陶瓷气密性封装

封装测试

第一章1、封装的概念？狭义：从晶圆芯片到器件或组件的制造工艺。

广义：从晶圆到芯片、器件、组件及电子产品的整个制造工艺。

DIP （双列直插式封装）Dual In-Line PackageSKDIP （细型DIP）Skinny DIPSDIP （收缩DIP）Shrinkage Dual In-LineZIP （交叉引脚封装）Zigzag In-Line PackageSOP （小型化封装）Small Outline PackageSIP （单列式封装）Single Inline PackagesQFP （四边扁平封装）Quad Flat PackagesPGA （点阵列式封装）Pin Grid ArrayCSP （芯片尺寸封装）Chip Scale PackagesBGA （球珊阵列式封装）Ball Grid ArrayMCP （底部引脚有金属罐式）Metal Can PackagesPCB：Printed Circuit Boards 印制电路板THT：Through-Hole Technology 通孔插装技术SMT：Surface Mount Technology 表面贴装技术CLCC：Ceramic Leaded Chip Carrier 带引脚的陶瓷芯片载体LCCC：Leadless Ceramic Chip Carrier 无引线的陶瓷芯片载体LCC：Leadless Chip Carrier无引线的芯片载体CDIP: Ceramic Dual Inline Package 双列直插陶瓷封CQFP: Ceramic Quad Flat Package 陶瓷扁平四边形封CPGA: Ceramic Pin Grid Array 陶瓷针栅矩阵封装FC-CBGA: Flip Chip-Ceramic Ball Grid Array 倒装陶瓷球珊阵列封装CCSP: Ceramic Chip Scale Package 陶瓷芯片尺寸封装第二章典型采用WB互连技术封装流程？硅片减薄硅片切割芯片贴装芯片互连成型技术去飞边毛刺切筋成型上焊锡打码芯片贴装定义：芯片贴装，也称芯片粘贴，是将芯片固定于封装基板或引脚架芯片的承载座上的工艺过程。

集成电路陶瓷封装装片前检验要求

集成电路陶瓷封装装片前检验要求
集成电路陶瓷封装的装片前检验要求包括以下几个方面：
1. 外观检查：主要检查封装的外形尺寸、表面质量以及封装上的标记等。

外形尺寸需符合设计要求，表面应光滑、无划痕、无气泡，封装上的标记应清晰、完整。

2. 气密性检查：确保陶瓷封装的气密性良好，防止内部芯片受到外界环境的影响。

可以采用泄漏测试等方法进行检测。

3. 内部结构检查：通过X光或超声波等手段检查封装内部的芯片、引线等结构是否完整、无损伤。

4. 机械性能检查：对陶瓷封装进行强度、硬度和抗冲击等机械性能的检验，以确保其在使用过程中能承受住一定的机械应力。

5. 环境适应性测试：根据具体要求，对陶瓷封装进行高温、低温、湿热、盐雾等环境适应性测试，以确保其在使用过程中能保持良好的性能。

6. 电性能测试：对陶瓷封装进行电性能测试，以确保其电气性能符合设计要求。

测试内容包括但不限于绝缘电阻、引线导电性能、电容、电感等。

7. 可靠性测试：通过加速老化、寿命测试等方法对陶瓷封装的可靠性进行评估，以确保其在使用寿命期内能保持稳定的性能。

通过以上检验要求的实施，可以有效保证集成电路陶瓷封装的质量，提高其在使用过程中的可靠性。

1。

陶瓷封装培训

陶瓷封装简介上海复旦微电子集团股份有限公司基本介绍陶瓷封装是继金属封装后发展起来的一种封装形式，它象金属封装一样，也是气密性的，但价格低于金属封装。

陶瓷封装陶瓷封装的特点•气密性好，阻止工作过程中的潮气侵入，长期可靠性高；•化学性能稳定：与盖板、引线之间是冶金连接•制造工艺复杂•导体材料介电系数高•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•价格昂贵•生产效率低•绝缘阻抗高•热膨胀系数与芯片接近•载体是陶瓷管壳陶瓷封装的应用•小批量样品验证•无线通讯•汽车、飞机电子•高温或低温环境•高振动的环境•军事用途•航空航天环境陶瓷封装分类陶瓷封装分类陶瓷封装典型结构陶瓷封装典型结构陶瓷管壳典型工艺流程陶瓷管壳结构陶瓷管壳结构陶瓷管壳结构陶瓷管壳结构陶瓷管壳结构陶瓷管壳结构封装工艺流程封装工艺流程封装工艺流程减薄&划片工艺采用金刚石砂轮将晶圆背面减薄到需要的厚度采用金刚石刀片或者激光将晶圆切割成单颗管芯减薄&划片工艺A≥80μm对于宇航级产品，金刚石刀划过测试划片槽图形，在芯片四周会有铝条、硅屑残留，可能会不满足GJB 548B-2005 2010.1内部目检A条件的要求。

建议不放测试图形或者按右图加宽划片槽芯片粘接在高温360度时，共晶熔合反应高度使芯片固定芯片通过环氧树脂粘接到管壳腔体，经过固化条件芯片I/O连接芯片I/O连接芯片I/O连接芯片I/O连接铜柱及焊料凸点比较铜柱及焊料凸点比较陶瓷气密性封帽陶瓷气密性封帽衡量封帽质量的主要技术指标：水汽含量、漏率金锡熔封：使用Au80Sn20合金焊料，具有高耐腐蚀性，高抗蠕变性，高强度，良好的浸润性，无需助焊剂。

300℃，3-5分钟，管壳和盖板之间施加压力。

平行缝焊：利用脉冲大电流在盖板焊框结合处产生热量，形成焊点。

局部加热，对芯片热冲击小，成本低。

陶瓷气密性封帽几种封帽工艺的比较：切筋成型（对引线器件）直接切筋使用先切筋，使用前成型Packing包装-可靠性陶封封装设计热仿真案例-CQFP208恒加仿真案例-CQFP208芯片应力仿真-CBGA256材料BA91413000010000电仿真案例-CPGA697引线键合模拟需考量最长键合线直线距离，相邻键合丝中心距，同层键合引线间隔，键合线角度、交叉等情况。

mems器件气密封装工艺规范（材料参数）

mems器件⽓密封装⼯艺规范（材料参数）MEMS器件⽓密封装⼯艺规范（元件级）华中科技⼤学微系统中⼼1. 引⾔微机电系统（Micro ElectroMechanical System－MEMS），⼜称微系统，以下简称MEMS。

MEMS是融合了硅微加⼯、LIGA 和精密机械加⼯等多种加⼯技术，并应⽤现代信息技术构成的微型系统。

它是在微电⼦技术基础上发展起来的，但⼜区别于微电⼦技术，主要包括感知外界信息（⼒、热、光、磁、⽣物、化学等）的传感器和控制对象的执⾏器，以及进⾏信息处理和控制的电路。

MEMS具有以下⼏个⾮约束的特征：（1）尺⼨在毫⽶到微⽶范围，区别于⼀般宏（Macro），即传统的尺⼨⼤于1cm尺度的“机械”，但并⾮进⼊物理上的微观层次；（2）基于（但不限于）硅微加⼯（Silicon Microfabrication）技术制造；（3）与微电⼦芯⽚类同，在⽆尘室⼤批量、低成本⽣产，使性能价格⽐⽐传统“机械”制造技术⼤幅度提⾼；（4）MEMS中的“机械”不限于狭义的⼒学中的机械，它代表⼀切具有能量转换、传输等功效的效应，包括⼒、热、光、磁，乃⾄化学、⽣物效应；（5）MEMS的⽬标是“微机械”与IC结合的微系统，并向智能化⽅向发展。

MEMS将许多不同种类的技术集成在⼀起，⽬前已在电⼦、信息、⽣物、汽车、国防等各个领域得到⼴泛应⽤，它被称为是继微电⼦技术⾰命之后的第⼆次微技术制造⾰命。

MEMS器件种类很多，有光学MEMS、⽣物MEMS、RFMEMS 等，不同的MEMS其结构和功能相差很⼤，其应⽤环境也⼤不相同，因此使得MEMS技术⾯临着许多挑战。

专家们认为⽬前MEMS技术在⼯业上⾯临的最⼤挑战是制造和封装问题。

封装占整个MEMS器件成本的50～80％。

鉴于MEMS 器件的种类很多，因此，本规范是对MEMS器件封装设计与⼯艺过程的⼀些成熟⽅法进⾏标准化。

2. MEMS器件封装的特点MEMS封装技术是在IC封装技术的基础上提出的，MEMS封装技术源⽤了许多IC封装⼯艺，因此MEMS封装⼯艺中有许多与IC 封装兼容的⼯艺。

集成电路封装与测试复习题 - 答案

一、填空题1、将芯片及其他要素在框架或基板上布置，粘贴固定以及连接，引出接线端子并且通过可塑性绝缘介质灌封固定的过程为狭义封装;在次基础之上，将封装体与装配成完整的系统或者设备，这个过程称之为广义封装。

2、芯片封装所实现的功能有传递电能；传递电路信号；提供散热途径；结构保护与支持。

3、芯片封装工艺的流程为硅片减薄与切割、芯片贴装、芯片互连、成型技术、去飞边毛刺、切筋成形、上焊锡、打码。

4、芯片贴装的主要方法有共晶粘贴法、焊接粘贴法、导电胶粘贴发、玻璃胶粘贴法。

5、金属凸点制作工艺中，多金属分层为黏着层、扩散阻挡层、表层金保护层。

6、成型技术有多种，包括了转移成型技术、喷射成型技术、预成型技术、其中最主要的是转移成型技术。

7、在焊接材料中，形成焊点完成电路电气连接的物质叫做焊料；用于去除焊盘表面氧化物，提高可焊性的物质叫做助焊剂；在SMT中常用的可印刷焊接材料叫做锡膏。

8、气密性封装主要包括了金属气密性封装、陶瓷气密性封装、玻璃气密性封装。

9、薄膜工艺主要有溅射工艺、蒸发工艺、电镀工艺、光刻工艺。

10、集成电路封装的层次分为四级分别为模块元件（Module）、电路卡工艺（Card）、主电路板（Board）、完整电子产品。

11、在芯片的减薄过程中，主要方法有磨削、研磨、干式抛光、化学机械平坦工艺、电化学腐蚀、湿法腐蚀、等离子增强化学腐蚀等。

12、芯片的互连技术可以分为打线键合技术、载带自动键合技术、倒装芯片键合技术。

13、DBG切割方法进行芯片处理时，首先进行在硅片正面切割一定深度切口再进行背面磨削。

14、膜技术包括了薄膜技术和厚膜技术，制作较厚薄膜时常采用丝网印刷和浆料干燥烧结的方法。

15、芯片的表面组装过程中，焊料的涂覆方法有点涂、丝网印刷、钢模板印刷三种。

16、涂封技术一般包括了顺形涂封和封胶涂封。

二、名词解释1、芯片的引线键合技术(3种)是将细金属线或金属带按顺序打在芯片与引脚架或封装基板的焊垫上而形成电路互连，包括超声波键合、热压键合、热超声波键合。

集成电路与微封装技术课后作业

第六次作业
1. 什么是 HTCC 和 LTCC？并简述 LTCC 的基本工艺流程和在封装中的优劣。 HTCC：高温共烧陶瓷，即将钨、钼、钼/锰等高熔点金属发热电阻浆料按照发热电路设计的要求印刷于 92-96％的氧化铝流延陶瓷生坯上，4-8％的烧结助剂，然后多层叠合，在 1500-1600℃下高温下共烧成一体。 LTCC：低温共烧陶瓷，即将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的生瓷带，在生瓷带上利用激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制出所需要的电路图形，并将多个被动组件（如低容值电容、电阻、滤波器、阻抗转换器、耦合器等）埋入多层陶瓷基板中，然后叠压在一起，内外电极可分别使用银、铜、金等金属，在 900℃下烧结，制成三维空间互不干扰的高密度电路。基本工艺流程：流延->裁片->冲孔->填孔及印刷->叠片->静压->切割->烧结优势： 1. 具有优良的高频、高速传输以及宽通带的特性； 2. 适应大电流及耐高温特性要求，并具备比普通 PCB 电路基板更优良的热传导性；
2. 简述超声引线键合的基本工艺流程。 1. 利用超声振动提供的能量使金属丝在金属焊区表面迅速摩擦； 2. 使金属丝和金属膜表面产生塑性形变； 3. 破坏金属层界面的氧化层，使两个纯净金属面紧密接触，达到原子间 “键合”，形成牢固的焊接。
3. 简述芯片互连的几种常用方法和各自的基本流程与特点。常用方法：引线键合技术、载带自动键合技术、倒装芯片键合技术。基本流程与特点： 1. 引线键合技术流程： 1. 提供能量破坏被焊表面的氧化层和污染物； 2. 使焊区金属产生塑性变形，从而让引线与被焊面紧密接触； 3. 达到原子间引力范围并导致界面间原子扩散而形成焊合点。特点：引线过长引起短路，压焊过重使引线损伤、芯片断裂，压焊过轻或芯片表面脏，导致虚焊等。 2. 载带自动键合技术流程： 1. 引脚及载带制作； 2. 载带与 IC 晶片进行内引脚接合； 3. 封胶保护； 4. 电性测试； 5. 外引脚接合； 6. 测试完成。特点： 1. 结构轻、薄、短、小，封装高度低于 1mm 2. 电极尺寸、电极与焊区的间距比 WB 大为减少 3. 引脚数更高：10mm 的芯片，WB300 个，TAB500 个 4. 引线电阻、电容、电感均比 WB 小，高速、高频性能好 5. 采用 TAB 互连可对 IC 芯片进行电老化、筛选和测试 6. TAB 采用 Cu 箔引线，导热、导电好、机械强度高 7. 键合力比 WB 高 3-10 倍 8. 可实现标准化（载带的尺寸）和自动化，同时多个焊接

集成电路封装与测试复习题(含答案)

第1章集成电路封装概论2学时第2章芯片互联技术3学时第3章插装元器件的封装技术1学时第4章表面组装元器件的封装技术2学时第5章BGA和CSP的封装技术4学时第6章POP堆叠组装技术2学时第7章集成电路封装中的材料4学时第8章测试概况及课设简介2学时一、芯片互联技术1、引线键合技术的分类及结构特点？答：1、热压焊：热压焊是利用加热和加压力，使焊区金属发生塑性形变，同时破坏压焊界面上的氧化层，使压焊的金属丝与焊区金属接触面的原子间达到原子的引力范围，从而使原子间产生吸引力，达到“键合”的目的。

2、超声焊：超声焊又称超声键合，它是利用超声波(60-120kHz)发生器产生的能量，通过磁致伸缩换能器，在超高频磁场感应下，迅速伸缩而产生弹性振动经变幅杆传给劈刀，使劈刀相应振动；同时，在劈刀上施加一定的压力。

于是，劈刀就在这两种力的共同作用下，带动Al丝在被焊区的金属化层(如Al膜）表面迅速摩擦，使Al丝和Al膜表面产生塑性形变。

这种形变也破坏了Al层界面的氧化层，使两个纯净的金属面紧密接触，达到原子间的“键合”，从而形成牢固的焊接。

3、金丝球焊：球焊在引线键合中是最具有代表性的焊接技术。

这是由于它操作方便、灵活，而且焊点牢固，压点面积大，又无方向性。

现代的金丝球焊机往往还带有超声功能，从而又具有超声焊的优点，有的也叫做热(压)(超)声焊。

可实现微机控制下的高速自动化焊接。

因此，这种球焊广泛地运用于各类IC和中、小功率晶体管的焊接。

2、载带自动焊的分类及结构特点？答：TAB按其结构和形状可分为Cu箔单层带：Cu的厚度为35-70um，Cu-PI双层带Cu-粘接剂-PI三层带Cu-PI-Cu双金属3、载带自动焊的关键技术有哪些？答：TAB的关键技术主要包括三个部分：一是芯片凸点的制作技术；二是TAB载带的制作技术；三是载带引线与芯片凸点的内引线焊接和载带外引线的焊接术。

制作芯片凸点除作为TAB内引线焊接外，还可以单独进行倒装焊（ＦＣＢ）4.倒装焊芯片凸点的分类、结构特点及制作方法？答：蒸镀焊料凸点：蒸镀焊料凸点有两种方法，一种是C4 技术，整体形成焊料凸点；电镀焊料凸点：电镀焊料是一个成熟的工艺。

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。

气密性封装技术_十三所资料2

¾ 因此，气密封装通常由金属、陶瓷、玻璃等制成。
10/25/2006
CETC 13TH
气密性封装技术
在给定几何形状中，不同密封材料的渗水时间
10/25/2006
CETC 13TH
气密性封装技术
气密封装类型目前广泛使用的气密封装有三种基本类型：
¾ 陶瓷封装 ¾ 金属封装 ¾ 金属-陶瓷封装
¾ 容许的气密性漏率（MIL-STD-883和GJB548A方法1014.4)
内腔体积 cm3
压力 KPa
加压条件
加压时间 h
最长停留时间
h
拒收极限值
Pa.m3/s
(He)
v<0.4 413±1 2 +0.2
1
5×10-9
v≥0.4 413±1 2 +0.2
1
2 ×10-8
v≥0.4 206 ±1
钎焊工艺
Au80Sn20合金焊料，由于它优良的物理性能，而成为高可靠电子器件封装中最好的焊料。
优点：具有高耐腐蚀性，高抗蠕变性，高强度，良好的浸润性，无需助焊剂。
10/25/2006
CETC 13TH
气密性封装技术
Au80Sn20合金在20 ℃时的物理性能
参数
单位
数值
密度
g.cm3
14.7
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CETC 13TH
气密性封装技术
各种尺寸长方形焊料框
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CETC 13TH
气密性封装技术
焊料环定位到盖板上
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CETC 13TH
气密性封装技术
钎焊封帽工艺对盖板的要求 1. 可选用金属、陶瓷和玻璃盖板。盖板的热

第八、九、十章气密性及塑料封装

）插装型外壳，通常2.54mm节距
具有电热性能好、可靠性高等优点
有带热沉和不带热沉两种
陶瓷焊球阵列外壳（CBGA）
金属气密性封装
金属材料具有最优良的水分子渗透阻绝能力，
故金属封装具有相当良好的可靠度，在分立
式芯片元器件（Discrete Components）的
封装中，金属封装仍然占有相当大的市场，
）
平行缝焊
焊料环
电极熔焊
激光焊接
1热传导焊
激光照射表面后热量以热传导的方式进行焊接
2激光深熔焊
先用激光刻坑，液体回流进入坑中时形成焊接
封。
陶瓷封装工艺流程
陶瓷封装工艺
以氧化铝为基材的陶
瓷封装工艺如图8.2所示
，主要的步骤包括生胚
片的制作（Tape Casting
）、冲片（Blanking）
、与导孔成型（Via
Punching）、厚膜导线
成型、叠压（
Lamination）、烧结（
Burnout/Firing/Sintering
）、表层电镀（Plating
上有着大的接触电阻，从而发热完成焊接。平行缝焊
是一种最受欢迎、采用广泛的金属气密封装熔焊
工艺。在平行缝焊机中的载片台上使四周边沿对
齐的可伐合金体和盖板对位于一对同轴相对的切
顶圆锥铜合金电极下，两电极在盖板顶面的两个
平行外缘上滚动的同时，一电极送出来自于缝焊
机电源的连续大电流脉冲，并形成回路。（1500度
阴极处的导体则产生镀着或所谓的树枝状成长（
Dendrite Growth）。这些效应都将造成IC芯片的短路
、断路与破坏。
各种主要的封装密封材料的
水渗透率

第十章气密性封装

尹小田
3、玻璃气密性封装
玻璃跟金属间的压缩密封，不需要金属氧化物的辅助。玻璃跟金属间的压缩密封，不需要金属氧化物的辅助。因为压缩密封选用热膨胀系数低于金属的玻璃材料进行粘密封冷却时，金属有较大的收缩而压迫玻璃造成密封。结。密封冷却时，金属有较大的收缩而压迫玻璃造成密封。压缩密封所得的强度和密封性都比匹配密封高，压缩密封所得的强度和密封性都比匹配密封高，接面的热稳定性比匹配密封低。热稳定性比匹配密封低。
尹小田
尹小田
尹小田
3、玻璃气密性封装
玻璃材料的优点：具有良好的化学稳定性、抗氧化性、玻璃材料的优点：具有良好的化学稳定性、抗氧化性、电绝缘性和致密性，绝缘性和致密性，且可以通过成分的调整改变热性质。整改变热性质。玻璃可用于金属封装中，玻璃可用于金属封装中，用来把针状的引脚固定在基座的钻孔上，提高电绝缘，形成金属和玻璃间的封装。钻孔上，提高电绝缘，形成金属和玻璃间的封装。玻璃可用于陶瓷封装中，提供氧化铝陶瓷、玻璃可用于陶瓷封装中，提供氧化铝陶瓷、金属引脚间的密封粘贴。密封粘贴。玻璃和陶瓷材料黏着性好，与金属的黏着性质，玻璃和陶瓷材料黏着性好，与金属的黏着性质，除了科瓦铁镍钴外普遍不佳，需要控制好玻璃在金属表面的润湿能力。铁镍钴外普遍不佳，需要控制好玻璃在金属表面的润湿能力。当含有饱和金属氧化物浓度的玻璃与干净的金属表面接触时，当含有饱和金属氧化物浓度的玻璃与干净的金属表面接触时，润湿能力最佳。金属氧化物时关键辅助。润湿能力最佳。金属氧化物时关键辅助。
第十章气密性封装
1、金属气密性封装、 2、陶瓷气密性封装、 3、玻璃气密性封装、

尹小田
概
述
气密性封装：是指完全能够防止污染物（液体或固体）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。侵入和腐蚀的封装。因为芯片导线的间距极小，因为芯片导线的间距极小，在导体间很容易建立起一个强大的电场，若水汽侵入，个强大的电场，若水汽侵入，会使不同金属间的电解反应而腐蚀，相同金属间电解反应而使阳极溶解，应而腐蚀，相同金属间电解反应而使阳极溶解，阴极镀着。金属、陶瓷、玻璃、塑料都可以做封装材料，金属、陶瓷、玻璃、塑料都可以做封装材料，但是塑料的气密性不好，不能做气密性封装的材料，塑料的气密性不好，不能做气密性封装的材料，气密性封装的材料只有：金属、陶瓷、玻璃，封装的材料只有：金属、陶瓷、玻璃，其封装为高可靠性封装。性封装。

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。

厚膜电路封装-常

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。

一种陶瓷管壳气密封装方法

一种陶瓷管壳气密封装方法近年来，陶瓷材料在各个领域得到了广泛的应用，尤其是在电子元器件领域中，陶瓷管壳已经成为了一种重要的封装材料。

由于其具有高强度、高硬度、高温稳定性等特点，因此被广泛应用于高压、高频、高温等特殊环境下的电子器件中。

然而，陶瓷管壳的气密性和可靠性一直是制约其应用的主要因素之一。

本文将介绍一种新型的陶瓷管壳气密封装方法，可有效提高其气密性和可靠性。

1. 原理陶瓷管壳气密封装的原理是在陶瓷管壳内部形成一个密闭的空间，防止外部气体进入，同时也防止内部气体泄漏。

由于陶瓷材料本身具有较高的气密性，因此只需要通过一些简单的处理，就可以有效地提高其气密性。

本文提出的陶瓷管壳气密封装方法主要是通过在陶瓷管壳内部涂覆一层特殊的密封材料来实现的。

该密封材料具有很高的气密性和耐高温性，可以有效地防止气体泄漏和外部气体进入。

2. 实验步骤2.1 陶瓷管壳的制备首先需要准备一些陶瓷管壳，可以通过注塑、压制等方法制备。

在制备过程中需要注意保证陶瓷管壳的尺寸和形状精确。

2.2 密封材料的涂覆将密封材料涂覆在陶瓷管壳内部。

涂覆的方法可以采用刷涂、喷涂等方式，涂覆的厚度一般在几微米至几十微米之间。

2.3 烘干将涂覆了密封材料的陶瓷管壳放入烘箱中进行烘干处理。

烘干温度和时间需要根据密封材料的性质进行调整，一般在100℃～200℃之间，时间为1～2小时。

2.4 烧结将烘干后的陶瓷管壳放入烧结炉中进行烧结处理。

烧结温度和时间需要根据陶瓷材料的种类和密封材料的性质进行调整，一般在1000℃～1500℃之间，时间为1～2小时。

2.5 测试对烧结后的陶瓷管壳进行气密性测试。

测试方法可以采用负压法、正压法等方式进行，测试结果需要满足一定的气密性要求。

3. 结果分析通过实验，我们发现采用本文提出的陶瓷管壳气密封装方法可以有效地提高陶瓷管壳的气密性和可靠性。

该方法所涂覆的密封材料具有很高的气密性和耐高温性，可以有效地防止气体泄漏和外部气体进入。

陶瓷封装腔体内气体含量分析与控制

陶瓷封装腔体内气体含量分析与控制冯达;李秀林;丁荣峥;王洋;明雪飞【摘要】气密性封装技术应用广泛,内部水汽的含量能很好地控制在5 000×10-6以下。

但在气密性封装器件的失效分析中发现,失效器件的某些失效与其内部除水汽之外的其他气氛含量异常有关,如锡基焊料焊接芯片长期贮存后抗剪/抗拉强度下降,与内部氧气含量高有关;银玻璃烧结的,长期贮存后抗剪/抗拉强度下降,与内部二氧化碳含量异常相关;内部氦含量高,则往往与返工处置不恰当相关,上述现象表明气密性封装中仅控制水汽含量是不够的。

文章分析了腔体内氧气、二氧化碳、氦气的来源,气体含量异常与封装工艺的关系。

同时在分析试验的基础上提出了针对性的工艺措施,试验结果表明这些改进措施能够很好地解决封装腔体内氧气、二氧化碳、氦气含量,并取得了期望的结果。

%Hermetic package technology has been widely used in nowadays.There have been a lot of research on the vapor contents in electronic components sealed cavity.Internal vapor contents can be controlled in less than 5？000×10-6.But in the failure analysis about the hermetic package electronic components,we found that some failure about the components associated with other atmosphere contents anomaly in addition to other internal water vapor.For example,soldering alloy,shear strength and tensile strength will be reduced after a long-term storage,associated with the anomaly of internal oxygen contents.Silver glass sinter,shear strength and tensile strength will be reduced after along-term storage,associated with the anomaly of internal carbon dioxide contents;The growth of the content in internal helium is often associated with inappropriate rework.These above phenomenons show that onlycontrolling vapor contents was not enough for hermetic package.In this article,authors analyzed the relationship between the gas contents in the cavity anomaly with the mass of packaging,and the main reason caused the increase of oxygen,carbon dioxide and helium contents.At the same time,on the foundation of the analytical test,targeted technological measures is proposed.Experiments show that these improvement measures can solve the problem of oxygen,carbon dioxide and helium contents in the cavity smoothly,and obtain desired results.【期刊名称】《电子与封装》【年(卷),期】2011(011)008【总页数】5页(P10-14)【关键词】气密封装;内部气氛;氧气含量;二氧化碳含量;氦气含量;水汽含量【作者】冯达;李秀林;丁荣峥;王洋;明雪飞【作者单位】深圳国微电子有限公司,深圳518057;无锡中微高科电子有限公司,江苏无锡214035;无锡中微高科电子有限公司,江苏无锡214035;无锡中微高科电子有限公司,江苏无锡214035;无锡中微高科电子有限公司,江苏无锡214035【正文语种】中文【中图分类】TN305.94对于气密性陶瓷封装密封腔体内部气氛的分析，国内研究比较多的是水汽含量[1～5]，文献表明气密性陶瓷封装内部气氛中水汽的含量已很好地控制在5 000×10-6以下，通常可以维持在1 000×10-6左右。

mems器件气密封装工艺规范

mems器件气密封装工艺规范Mems器件气密封装工艺规范是指在制造和封装Mems器件时，需要遵循的一系列材料参数和工艺要求。

这些规范旨在确保器件在封装后能够有效地隔离和保护内部结构，并保持其气密性，以提高器件的性能和可靠性。

下面是一个关于Mems器件气密封装工艺规范中常见的材料参数的详细说明。

1.封装材料的选择在Mems器件的气密封装中，封装材料必须具备良好的气密性、耐高温、耐腐蚀和机械强度等特性。

常用的封装材料包括玻璃、陶瓷、有机聚合物等。

在选择封装材料时，需要根据具体的器件要求和封装工艺来确定最适合的材料。

2.封装材料的物理性质封装材料的物理性质对Mems器件的气密性和封装质量有着重要影响。

其中，线膨胀系数、热导率、热膨胀系数等参数需要在封装设计中予以考虑。

线膨胀系数的匹配可以减少因温度变化引起的热应力，热导率的高低则影响器件在工作过程中的温度分布，热膨胀系数的匹配可以减少因温度变化引起的应力。

3.封装材料的化学性质封装材料的化学性质对器件的长期稳定性和耐腐蚀性有重要影响。

材料需要具备良好的耐腐蚀性，以防止在封装过程中或器件工作中发生化学反应。

此外，封装材料还应具备良好的密封性，以防止气体和水分的渗透。

4.封装材料的机械性能封装材料的机械性能对器件的抗冲击性和耐磨性有重要影响。

材料需要具备一定的机械强度，以保护器件内部结构免受外界冲击和振动的影响。

同时，材料还需要具备良好的耐磨性，以保持封装的完整性和气密性。

5.封装材料的加工性能封装材料的加工性能对制造工艺和封装质量有着重要影响。

材料需要具备良好的可加工性，以便在封装过程中能够进行精确的加工和组装。

此外，材料还需要具备良好的粘接性能，以确保封装材料与器件的可靠粘接。

总结起来，Mems器件气密封装工艺规范中的材料参数包括封装材料的选择、物理性质、化学性质、机械性能和加工性能等。

这些参数的选择和控制对于确保器件的气密性、性能和可靠性至关重要。

在实际应用中，需要根据具体的器件要求和封装工艺来选择最合适的材料，并在制造过程中严格按照规范进行材料的处理和加工。

气密性陶瓷封装PIND失效分析及解决方案

脱落的粘接材料碎片、合丝（尾丝）悬伸的合金焊料、帽飞溅的合金焊料、行缝焊打火飞溅的键或、封平
焊屑等，并提出了在封装工艺过程中如何对可能产生自由粒子的因素采取有效预防措施最终使电路的
粒子碰撞噪声检测合格品率达到９％以上，达到实际应用要求一８
ｉｓｄｖｃｓｂａｌ．Ｄｅｒａｉｇｔｅｑａｔｔｆｌｓａｔｃｅｎｉｅａｄｅｉｅｃｖｔｓｏｎｆｔｅｍａｎａｒｃｅｉｅｄｙｃｅｓｎｈｕｎｉｙｏｏｏｅｐｒｉｌｓｉｓｄｖｃａｉｙｉｅｏｉｉ— ｈｔｇｔｅｓｐｃａｉｇｔｃｎｏｏｉｓＩｈｒｉｌ，ＮＤａｌｒｎｌｓｓｏｅａｉｒｓａｋｇｎＣｉ— ｉｈｎｓａｋｇｎｅｈｌｇｅ．ｎｔｅａｔｅＰＩｃｆｉｕｅａａｙｉｆｃｒｍｃｃｕｔｐｃａｉｇＩｉｄｓｓｃｓｅｎｈａｉｇｅｆｃｉｒｖｅｔｖｅｓｒｔｓｉｌａｔｒｏｏｅｐａｔｃｅｎｔｅｐａｋａｉｇｕｓｄａｄｔｅｔｋｎｆｅｔｖｅｐｅｎｉｅｍａｕｅｗｉｈｐｏｓｂｅｆｃｏｆｌｓｒｉｌｓｉｈｃｇｎｏｔｃｎｌｇｒｃｓｓｉｉａｅ．ｅｙｅｄｏＮＤｅｔｏｌｅｃ８ｐｒｅｔｎａｌｎｃｉｖｓａｔｌｅｈｏｏｙｐｏｅｓｉｎｄｃｔｄＴｈｉｌｆＰＩｔｓｕｄｒａｈ９ｅｃｎｃｉｆｌｙａｄａｈｅｅｃｕａ