第五章微電子封裝技術(shù)-文庫吧
2025-07-17 13:15 本頁面
【正文】 的目的。為此這類集成電路的 封裝外殼需具有特殊的“光窗”結(jié)構(gòu)形式。 這類具有光窗的集成電路封裝外殼，我們稱它為光電外殼， 光窗的結(jié)構(gòu)和所用的材料是設(shè)計光電外殼時應(yīng)考慮的主要問題。 首先要搞清楚需要透過什么樣波長的光，如紅外光、紫外光或可見光；其次是透光的強(qiáng)度；最后還要考慮外殼對其他不需要的光如何進(jìn)行掩蔽，這樣才能根據(jù)已知的條件來進(jìn)行設(shè)計光電外完。 （ 2）外殼的熱性能設(shè)計原則 隨著集成電路的組裝密度不斷增大，將導(dǎo)致功率密度也相應(yīng)的提高，集成電路單位體積發(fā)熱量也有所增加。在外殼結(jié)構(gòu)設(shè)計上如果不能及時地將芯片內(nèi)所產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去，設(shè)法抑制集成電路的溫升，必然對集成電路的可靠性產(chǎn)生極為嚴(yán)重的影響。為此，封裝外殼的熱設(shè)計是一個至關(guān)重要的課題。 在進(jìn)行封裝外殼的熱設(shè)計時，需要估計集成電路芯片由于電功率的熱效應(yīng)所產(chǎn)生的熱量如何通過外殼散發(fā)到周圍環(huán)境中去。 IC芯片 內(nèi)引線 封裝樹脂 基板 散熱問題 氧化鋁、氮化硅、氧化鈹 改善底座和散熱板的接觸狀態(tài) 加大散熱板的面積 改變散熱材料，將散熱板的熱阻降低。 引線和引線架的設(shè)計 引線和引線框架是構(gòu)成集成電路封裝外殼的主要組成零件。它的作用就是通過引線能夠把電路芯片的各個功能瑞與外部連接起來。由于集成電路的封裝外殼的種類甚多，結(jié)構(gòu)形成也不一樣，因此其引線的圖形尺寸和使用材料也都各有特點，在集成電路使用過程中，由于引線加工和材料使用不當(dāng)而造成封裝外殼的引線斷裂和脫焊等事例為數(shù)不少，因而如何提高引線質(zhì)量、改進(jìn)制造技術(shù)和開發(fā)一些新型引線是很重要的。 引線的結(jié)構(gòu)尺寸是根據(jù)封裝外殼整體要求來設(shè)計的。如金屬圓形外殼，其引線是直接封接在電真空玻璃中，為了便于與內(nèi)引線鍵合，上端焊接點要求平整、光潔，甚至要求打平以增加焊接面積。因此這種引線都是圓形的，是用金屬絲材或棒材加工而成的。 對于各類扁平式和雙列式外殼，其引線有的是封接在電真空玻璃中；有的是釬焊在陶瓷基體的側(cè)面或底面 l，因此這種引線都是矩形的，是用金屬帶材或板材沖壓而成的。這種引線除了要保證兩引線間具有一定的距離外，而且在使用時要按一定的規(guī)格進(jìn)行排列和不致松散，所以要設(shè)計成引線框架形式。這樣在集成電路組裝中它既能起到整齊排列的作用，也能達(dá)到保護(hù)引線的目的 (在老化測試前，剪去多余的連條部分，就成為我們所需要的引線 )。 封接設(shè)計 封接材料 根據(jù)低溫封接的特定要求，封接材料必須具備以下幾個條件： ①封接材料的軟化溫度要低，應(yīng)保證能在足夠低的溫度條件下進(jìn)行封接，以免封接溫度過高而導(dǎo)致芯片上金屬連線球化或引線框架變形變壞；同時在封接溫度下封接材料的粘度應(yīng)在 1— 200Pas范圍之間，使封接材料既充分而又不過份地在封接面上流動； ②封接材料的線膨脹系數(shù)應(yīng)能和被焊的陶瓷、金屬相匹配，從而保證封接件具有一定的封接強(qiáng)度和經(jīng)受得住諸如溫度、氣候和機(jī)械等一系列的環(huán)境考驗。如果和被焊材料的線膨脹系數(shù)相差甚遠(yuǎn)，則在封接后封接材料中殘存應(yīng)力將使封接材料遭到破壞，從而使封接 強(qiáng)度大大降低和無法保證封接體的氣密性； ③ 當(dāng)金屬用封接材料封接時，要求封接材料對金屬有良好的浸潤性，同時，為獲得牢固的封接強(qiáng)度，要求封接材料能夠擴(kuò)散到金屬表面的氧化層中去； ④ 在與水、空氣或其他介質(zhì)相接觸時，封接材料應(yīng)仍具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和絕緣性能，
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