第五章微電子封裝技術(shù)(更新版)
【正文】 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(gè)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(guò)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(shí)在封接溫度下封接材料的粘度應(yīng)在 1— 200Pa它的作用就是通過(guò)引線能夠把電路芯片的各個(gè)功能瑞與外部連接起來(lái)。 這類(lèi)具有光窗的集成電路封裝外殼，我們稱(chēng)它為光電外殼， 光窗的結(jié)構(gòu)和所用的材料是設(shè)計(jì)光電外殼時(shí)應(yīng)考慮的主要問(wèn)題。 ⑤ 絕緣電阻 集成電路封裝外殼的絕緣電阻，通常是兩相鄰的引線間或任一引線與金屬底座間的電阻值。 ① 分布電容和電感 當(dāng)集成電路處在超高頻狀態(tài)下工作時(shí)，由于外殼金屬體所形成的分布電容和分布電感常會(huì)起不必要的反饋和自激，從而使集成電路的功率增益下降、損耗增加，所以在一般情況下，都希望外殼的分布電容與分布電感愈小愈好。 電設(shè)計(jì)和熱設(shè)計(jì) 外殼設(shè)計(jì)最主要考慮的問(wèn)題 電性能、熱性能和使用場(chǎng)所， （ 1） 外殼的電性能設(shè)計(jì)原則 對(duì)任一集成電路的封裝外殼都要求具有一定的電性能，以保證相互匹配而不致對(duì)整個(gè)集成電路的性能產(chǎn)生失誤或失隊(duì)其中又以超高頻外殼更為突出。若引線電阻過(guò)大，則會(huì)使電路增加一個(gè)不必要的電壓降，從而使整個(gè)電路的功耗增大，并且影響了電路的性能。為此這類(lèi)集成電路的 封裝外殼需具有特殊的“光窗”結(jié)構(gòu)形式。 引線和引線架的設(shè)計(jì) 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。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(cè)試前，剪去多余的連條部分，就成為我們所需要的引線 )。 低熔玻璃 （ 1）常用的封接材料 封接合金材料主要是用來(lái)與相應(yīng)的陶瓷、玻璃或塑料進(jìn)行封接的，其具體要求是： ① 一定溫度范圍內(nèi)，封接合金材料的線膨脹系數(shù)必需與相應(yīng)的封接體基本一致，以達(dá)到良好的匹配； ② 要具有良好的機(jī)械性能和導(dǎo)熱性能，能耐腐蝕、其加工性能要好，可以制成絲、管、帶、棒等幾何形狀，抗氧化和具有好的塑性。 以前對(duì)于封裝結(jié)構(gòu)的考核都是通過(guò)一些樣品的試制和試驗(yàn)來(lái)獲得的，但是隨著產(chǎn)品更新周期的縮短，采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)則可贏得時(shí)間而使封裝設(shè)計(jì)工作加速。 繃片和分片 芯片裝片 把集成電路芯片核接到外殼底座 (如多層陶瓷封裝 )或引線框架 (如塑料封裝 )上的指定位置，為絲狀引線的連接提供條件的工藝，稱(chēng)之為裝片。 引線鍵合 密封技術(shù)就是指在集成電路制作過(guò)程中經(jīng)過(guò)組裝和檢驗(yàn)合格后對(duì)其實(shí)行最后封蓋，以保證所封閉的空腔中能具有滿意的氣密性，并且用質(zhì)譜儀或放射性氣體檢漏裝置來(lái)進(jìn)行測(cè)定，判斷其漏氣速率是否達(dá)到了預(yù)定的指標(biāo)。此方法稱(chēng)為 遞模成型法 遞模成型工藝操作簡(jiǎn)單，勞動(dòng)強(qiáng)度低，封裝后外形一致性好，成品率高，且耐濕性能好，適合大批量工業(yè)化生產(chǎn)，但一次性投資多，占用生產(chǎn)場(chǎng)地大，當(dāng)更換封裝品種時(shí)，需要更換專(zhuān)用的包封模具和輔助工具 。 聚丁二烯酯樹(shù)脂 這也是一種熱固性樹(shù)脂，其優(yōu)點(diǎn)是固化速度快、成型性好、固化后交聯(lián)密度大、機(jī)械強(qiáng)度高、耐熱性好 (熱變形溫度大于260℃ )和防潮性能好，并具有優(yōu)良的電絕線性，高頻損耗小，吸水率低。 常用的填充劑有：石英粉、玻璃纖維、云母粉、氧化鋁粉、氧化鋅粉和有機(jī)合成纖維等。如環(huán)氧樹(shù)脂可采用膠類(lèi)和酚類(lèi)，硅酮樹(shù)脂可采用苯丙酸、苯甲酸酐等
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