第五章微电子封装技术-PPT.ppt

IC芯片 引线架 导线丝 铝膜 外引线 封装树脂 塑料基板 塑料封装DIP工艺 导电粘胶 成本较低 * 6、塑料封装技术 塑料封装生产的特点，就是在集成电路的生产过程中，通过组装可以一次加工完毕，而不需由外壳生产厂进行配套，因而其工作量可大为降低，适合于大批量的自动化生产，已成为集成电路的主要封装形式之一。 * 塑料封装的成型方法有滴涂法、浸渍涂敷法、填充法、浇铸法和递模成型法。应根据封装的对象、可靠性水平和生产批量的不同选用合适的成型方法。 （1）塑料封装成型方法 * ①滴涂成型法 用滴管把液体树脂滴涂到键合后的芯片上，经加热后固化成型，又称软封装。 * 滴涂法工艺操作简单，成本低，不需要专用的封装设备和模具，适用于多品种小批量生产，但封装的可靠性差，封装外形尺寸不一致，不适合大批量生产，其工艺流程是 * ②浸渍涂敷法成型 把元、器件待封装部位浸渍到树脂溶液中，使树脂包封在其表面，经加热固化成型。 * 浸渍涂敷法工艺操作筒单，成本低，不需要专用的封装设备和模具，但封装的可筹性差，封装外形不一致，表面浸渍的树脂量不易均匀，其工艺流程是 * ③填充法成型 把元器件待封装部位放入外壳(塑料或金属壳)内，再用液体树脂填平经加热固化成 * 填充法工艺操作简单，成本低，防潮性能好，适合选用不同材料的外壳，但生产效率较低，树脂量不易控制．且可靠性差，其工艺流程是 * ④浇铸法成型 把元器件待封装部位放入铸模内，用液体树脂灌满，经加热固化成型 * 浇铸法成型工艺操作简单，成本低，封装外形尺寸一致，防潮性能较好，但封接后不易脱模，生产效率低．可靠性也差，其工艺流程是 * ⑤递模成型 塑料包封机上油缸压力，通过注塑杆和包封模的注塑头、传送到被预热的模塑料上，使模塑料经浇道、浇口缓促的挤入型腔，并充满整个腔体，把芯片包封起来。此方法称为递模成型法 * 递模成型工艺操作简单，劳动强度低，封装后外形一致性好，成品率高，且耐湿性能好，适合大批量工业化生产，但一次性投资多，占用生产场地大，当更换封装品种时，需要更换专用的包封模具和辅助工具。递模成型法是集成电路的主要封装形式，其工艺流程是 * （2）封装塑料的设计原则 好的散热性 热膨胀系数应进可能与硅芯片一致，减小热应力 尽可能低的介电常数，减小信号延迟 尽可能高的电阻率，增强绝缘性 * （3）塑封材料 塑料封装所用的有机材料是热固性塑料，以高分子化合物合成的树脂为基体，加入团化刑、反应促进剂(催化剂)、填充剂、阻燃剂、脱模剂和着色剂等组成。 常用的几种树脂特性 环氧树脂 这是一种热固性树脂，固化后具有良好的粘接性、电绝线性、耐化学腐蚀性和机械强度，收缩率小，外形几何尺寸稳定性好，并具有较高的耐热性能(170一200℃)。环氧树脂的缺点是不适合在高温下工作，高频性能和耐湿性能较差。环氧树脂的封装方式比较广泛，可采用递模成型法、浇铸法、浸渍涂敷法、填充法和滴涂法。 * 硅酮树脂 能在较宽的频率和温度范围内工作。同时它具有更高的耐高温性(350~400℃)、耐气候性和抗辐照性，固化后收缩率小，外形几何尺寸稳定性好。主要缺点就是它与金属和非金屑的粘接性能欠佳。 聚丁二烯酯树脂 这也是一种热固性树脂，其优点是固化速度快、成型性好、固化后交联密度大、机械强度高、耐热性好(热变形温度大于260℃)和防潮性能好，并具有优良的电绝线性，高频损耗小，吸水率低。它的缺点是不适合封装大功率集成电路。常用的封装方式有递模成型法、浸渍法及浇铸法。 * 聚邻(间)苯二甲酸二丙烯酯 这是一种热固性树脂，具有良好的防潮性、防盐雾性、耐腐蚀性和耐气候性。在高温高湿条件下它也有较高电绝缘性，且外形几何尺寸稳定性好。它的缺点是耐热冲击性能差，并只能采用浇铸法成型。 * 常用的塑封添加剂及其作用 根据塑封电路的性能要求，为获得某种性能和改进树脂的某些性质，制备过程中增加如下添加剂。 填充剂 填充剂的作用是改善模塑料的机械强度，减小线膨胀系数，提高耐热冲击强度和耐磨损性，以增加尺寸的稳定性、热传导率和降低收缩率。 常用的填充剂有：石英粉、玻璃纤维、云母粉、氧化铝粉、氧化锌粉和有机合成纤维等。 脱模剂 为了改善模塑料的脱模性能，提高模具的使用寿命和改善塑封制品的外观性能，则在塑料的组成中加入适量的脱模剂。 常用的脱模剂称硕脂酸钙、硬脂酸、种类的高级脂肪酸等。 * 着色剂 着色刑的加入主要是使塑封后器件具有不同的颜色。 阻燃剂 为了满足某些塑封器件具有阻燃性能使之安全可靠的要求，可在塑科中加入适量