電子封裝第三章ppt課件(已修改)
2025-05-24 03:54 本頁面
【正文】 電子封裝材料 2022－ 2022學(xué)年 第二學(xué)期 第三章 薄膜材料與工藝 ? 電子封裝中至關(guān)重要的膜材料及膜技術(shù) ? 薄膜和厚膜 ? 膜及膜電 l路的功能 ? 成膜方法 ? 電路圖形的形成方法 ? 膜材料 ? 薄膜材料 ? 導(dǎo)體薄膜材料 ? 電阻薄膜材料 ? 介質(zhì)薄膜材料 ? 功能薄膜材料 電子封裝工程中至關(guān)重要的膜材料及膜技術(shù) ? 薄膜和厚膜 ?電子封裝過程中膜材料與膜技術(shù)的出現(xiàn)及發(fā)展，源于 ?與電器、電子裝置設(shè)備向高性能、多功能、高速度方向發(fā)展及信息處理能力的急速提高 ?系統(tǒng)的大規(guī)模、大容量及大型化 ?要求構(gòu)成系統(tǒng)的裝置、部件、材料等輕、薄、短、小化 ?晶體管普及之前 ?真空電子管的板極、柵極、燈絲等為塊體材料，電子管插在管座上由導(dǎo)管連接，當(dāng)時并無膜可言 ?20世紀(jì) 60年代，出現(xiàn)薄膜制備技術(shù) ?在紙、塑料、陶瓷上涂刷乃至真空蒸鍍、濺射金屬膜，用以形成小型元器件及電路等 ?進(jìn)入晶體管時代 ?從半導(dǎo)體元件、微小型電路到大規(guī)模集成電路，膜技術(shù)便成為整套工藝中的核心與關(guān)鍵。 電子封裝工程中至關(guān)重要的膜材料及膜技術(shù) ? 薄膜和厚膜 ?與三維塊體材料比較：一般地，膜厚度很小，可看作二維 ?膜又有薄膜和厚膜之分 ?經(jīng)典分類： ?１ μｍ —— 薄膜， １ μｍ —— 厚膜 ?制作方法分類： ?塊體材料制作的（如經(jīng)軋制、錘打、碾壓等） —— 厚膜 ?膜的構(gòu)成物一層層堆積而成 —— 薄膜。 ?膜的存在形態(tài)分類： ?只能成形于基體之上的 —— 薄膜（包覆膜） 沉積膜 —— 基體表面由膜物質(zhì)沉積析出形成 化合形成膜 —— 通過對基體表面進(jìn)行化學(xué)處理形成，在物理沉積過程中伴隨有表面參與的化學(xué)反應(yīng) 電子封裝工程中至關(guān)重要的膜材料及膜技術(shù) ?薄膜、厚膜區(qū)分通常無實(shí)際意義 ?針對具體膜層形成方法 膜層材料 界面結(jié)構(gòu) 結(jié)晶狀態(tài) 晶體學(xué)取向 微觀組織 各種性能和功能 ?進(jìn)行研究更有用 ?電子封裝工程涉及膜層：膜厚１ μｍ～數(shù)百微米 ?按膜層的形成方法： ?真空法 (干式 )和 溶液法 (濕式 )沉積得到的膜層 —— 薄膜，為數(shù)微米 ?漿料印刷法 形成的膜層 —— 厚膜，前者膜厚多，厚～200微米 薄膜的真空沉積法優(yōu)點(diǎn) ? 可以得到各種材料的膜層 ?鍍料氣化方式很多（如電子束蒸發(fā)、濺射、氣體源等），控制氣氛還可以進(jìn)行反應(yīng)沉積 ? 通過基板、鍍料、反應(yīng)氣氛、沉積條件的選擇，可以 對界面結(jié)構(gòu)、結(jié)晶狀態(tài)、膜厚等進(jìn)行控制 ，還可 制取多層膜 、 復(fù)合膜 及特殊界面結(jié)構(gòu)的膜 層等。由于膜層表面精細(xì)光潔，故 便于通過光刻制取電路圖形 ? 可以較方便地采用光、等離子體等激發(fā)手段， 在一般的工藝條件下，即可獲得在高溫、高壓、高能量密度下才能獲得的物質(zhì) ? 真空薄膜沉積涉及從氣態(tài)到固態(tài)的超急冷（過程，因此 可以獲得特異成分、組織及晶體結(jié)構(gòu)的物質(zhì) ? 由于在ＬＳＩ工藝中薄膜沉積及光刻圖形等已有成熟的經(jīng)驗(yàn)，很 便于在電子封裝工程中推廣 厚膜的絲網(wǎng)印刷法有優(yōu)點(diǎn) ?通過絲網(wǎng)印刷，可直接形成電路圖形 ?膜層較厚，經(jīng)燒結(jié)收縮變得致密，電阻率低，容易實(shí)現(xiàn)很低的電路電阻 ?導(dǎo)體層、電阻層、絕緣層、介電質(zhì)層及其他功能層都可以印刷成膜 ?容易實(shí)現(xiàn)多層化，與陶瓷生片共燒可以制取多層共燒基板 ?設(shè)備簡單，投資少 電子封裝工程中至關(guān)重要的膜材料及膜技術(shù) 膜及膜電路的功能 ?電氣連接 ?印制線路板（ＰＷＢ）的發(fā)明，使電路以膜的形式與基板作成一體，元器件搭載在基板上并與導(dǎo)體端子相連接，這對于整個系統(tǒng)的小型化、高性能、低功耗、高可靠性及經(jīng)濟(jì)性等方面都有重大貢獻(xiàn) ?三維立體布線方式的ＰＷＢ多層板、陶瓷多層共燒基板、積層多層板、復(fù)合多層板的出現(xiàn)，對于提高封裝密度起著十分關(guān)鍵的作用 元件搭載 ? 芯片裝載在封裝基板 ?無論采用引線鍵合方式還是倒裝片方式都離不開焊盤 ? 元器件搭載在基板上 ?特別是ＬＳＩ封裝體實(shí)裝在基板上，無論采用ＤＩＰ、ＳＭＴ、ＣＯＸ、ＭＣＭ等哪種方式，都離不開導(dǎo)體端子 ? 焊盤，端子都是膜電路的一部分。 ? 在許多情況下，引線端子節(jié)距的大小以及引線端子的排列方式是決定封裝類型及封裝密度的關(guān)鍵因素 ?批量生產(chǎn)ＱＦＰ來說，最小端子節(jié)距的界限為０ .３ｍｍ，若低于此，則操作難度太大，成品率太低 元件搭載 ?想提高封裝密度，需要由四側(cè)引出端子的ＱＦＰ方式轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫骊嚵胁贾枚俗拥模拢牵练绞? ?這樣，端子節(jié)距提高（１ .０ｍｍ，１ .５ｍｍ）的同時，反而降低了實(shí)裝密度 ?對ＢＧＡ來說，端子節(jié)距由１ .５ｍｍ降為１ .０ｍｍ，實(shí)裝面積可減小到１／（１ .５ １ .５）＝１／２ .２５ 特殊功能 ?泛指除電氣連接、元件搭載、表面改性以外的所有其他功能 ?涉及電阻膜、絕緣膜、介電質(zhì)膜等 ?以 LCD（液晶顯示器）中所采用的ＴＦＴ（薄膜三極管） 玻璃復(fù)合基板為例 ?玻璃基板分前基板和后基板兩塊 ?前基板：形成偏光膜、濾色膜、 ITO膜，后基板上形成 TFT、 ITO膜、金屬布線及絕緣膜等 ?液晶夾于二者之間 ?受 TFT控制的非晶硅（ a－ Si）圖像傳感器按陣列布置在后基板上，并由 Cr／ a－ Si/IT
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