電子封裝第三章ppt課件-展示頁
2025-05-21 03:54本頁面
【正文】 薄膜材料 導(dǎo)體薄膜材料 ? 材料的種類及性質(zhì) ? 實際情形 ?隨半導(dǎo)體的表面處理，在導(dǎo)體和半導(dǎo)體表面往往會存在薄的氧化膜，但電子通過隧道效應(yīng)可穿過此膜層，因此并不存在很大的問題 ?依表面處理條件不同，半導(dǎo)體的表面狀態(tài)會發(fā)生變化，相應(yīng)金屬及半導(dǎo)體的功函數(shù)也會發(fā)生變化 ?功函數(shù)還與表面能級、晶體取向等相關(guān)，必須注意其值的變化 薄膜材料 導(dǎo)體薄膜材料 ? 材料的種類及性質(zhì) ? 其他布線及電極用的導(dǎo)體材料，還應(yīng)具有下述特性： ?電導(dǎo)率要高 ?對電路元件不產(chǎn)生有害影響，為歐姆連接 ?熱導(dǎo)率高、機械強度高，對于堿金屬離子及濕度等的電化學(xué)反應(yīng)要盡量小 ?高溫狀態(tài)，電氣特性也不發(fā)生變化，不發(fā)生蠕變現(xiàn)象 ?附著力大，成膜及形成圖形容易 ?可形成電阻、電容，可進行選擇性蝕刻 ?可進行Ａｕ絲、Ａｌ絲引線鍵合及焊接等加工 薄膜材料 導(dǎo)體薄膜材料 ? 材料的種類及性質(zhì) ? 實際情形 ?單一種導(dǎo)體不可能滿足上述所有要求 ?構(gòu)成電子電路往往需要多種導(dǎo)體膜的組合 薄膜材料 導(dǎo)體薄膜材料 ? 而且 ?相互連接及電極中往往也不是采用單一金屬，而是多種導(dǎo)體膜積層化，以達到上述各種要求 ? 多層金屬組合的實例 薄膜材料 導(dǎo)體薄膜材料 ? 多層組合薄膜說明 ?導(dǎo)體的表面方阻均在５０ｍ Ω／□以下 ?進一步降低電阻，需要在Ａｕ膜上再電鍍Ａｕ ?所列的材料組合之外，在半導(dǎo)體ＩＣ的電極凸點及梁式引線部分，還采用Ａｕ－Ｐｄ－Ｔｉ，Ｓｎ ? 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，反而降低了實裝密度 ?對ＢＧＡ來說，端子節(jié)距由１ .５ｍｍ降為１ .０ｍｍ，實裝面積可減小到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/ITO構(gòu)成 Cr肖特基二極管 ?布置在 ITO膜上與驅(qū)動器相連接的布線導(dǎo)體要通過 Cr/Al實現(xiàn)多層化，以降低布線電阻 表面改性 ?與在 LSI元件表面沉積 SiO Si3N4等鈍化膜用于絕緣、保護類似 ?電子封裝工程中也廣泛用膜層作表面改性 ?金屬被釉基板、有機或無機絕緣層包覆的金屬芯基板 ?塑料表面電鍍金屬以增加耐磨性、降低接觸電阻等，常用的方法有鍍銠、鍍金等 電子封裝工程中至關(guān)重要的膜材料及膜技術(shù) 成膜方法 ?按干式和濕式對分類 ?干式： ?PVD（物理氣相沉積） —— 真空蒸鍍、濺射鍍膜、離子鍍 ?ＣＶＤ（化學(xué)氣相沉積） ?濕式： ?電鍍、化學(xué)鍍、陽極氧化、溶膠－凝膠、厚膜印刷法 典型的成膜方法 真空蒸鍍及濺射法 ?真空蒸鍍：是將鍍料在真空中加熱、蒸發(fā)，使蒸氣的原子或原子團在溫度較低的基板上析出形成薄膜的方法 ?主要用于 Au、 Cu、 Ni、 Cr等導(dǎo)體材料及電阻材料成膜 ?不同的鍍料及不同的沉積速率要選擇不同的加熱方法。 ?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 ? 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。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
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