进行加热加压来完成的，其可靠性取决于有机树脂及添加剂的特性和成型条件，但由于其耐热性较差和具有吸湿性，还不能与其他封接材料性能相当，尚属于半气密或非气密的封接材料。
全密封封装适合于高可靠性应用。
通常，全密封的漏气率应不大于10-8cm3/S。
为了保证密封的高质量，首先必须可靠地气密密封全部外引线，待电路板接入外壳后，再要求对壳底和壳盖进行优质焊接。
在气密封装中，典型的密封组合主要有金属之间、金属和陶瓷之间、金属和玻璃之间及陶瓷之间的密封。
序号形式方法1 金属-金属封接如金属外壳，目前最常用的方法是电路熔焊法，此外还可用锡焊、冷压焊和电子束、激光熔焊等。
集成电路芯片封装技术第三章 厚薄膜技术(二)
第三章
厚膜介质材料
厚膜介质材料是以多层结构形式用作导体层间的绝缘体， 可在介质层上留有开口区或通孔以便相邻导体层互连。 厚膜介质材料通常是结晶或可再结晶的，介质材料在较低 温度下熔化后和玻璃相物质混合形成熔点比烧结温度更高的 均匀组分，在随后烧结过程中保持固态，提供稳定的基础。
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第三章
初始电阻性能—电阻温度系数 初始电阻性能 电阻温度系数TCR 电阻温度系数
材料电阻随温度变化的特性称为电阻温度系数 电阻温度系数，温度电阻温度系数 电阻之间的变化关系通常是非线性关系。
dR(T ) TCR (T ) = dT
∆R TCR = ∆T
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第三章
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第三章
初始电阻性能—电阻电压系数 初始电阻性能 电阻电压系数VCR 电阻电压系数
电阻电压系数表征电阻对高电压的敏感性，电阻 漂移-电压梯度之间也是非线性关系。
R (V2 ) − R (V1 ) VCR = ×106 (×10−6 / V ) R (V1 ) (V2 − V1 )
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第三章
厚膜电阻工艺控制
为了控制厚膜电阻电性能，厚膜电阻的印刷和烧 结工艺很关键，烧结过程中某一温度下停留时间的 烧结过程中某一温度下停留时间的 微小改变或烧结气氛参数控制不良均会对电阻阻值 造成显著影响。 造成显著影响 厚膜电阻的制作对烧结气氛要求很高，空气烧结 的电阻系统要具有很强的氧化气氛，以防止还原性 气氛里将金属氧化物还原为金属。高阻值电阻比低 阻值电阻对气氛要求更加敏感。
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第三章
厚膜导体材料基本类型 可空气烧结厚膜导体：主要是指不容易形成氧化物
集成电路芯片封装技术之厚膜技术(PPT25张)
前课回顾
1.芯片互连技术的分类
2.WB技术、TAB技术与FCB技术的概念 3.三种芯片互连技术的对比分析
芯片互连技术对比分析
主要内容
➢ 厚膜技术简介
➢ 厚膜导体材料
膜技术简介
厚膜（Thick Film）技术和薄膜技术（Thin Film）是电 子封装中的重要工艺技术，统称为膜技术。可用以制作电 阻、电容或电感等无源器件，也可以在基板上制成布线导 体和各类介质膜层以连接各种电路元器件，从而完成混合 （Hybrid）集成电路电子封装。
厚膜浆料的制备
配制浆料时，须将各成分按一定比例充分混合。制造 过程开始于粉末态的物质，通过从化学溶液中沉淀出来 的金形成的金粉末与细筛的玻璃粉混合，加入运载剂 （由适当的溶剂、增稠剂或胶混合）后用球磨机使混合 物充分混合来减小玻璃料和其他脆性材料的颗粒尺寸， 最后由三辊轧膜机将浆料的组分弥散开，保证颗粒尺寸 均匀。
厚膜印刷所用材料是一种特殊材料——浆料，而薄膜技 术则是采用镀膜、光刻和刻蚀等方法成膜。
厚膜电路特点及应用
较之普通PCB，厚膜电路在散热性和稳定性方面优 势明显；而且，比普通PCB能更适应环境。
由于汽车电子产品所处环境通常都比较苛刻（不包 括车内影音娱乐系统），比如动力控制系统和发动系 统，所处环境高温、高湿、大功率、高振动等。普通 PCB无法满足这些环境条件需求时，厚膜电路就会体 现出它的价值。基于厚膜电路在高温、高压、大功率 的应用中有极大的优势。一般主要应用在汽车电子、 通讯系统领域、航空航天及一些军工领域。
厚膜技术
厚膜技术是采用丝网印刷、干燥和烧结等工艺，将传统 无源元件及导体形成于散热良好的陶瓷绝缘基板表面,并用 激光处理达到线路所需之精密度, 再采用SMT技术, 将IC或 其他元器件进行安装, 构成所需要的完整线路, 最后采用多 样化引脚和封装方式, 实现模块化的集成电路——厚膜混合 集成电路（HIC，Hybrid Integrated Circuit）。
什么是厚膜电路(厚膜集成电路)
什么是厚膜电路(厚膜集成电路)用丝网印刷和烧结等厚膜工艺在同一基片上制作无源网络，并在其上组装分立的半导体器件芯片或单片集成电路或微型元件，再外加封装而成的混合集成电路。
厚膜混合集成电路是一种微型电子功能部件。
1.特点和应用与薄膜混合集成电路相比，厚膜混合集成电路的特点是设计更为灵活、工艺简便、成本低廉，特别适宜于多品种小批量生产。
在电性能上，它能耐受较高的电压、更大的功率和较大的电流。
厚膜微波集成电路的工作频率可以达到4吉赫以上。
它适用于各种电路，特别是消费类和工业类电子产品用的模拟电路。
带厚膜网路的基片作为微型印制线路板已得到广泛的应用。
2.主要工艺根据电路图先划分若干个功能部件图,然后用平面布图方法转化成基片上的平面电路布置图，再用照相制版方法制作出丝网印刷用的厚膜网路模板。
厚膜混合集成电路最常用的基片是含量为96％和85％的氧化铝陶瓷；当要求导热性特别好时，则用氧化铍陶瓷。
基片的最小厚度为0.25毫米，最经济的尺寸为35×35～50×50毫米。
在基片上制造厚膜网路的主要工艺是印刷、烧结和调阻。
常用的印刷方法是丝网印刷。
丝网印刷的工艺过程是先把丝网固定在印刷机框架上，再将模版贴在丝网上；或者在丝网上涂感光胶，直接在上面制造模版,然后在网下放上基片,把厚膜浆料倒在丝网上，用刮板把浆料压入网孔,漏印在基片上,形成所需要的厚膜图形。
常用丝网有不锈钢网和尼龙网，有时也用聚四氟乙烯网。
在烧结过程中，有机粘合剂完全分解和挥发，固体粉料熔融，分解和化合，形成致密坚固的厚膜。
厚膜的质量和性能与烧结过程和环境气氛密切相关，升温速度应当缓慢，以保证在玻璃流动以前有机物完全排除；烧结时间和峰值温度取决于所用浆料和膜层结构。
为防止厚膜开裂，还应控制降温速度。
常用的烧结炉是隧道窑。
为使厚膜网路达到最佳性能，电阻烧成以后要进行调阻。
常用调阻方法有喷砂、激光和电压脉冲调整等。
3.厚膜材料厚膜是指在基片上用印刷烧结技术所形成的厚度为几微米到数十微米的膜层。
电源模块厚膜电路
电源模块厚膜电路是一种常见的电源电路设计，其主要作用是将输入电压转换为稳定的输出电压，以满足电子设备的工作需求。
本文将从电源模块厚膜电路的原理、应用和优缺点等方面进行详细介绍。
一、电源模块厚膜电路的原理电源模块厚膜电路是一种基于厚膜技术的电源电路设计，其主要原理是利用厚膜电阻器、电容器、稳压芯片等元器件，将输入电压进行滤波、稳压、过载保护等处理，得到稳定的输出电压。
具体来说，电源模块厚膜电路的原理可分为以下几个方面：1. 输入电压滤波：通过电容器等元器件对输入电压进行滤波，去除电压中的杂波和干扰信号，保证输出电压的稳定性和可靠性。
2. 稳压控制：利用稳压芯片等元器件对输出电压进行精确控制，保证输出电压的稳定性和精度。
3. 过载保护：通过电流限制器等元器件对输出电流进行控制，保护电源电路和电子设备不受过载损坏。
二、电源模块厚膜电路的应用电源模块厚膜电路广泛应用于各种电子设备和系统中，如计算机、通信设备、工业自动化控制系统、医疗设备等。
其主要应用场景包括以下几个方面：1. 低压稳定输出：电源模块厚膜电路可将输入电压转换为低压稳定输出，满足各种电子设备的工作需求。
2. 高精度稳定：电源模块厚膜电路具有高精度的稳压控制功能，可保证输出电压的稳定性和精度。
3. 过载保护：电源模块厚膜电路可通过过载保护功能，保护电子设备免受过载损坏。
三、电源模块厚膜电路的优缺点电源模块厚膜电路具有以下优点：1. 稳定性好：电源模块厚膜电路具有高精度的稳压控制功能，可保证输出电压的稳定性和精度。
2. 体积小：电源模块厚膜电路采用厚膜技术，元器件集成度高，体积小，适用于各种小型电子设备。
3. 可靠性高：电源模块厚膜电路采用过载保护功能，可保护电子设备免受过载损坏，增强了电源电路的可靠性。
但是，电源模块厚膜电路也存在一些缺点：1. 成本高：电源模块厚膜电路采用高精度的稳压芯片等元器件，成本较高。
2. 效率低：电源模块厚膜电路由于采用稳压芯片等元器件，效率较低，不适合于高功率电子设备。
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厚膜电路的封装厚膜电路在完成组装工序后，通常还需要给予某种保护封装，以免受各种机械损伤和外界环境的影响，并提供良好的散热条件，保证电路可靠地工作，封装除对混合电路起机械支撑、防水和防磁、隔绝空气等的作用外，换具有对芯片及电连线的物理保护、应力缓和、散热防潮、尺寸过度、规格标准化等多种功能。
电路可以采用金属、陶瓷、玻璃和树脂等封装。
厚膜电路的一个优点就是它能在封装保护较差的条件下正常地工作。
金属封装 按外壳的材料分类 陶瓷封装塑料封装气密性封装：是对工作环境气密的保护，金属封装和陶瓷封装属该封装。
非气密性封装：则是可以透气的，塑料封装一般为该封装。
一、封装材料：厚膜集成电路封装的作用之一就是对芯片进行环境保护，避免芯片与外部空气接触。
因此必须根据不同类别的集成电路的特定要求和使用场所，采取不同的加工方法和选用不同的封装材料，才能保证封装结构气密性达到规定的要求。
按外壳材料分为金属封装、陶瓷封装、塑料封装、树脂封装等。
集成电路早起的封装材料是采用有机树脂和蜡的混合体，用充填或灌注的方法来实现封装的，显然可靠性很差。
也曾应用橡胶来进行密封，由于其耐热、耐油及电性能都不理想而被淘汰。
目前使用广泛、性能最为可靠的气密密封材料是玻璃-金属封接、陶瓷-金属封装和按气密性分类低熔玻璃-陶瓷封接。
处于大量生产和降低成本的需要，塑料模型封装已经大量涌现，它是以热固性树脂通过模具进行加热加压来完成的，其可靠性取决于有机树脂及添加剂的特性和成型条件，但由于其耐热性较差和具有吸湿性，还不能与其他封接材料性能相当，尚属于半气密或非气密的封接材料。
全密封封装适合于高可靠性应用。
通常，全密封的漏气率应不大于10-8cm3/S。
为了保证密封的高质量，首先必须可靠地气密密封全部外引线，待电路板接入外壳后，再要求对壳底和壳盖进行优质焊接。
在气密封装中，典型的密封组合主要有金属之间、金属和陶瓷之间、金属和玻璃之间及陶瓷之间的密封。
序号形式方法1 金属-金属封接如金属外壳，目前最常用的方法是电路熔焊法，此外还可用锡焊、冷压焊和电子束、激光熔焊等。
2金属-陶瓷间封装要求陶瓷上密封部分进行金属氧化，可采用Mo-Mn导体浆料在陶瓷表面涂敷金属化层，然后选择适当的焊料，使金属与陶瓷的金属化部位相封接。
3金属-玻璃的封装主要应用在以金属为主体的封装结构中，作为封接材料的金属与玻璃，其热膨胀系数必须匹配。
4 陶瓷-陶瓷封装陶瓷间的密封主要采用低熔点玻璃封装或用焊锡法，焊接已金属化的陶瓷。
二、厚膜电路的封装技术厚膜电路的封装有气密封装和非气密封装两种。
气密封装采用金属、陶瓷或玻璃做封装材料；非气密封装是用有机材料封装，也称树脂封装。
厚膜电路的主要封装技术序号类型，项目密封方法密封材料1 气密封装电阻熔焊（对焊）镍、金属软焊法金-锡、金-硅焊料金-锗焊料低熔点玻璃法硼硅酸铅玻璃、硼硅酸锌玻璃2 非气密封装树脂粘接法双酚系环氧树脂局部封装法热固性（液态、固态）环氧树脂、硅酮树脂凝胶状硅酮树脂灌注法热固性（液态、固态）环氧树脂、硅酮树脂浸渍法热固性（液态、固态）环氧树脂、硅酮树脂模压法热固性（液态、固态）环氧树脂、硅酮树脂2.1 单芯片封装单芯片封装分气密性封装型和非气密性封装型两大类：前者包括金属外壳封接型、玻璃封接型（陶瓷盖板或金属盖板）、钎焊（Au/Sn共晶焊料）封接型；后者包括传递模注塑料型、液态树脂封装型、树脂块封装型等。
2.2 多芯片封装MCM封装也可按其气密性等级，分为气密封装和非气密封装两大类。
非气密封装的代表是树脂封装法、依树脂的加入不同，进一步分为注型法、浸渍法、滴灌法及流动浸渍法等；气密性封装包括低熔点玻璃封接法、钎焊封接法、缝焊封接法及激光熔焊法等。
（1）钎焊气密封装技术钎焊气密封接是通过钎焊将金属外壳固定在多层布线板上，将IC芯片与外气绝缘。
为了利用钎焊实现气密封接的目的，要求焊料与被钎焊材料之间具有良好的浸润性，通常采用Sn63/Pb37焊料。
为了钎焊金属封装外壳，需要在多层布线板表面的四周，形成于外壳相匹配、用于钎焊连接的导线图形。
该导体图形与焊料间应有良好的浸润性，且与焊料的互扩散尽量小，一般是通过厚膜法，采用Cu浆料印刷。
对于氧化铝陶瓷多层共烧基板来说，一般在W导体层上电镀Ni/Au。
以达到良好的浸润性。
金属外壳与多层布线板的热膨胀系数一般是不同的，因此对氧化铝布线来说，最好选用可伐合金外壳，但可伐合金与焊料间的浸润性不好，通常金属外壳也需要电镀Ni、/Au 或Sn，以改善其浸润性。
钎焊封接的金属外壳封装便于分解、重装，一般可保证在10次以上。
因此，这种封接可用做通常气密性封装后半导体元件的初期不良品筛选。
钎焊封接中采用助焊剂按，焊接过程中产生残渣，清洗助焊剂的三氯乙烷等有机清洗剂破坏臭氧层，不利于环保。
（2）激光熔焊封接技术激光熔焊适用于大型MCM及外形复杂的MCM，并能保证高可靠性。
其工艺过程如下：先在多层布线板的设定位置上，由Ag焊料固定作为熔焊金属基体的焊接环，将金属外壳扣在焊接环上，使两者处于紧密接触状态，用激光束照射紧密部位，焊接环及与其密接部位的外壳金属同时熔化，经冷却完成气密封接。
由于相同金属间便于熔焊，一般情况下焊接环与外壳都采用可伐合金。
（3）缝焊封接现有的缝焊焊机的功率有限，只能焊比较薄（厚度约0.15mm）的金属盖板，不能用于大型MCM，为了对大型MCM采用较厚的（0.25~0.5mm）的金属盖板进行熔焊封接，需要采用激光熔焊法。
采用缝焊封接时，先用环氧树脂及焊料等粘结剂，将陶瓷布线板支持固定在金属外壳中，二粘结剂在散热性及耐机械冲击性等方面都存在问题，为解决这些问题，可以在陶瓷布线板上，通过银浆料，粘结固定于布线板热膨胀系数基本相等的可伐或Fe/Ni42合金等密封环，并作为激光熔焊时的金属基体。
非气密封装是以树脂材料为主的封装结构，其防潮性差，气密性不及金属、陶瓷和玻璃材料，但由于其封装所用设备简单，材料低廉，加工方便，易于实现自动化生产等，因而已广泛应用于低成本厚膜电路的封装。
涂布法浸渍法滴灌法用毛刷蘸取液态树脂，在元件上涂布，经加热固化完成封装将元件在液态树脂中浸渍，当附着的树脂达到一定厚度时，，加热固化将液态树脂滴于元件上，经加热固化完成封装环氧树脂，硅树脂环氧树脂，酚树脂环氧树脂，硅树脂手工作业，不可控制的因数很多，不适合批量生产设备简单，价格便宜适合于多品种小批量封装制作几种封装方法的特征对比序号封装方法树脂封装发钎焊封装法缝焊封装法激光熔焊法1 拆装返修性×√△△2 耐湿性×√√√3 耐热性×△√√4 耐热冲击性×√√√5 散热性×√△√6 耐机械冲击性√√×√7 外形形状尺寸适应性√△×△8 大型化×√×√9 价格√△××10 环保特性（无清洗，无铅化）××√√三、厚膜电路的几种封装介绍：1、BGA(球形阵列封装)球形触点陈列，表面贴装型封装之一。
在印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用以代替引脚，在印刷基板的正面装配LSI 芯片，然后用模压树脂或灌封方法进行密封。
也称为凸点陈列载体(PAC)。
引脚可超过200，是多引脚LSI 用的一种封装。
封装本体也可做得比QFP(四侧引脚扁平封装)小。
2、CLCC(陶瓷封装)带引脚的陶瓷芯片载体，表面贴装型封装之一，引脚从封装的四个侧面引出，呈丁字形。
带有窗口的用于封装紫外线擦除型EPROM 以及带有EPROM 的微机电路等。
3、COB(板上芯片封装)板上芯片封装，是裸芯片贴装技术之一，半导体芯片交接贴装在印刷线路板上，芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现，芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现，并用树脂覆盖以确保可靠性。
虽然COB 是最简单的裸芯片贴装技术，但它的封装密度远不如TAB 和倒片焊技术。
4、DIP(双列直插式封装)双列直插式封装。
插装型封装之一，引脚从封装两侧引出，封装材料有塑料和陶瓷两种。
DIP 是最普及的插装型封装，应用范围包括标准逻辑IC，存贮器LSI，微机电路等。
5、SIP(单列直插式封装)单列直插式封装。
引脚从封装一个侧面引出，排列成一条直线。
当装配到印刷基板上时封装呈侧立状。
引脚中心距通常为2.54mm，引脚数从2 至23，多数为定制产品。
封装的形状各异也有的把形状与ZIP 相同的封装称为SIP6、LGA(触点阵列封装)触点陈列封装。
即在底面制作有阵列状态坦电极触点的封装。
装配时插入插座即可。
现已实用的有227 触点(1.27mm 中心距)和447 触点(2.54mm 中心距)的陶瓷LGA，应用于高速逻辑LSI 电路。
LGA 与QFP 相比，能够以比较小的封装容纳更多的输入输出引脚另外，由于引线的阻抗小对于高LSI 是很适用的。
但由于插座制作复杂，成本高，现在基本上不怎么使用。
预计今后对其需求会有所增加。
7、PLCC(塑料封装)带引线的塑料芯片载体。
表面贴装型封装之一。
引脚从封装的四个侧面引出，呈丁字形是塑料制品。
现在已经普及用于逻辑LSI、DLD(或程逻辑器件)等电路。
引脚中心距1.27mm，引脚数从18 到84。
J 形引脚不易变形，比QFP 容易操作，但焊接后的外观检查较为困难。
PLCC 与LCC(也称QFN)相似。
以前，两者的区别仅在于前者用塑料，后者用陶瓷。
8、QFP(扁平四边形封装)四侧引脚扁平封装，是表面贴装型封装之一，引脚从四个侧面引出呈海鸥翼(L)型。
基材有陶瓷、金属和塑料三种。
从数量上看，塑料封装占绝大部分。
当没有特别表示出材料时，多数情况为塑料QFP。
塑料QFP 是最普及的多引脚LSI 封装。
不仅用于微处理器，门陈列等数字逻辑LSI 电路，而且也用于VTR 信号处理、音响信号处理等模拟LSI 电路。
引脚中心距有 1.0mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm 等多种规格。
0.65mm 中心距规格中最多引脚数为304。
9、COB(板上芯片封装)通过基板将IC裸片固定于印刷线路板上。
也就是是将芯片直接粘在PCB上用引线键合达到芯片与PCB的电气联结然后用黑胶包封。
COB的关键技术在于Wire Bonding（俗称打线）及Molding（封胶成型），是指对裸露的机体电路晶片(IC Chip)，进行封装，形成电子元件的制程，其中IC藉由焊线(Wire Bonding)、覆晶接合(Flip Chip)、或卷带接合(Tape Automatic Bonding；简称（TAB)等技术，将其I/O经封装体的线路延伸出来。
常见集成电路的封装序号名称图片说明1 金属圆形封装To99 最初的芯片封装形式。