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这些电子封装材料,你了解么?

所属分类:行业新闻    发布时间: 2021-10-15    作者:admin
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这些电子封装材料,你了解么?

封装测试是位于芯片生产的后段工序,起着将芯片与外电路连接的重要作用,同时为芯片的正常工作提供支撑、散热和保护。电子封装材料一般要具备与芯片相匹配的热膨胀系数,同时具有很好的散热性能。狭义的电子封装材料指包裹芯片和引线框架的封装外壳,也就是通常所说的塑料封装、陶瓷封装、金属封装。而广义的电子封装材料指除芯片以外,封装体中剩下的所有部分,包括封装外壳、基板、键合线、粘结材料、引线框架、封装体底部焊点、散热片。

..来对各种封装材料进行详细的介绍:

1.封装外壳

封装外壳主要对芯片和引线框架起到密封和保护的作用,通常需要具有与芯片相匹配的热膨胀系数,散热性较好且与内部器件的黏结性较好。常见的封装外壳材料有塑料、金属、陶瓷。塑料封装外壳主要以环氧树脂为主,但由于环氧树脂热膨胀系数较高且导热性较差,常采用二氧化硅作为填充料,以降低其热膨胀系数并改善热导率。目前而言,塑料封装依然是主要的封装形式,但在导热和可靠性要求较高的场合,会采用陶瓷封装,在一些特殊领域也会采用金属封装。比如一些军用模块会使用陶瓷封装,红外探测器芯片会采用金属封装。

2.基板

基板主要对芯片起到固定、支撑、散热以及连接下层电路板的作用,在很多封装形式当中可能不涉及基板,而是芯片直接贴装在引线框架上。基板通常可以分为树脂基板、陶瓷基板、金属基板。常见的树脂基板有玻璃纤维增强环氧树脂基板、BT树脂基板,常见的陶瓷基板为高温共烧陶瓷基板(HTCC)和低温共烧陶瓷基板(LTCC),金属基板有铜基板、铝基板。


3.引线框架

引线框架的主要作用是承托芯片和外引管脚。一般需要具备高导电、导热性,良好的热匹配,良好的耐蚀性和抗氧化性。引线框架采用的材料一般为铜合金或铁镍合金。对于小尺寸芯片,引线框架一般采用综合性能较好的铜合金(包括铜-铁系,铜-镍-硅系,铜-铬系,铜-镍-锡系),而一般的芯片则采用铁镍合金作为引线框架,其表面镀铜。

4.键合线

键合线常用来连接芯片焊点和引线框架或基板,以实现芯片和外电路的电气连接。键合线一般应具备良好的导电、导热性,且与芯片之间焊接性良好。常用的键合线为金线、铜线或铝线。

5.粘结材料

粘结材料是将芯片与承载体连接的材料,以起到固定芯片的作用。一般应具有物理、化学性能稳定,导电导热性强,低固化温度等要求。根据贴装方式的不同,常用的粘结材料有银浆、低熔点玻璃、导电胶、环氧树脂、金属-硅共晶体(此时是由于采用共晶焊接的方式,金属与Si芯片之间发生原子扩散形成金属-硅共晶体)。

6.散热片

散热片,又称热沉板,其主要作用是将封装体内部产生的热量散发至环境中的作用。当芯片采用倒扣焊的键合方式时,散热片通常位于芯片的背面,常用的散热片材料为铝或铜。

7.焊点

这儿的焊点指的是封装体底部与电路板连接时的焊球以及焊球与封装体连接使用的低温共晶焊料。通常球栅阵列封装(BGA)会采用底部焊点与电路板相连,其焊球材料为高温共晶焊料10Sn90Pb,焊球和封装体的连接采用低温共晶焊料63Sn37Pb。

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