集成电路封装的设计陶瓷封装外壳芯片低熔点玻璃陶瓷盖板

厚膜电路的封装厚膜电路在完成组装工序后，通常还需要给予某种保护封装，以免受各种机械损伤和外界环境的影响，并提供良好的散热条件，保证电路可靠地工作，封装除对混合电路起机械支撑、防水和防磁、隔绝空气等的作用外，换具有对芯片及电连线的物理保护、应力缓和、散热防潮、尺寸过度、规格标准化等多种功能。

电路可以采用金属、陶瓷、玻璃和树脂等封装。

厚膜电路的一个优点就是它能在封装保护较差的条件下正常地工作。

金属封装 按外壳的材料分类 陶瓷封装塑料封装气密性封装：是对工作环境气密的保护，金属封装和陶瓷封装属该封装。

非气密性封装：则是可以透气的，塑料封装一般为该封装。

一、封装材料：厚膜集成电路封装的作用之一就是对芯片进行环境保护，避免芯片与外部空气接触。

因此必须根据不同类别的集成电路的特定要求和使用场所，采取不同的加工方法和选用不同的封装材料，才能保证封装结构气密性达到规定的要求。

按外壳材料分为金属封装、陶瓷封装、塑料封装、树脂封装等。

集成电路早起的封装材料是采用有机树脂和蜡的混合体，用充填或灌注的方法来实现封装的，显然可靠性很差。

也曾应用橡胶来进行密封，由于其耐热、耐油及电性能都不理想而被淘汰。

目前使用广泛、性能最为可靠的气密密封材料是玻璃-金属封接、陶瓷-金属封装和按气密性分类低熔玻璃-陶瓷封接。

处于大量生产和降低成本的需要，塑料模型封装已经大量涌现，它是以热固性树脂通过模具进行加热加压来完成的，其可靠性取决于有机树脂及添加剂的特性和成型条件，但由于其耐热性较差和具有吸湿性，还不能与其他封接材料性能相当，尚属于半气密或非气密的封接材料。

全密封封装适合于高可靠性应用。

通常，全密封的漏气率应不大于10-8cm3/S。

为了保证密封的高质量，首先必须可靠地气密密封全部外引线，待电路板接入外壳后，再要求对壳底和壳盖进行优质焊接。

在气密封装中，典型的密封组合主要有金属之间、金属和陶瓷之间、金属和玻璃之间及陶瓷之间的密封。

序号形式方法1 金属-金属封接如金属外壳，目前最常用的方法是电路熔焊法，此外还可用锡焊、冷压焊和电子束、激光熔焊等。

芯片封装(Chip Package)类型70种芯片封装：指把硅片上的电路管脚，用导线接引到外部接头处，以便与其它器件连接。

Chip Package: The housing that chips come in for plugging into (socket mount) or soldering onto (surface mount) the printed circuit board. Creating a mounting for a chip might seem trivial to the uninitiated, but chip packaging is a huge and complicated industry. The ability to provide more and moreI/O interconnections to a die (bare chip) that is increasingly shrinking in size is an ever-present problem. In addition, the smaller size of the package contributes as much to the miniaturization of cellphones and other handheld devices as the shrinking of the semiconductor circuits.封装类型70种, 其中最常用的就是ＤＩＰ和ＳＯ（ＳＯＰ），即双插直列和小型贴片70种IC封装术语1、BGA(ball grid array)球形触点陈列，表面贴装型封装之一。

在印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用以代替引脚，在印刷基板的正面装配LSI 芯片，然后用模压树脂或灌封方法进行密封。

也称为凸点陈列载体(PAC)。

引脚可超过200，是多引脚LSI 用的一种封装。

陶瓷封装类型一、引言陶瓷封装是一种常见的电子封装技术，广泛应用于电子器件的封装和保护中。

不同的陶瓷封装类型适用于不同的应用场景和需求，本文将介绍几种常见的陶瓷封装类型及其特点。

二、DIP封装DIP（Dual Inline Package）封装是一种常见的陶瓷封装类型，其特点是引脚以双列排列，并且在两侧呈直线状。

DIP封装适用于插拔式电子元件，如集成电路和二极管等，具有较好的耐高温性能和机械强度。

DIP封装广泛应用于电子设备中，如计算机、电视机、音响等。

三、SIP封装SIP（Single Inline Package）封装是一种类似于DIP封装的陶瓷封装类型，其特点是引脚以单列排列，并且在一侧呈直线状。

SIP 封装相较于DIP封装更加紧凑，适用于空间有限的应用场景。

SIP 封装常见于一些小型电子设备，如手机、数码相机等。

四、COB封装COB（Chip on Board）封装是一种将芯片直接粘贴在PCB上的陶瓷封装类型。

COB封装具有封装密度高、尺寸小、可靠性高等优点，广泛应用于LED显示屏、汽车电子和医疗器械等领域。

COB封装技术可以提高电子设备的集成度和性能，并且降低成本。

五、CSP封装CSP（Chip Scale Package）封装是一种封装尺寸与芯片尺寸相当的陶瓷封装类型。

CSP封装具有体积小、重量轻、功耗低等特点，适用于移动设备和便携式电子产品。

CSP封装能够实现更高的芯片集成度和更好的散热性能，是当前电子封装技术的重要发展方向之一。

六、QFN封装QFN（Quad Flat No-leads）封装是一种无引脚平面封装，其特点是引脚位于封装底部，不露出封装外面。

QFN封装具有体积小、容易焊接、热特性好等优点，广泛应用于无线通信设备、汽车电子和工业控制等领域。

QFN封装的引脚设计使得电子器件更加稳固可靠，适合于各种恶劣环境。

七、总结陶瓷封装类型多样，适用于不同的电子器件和应用场景。

DIP封装适用于插拔式元件，SIP封装适用于空间有限的场景，COB封装提高了集成度和性能，CSP封装满足了体积小和功耗低的需求，QFN 封装具有好的热特性和可靠性。

封装有两大类；一类是通孔插入式封装(through-hole package)；另—类为表面安装式封装(surface moun te d Package)。

每一类中又有多种形式。

表l和表2是它们的图例，英文缩写、英文全称和中文译名。

图6示出了封装技术在小尺寸和多引脚数这两个方向发展的情况。

DIP是20世纪70年代出现的封装形式。

它能适应当时多数集成电路工作频率的要求，制造成本较低，较易实现封装自动化印测试自动化，因而在相当一段时间内在集成电路封装中占有主导地位。

但DIP的引脚节距较大(为2.54mm)，并占用PCB板较多的空间，为此出现了SHDIP和SKDIP等改进形式，它们在减小引脚节距和缩小体积方面作了不少改进，但DIP最大引脚数难以提高(最大引脚数为64条)且采用通孔插入方式，因而使它的应用受到很大限制。

为突破引脚数的限制，20世纪80年代开发了PGA封装，虽然它的引脚节距仍维持在2.54mm或1.77mm，但由于采用底面引出方式，因而引脚数可高达500条～600条。

随着表面安装技术(surface mounted technology, SMT)的出现，DIP封装的数量逐渐下降，表面安装技术可节省空间，提高性能，且可放置在印刷电路板的上下两面上。

SOP应运而生，它的引脚从两边引出，且为扁平封装，引脚可直接焊接在PCB板上，也不再需要插座。

它的引脚节距也从DIP的2.54 mm减小到1.77mm。

后来有SSOP和TSOP改进型的出现，但引脚数仍受到限制。

QFP也是扁平封装，但它们的引脚是从四边引出，且为水平直线，其电感较小，可工作在较高频率。

引脚节距进一步降低到1.00mm，以至0.65 mm和0.5 mm，引脚数可达500条，因而这种封装形式受到广泛欢迎。

但在管脚数要求不高的情况下，SOP以及它的变形SOJ(J型引脚)仍是优先选用的封装形式，也是目前生产最多的一种封装形式。

方形扁平封装-QFP (Quad Flat Package)[特点] 引脚间距较小及细，常用于大规模或超大规模集成电路封装。

泛。

陶瓷基片主要包括氧化铍(BeO)、氧化铝(Al2O3)和氮化铝(AlN)、氮化硅(Si3N4)。

与其他陶瓷材料相比，Si3N4陶瓷基片具有很高的电绝缘性能和化学稳定性，热稳定性好，机械强度大，可用于制造高集成度大规模集成电路板。

几种陶瓷基片材料性能比较从结构与制造工艺而言，陶瓷基板又可分为HTCC、LTCC、TFC、DBC、DPC等。

高温共烧多层陶瓷基板(HTCC)HTCC，又称高温共烧多层陶瓷基板。

制备过程中先将陶瓷粉(Al2O3或AlN)加入有机黏结剂，混合均匀后成为膏状浆料，接着利用刮刀将浆料刮成片状，再通过干燥工艺使片状浆料形成生坯;然后依据各层的设计钻导通孔，采用丝网印刷金属浆料进行布线和填孔，最后将各生坯层叠加，置于高温炉(1600℃)中烧结而成。

此制备过程因为烧结温度较高，导致金属导体材料的选择受限(主要为熔点较高但导电性较差的钨、钼、锰等金属)，制作成本高，热导率一般在20~200W/(m·℃)。

低温共烧陶瓷基板(LTCC)LTCC，又称低温共烧陶瓷基板，其制备工艺与HTCC类似，只是在Al2O3粉中混入质量分数30%~50%的低熔点玻璃料，使烧结温度降低至850~900℃，因此可以采用导电率较好的金、银作为电极材料和布线材料。

因为LTCC采用丝网印刷技术制作金属线路，有可能因张网问题造成对位误差;而且多层陶瓷叠压烧结时还存在收缩比例差异问题，影响成品率。

为了提高LTCC导热性能，可在贴片区增加导热孔或导电孔，但成本增加。

厚膜陶瓷基板(TFC)相对于LTCC和HTCC，TFC为一种后烧陶瓷基板。

采用丝网印刷技术将金属浆料涂覆在陶瓷基片表面，经过干燥、高温烧结(700~800℃)后制备。

金属浆料一般由金属粉末、有机树脂和玻璃等组分。

经高温烧结，树脂粘合剂被燃烧掉，剩下的几乎都是纯金属，由于玻璃质粘合作用在陶瓷基板表面。

烧结后的金属层厚度为10~20μm，最小线宽为0.3mm。

半导体集成电路常见封装缩写解释1. DIP(dual in-line PACkage)双列直插式封装。

插装型封装之一，引脚从封装两侧引出，封装材料有塑料和陶瓷两种。

DIP 是最普及的插装型封装，应用范围包括标准逻辑IC，存贮器LSI，微机电路等。

引脚中心距2.54mm，引脚数从6 到64。

封装宽度通常为15.2mm。

有的把宽度为7.52mm和10.16mm 的封装分别称为skinny DIP 和slim DIP(窄体型DIP)。

但多数情况下并不加区分，只简单地统称为DIP。

另外，用低熔点玻璃密封的陶瓷DIP 也称为Cerdip(见C erdip)。

BGA是英文Ball Grid Array Package的缩写，即球栅阵列封装。

SOP小型外引脚封装Small Outline Package ro0c[hi^M 4srs?}JSSOP收缩型小外形封装Shrink Small Outline Package P-pBI%{p)与SOP的区别：近似小外形封装,但宽度要比小外形封装更窄,可节省组装面积的新型封装。

2. DIP(dual tape carrier PACkage)同上。

日本电子机械工业会标准对DTCP 的命名(见DTCP)。

QTCP(quad tape carrier PACkage)四侧引脚带载封装。

TCP 封装之一，在绝缘带上形成引脚并从封装四个侧面引出。

是利用TAB 技术的薄型封装(见TAB、TCP)。

COB(chip on board)板上芯片封装，是裸芯片贴装技术之一，半导体芯片交接贴装在印刷线路板上，芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现，芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现，并用树脂覆盖以确保可靠性。

虽然COB 是最简单的裸芯片贴装技术，但它的封装密度远不如TAB 和倒片焊技术。

JLCC(J-leaded chip carrier)J 形引脚芯片载体。

指带窗口CLCC 和带窗口的陶瓷QFJ 的别称(见CLCC 和QFJ)。