集成电路测试技术 集成电路测试技术 15气密性封装.ppt

前课回顾 1、塑料材料添加成分的作用 促进剂、硬化剂、模具松脱剂、耦合剂等 2、塑料注模封装的分类与各自特点 转移注模-转移成型工艺 轴向喷洒涂胶-喷射成型 反应射出成型-喷射成型 气密性封装简介 气密性封装是指完全能够防止污染物（液体或固体）的侵入和腐蚀的封装形式，通常用作芯片封装的材料中，能达到所谓气密性封装的只有金属、陶瓷和玻璃。 封装的目的：保护IC芯片，避免不适当的电、热、化学和机械等因素破坏，特别是外来环境侵害中的水汽(导线间距小，易在导体之间形成强大电场，电解反应引发金属腐蚀：相同的金属之间，阳极溶解、阴极镀着形成桥连和金属界面腐蚀造成电路的短路、断路和破坏。) 封装密封材料的水渗透率对比 玻璃 金属 陶瓷 近气密性封装 采用金属或陶瓷材料的气密封装成本很高，严重制约了在气密封装技术中的发展与应用。近气密封装：介于全气密封装（Full-Hermetic Package）和非气密封装(Non-Hermetic Package)之间的一种封装新理念，又称为准气密封装。 近气密封装通过使用某些特定封装材料来实现一定密封级别。近气密封装工艺过程与传统气密封装相同，区别在于所用封装材料的不同。 近气密封装工艺 传统气密封装多采用金属、陶瓷及其化合物等高性能气密封装材料，而近气密封装采用的则是特殊处理的热固性塑脂类环氧基聚合物（如:苯并环丁烯 BCB）或热塑性塑料系列材料（如:液晶聚合物LCP)等高分子材料。在达到特定密封级别条件下，封装成本结构接近塑料非气密封装。 金属气密性封装 金属材料具有良好的水汽阻绝能力，常用于分立元器件封装和高可靠性要求的军用电子封装领域。 封装形式及过程： 以镀Ni或Au的金属基座固定IC裸芯片； 基座上表面焊金属缓冲层； 针状引脚固定在基座钻孔内、引线键合； 基座周围熔接或焊接金属封盖：熔接与焊接的区别 根据所使用材料的不同，元器件封装主要分为金属封装、陶瓷封装和塑料封装三种类型，金属封装由于在最严酷的使用条件下具有杰出的可靠性而被广泛用于军事和民用领域。 金属封装现有的封装形式一般包括平台插入式金属封装、腔体插入式金属封装、扁平式金属封装和圆形金属封装等。 金属封装分类 金属气密性封装 平台插入式金属封装由平台式管座和拱形管帽组成，这种形式的封装一般用储能焊的方法对管座和管帽进行封接，也可采用锡焊或激光焊封接。 金属气密性封装分类 储能焊工作原理：把金属管帽、管座分别置于相应规格的上、下焊接模具中并施加一定的焊接压力，利用储能电容器在较长时间里储积的电能，而在焊接的一瞬间将能量释放出来的特点来获得极大的焊接电流，接触电阻将电能转换成热能而实现焊接过程。 腔体插入式金属封装由腔体式管座和盖板组成，这种形式的封装一般用平行缝焊的方法对管座和盖板进行封接。 盖板有平盖板和台阶盖板两种类型，一般采用台阶盖板：台阶盖板有一定的定位作用和较好的机械强度。管座一般由像浴盆形状的腔体式壳体、引脚和玻璃绝缘子烧结而成。 金属气密性封装分类 扁平式金属封装由管座和盖板组成，这种形式的封装采用平行缝焊的方法对管座和盖板进行封接，也可采用激光焊封接。盖板与腔体插入式金属封装一样有平盖板和台阶盖板两种类型。管座一般由侧面打孔的金属框、引脚和玻璃绝缘子先烧结再用焊料焊上底板而成；也有用拉伸的浴盆状腔体式壳体侧面打孔直接烧结引脚。 圆形金属封装由圆形管座和拱形管帽组成，这种形式封装结构与平台插入式金属封装相近，所适用的管帽封接方法也几乎相同。 金属气密性封装分类 金属气密性封装特征 封装密封性良好； 可提供良好热传导通道和电屏蔽途径； 材料接合特性和机械特性优于其他材料； 金属缓冲层、合金化工艺技术成熟。 陶瓷气密性封装 陶瓷封装气密性是通过玻璃与陶瓷及某些金属合金引脚间形成的紧密接合特性实现的。 封装形式： 金属引脚架采用暂时软化的玻璃固定在釉化陶瓷基板上，完成芯片粘接与引线键合后封盖。 镀镍/金密封环，熔接、玻璃及金属密封垫圈可以被用作密封盖板和基板。 陶瓷气密性封装