金属封装外壳发展及趋势

微组装工艺1 1.1 概述集成电路产业设计、制造、封装逐渐成为衡量一个国家综合国力的重要指标之一。

先进封装技术的发展使得日本在电子系统、特别是日用家电消费品的小型化方面一度走在了世界之前。

据估计我国集成电路的年消费将达到932亿美圆约占世界市场的20其中的30将用于电子封装则年产值将达几千亿人民币。

现在每年全国大约需要180亿片集成电路但我们自己制造特别是封装的不到20。

一、微电子封装微电子封装——A Bridge from IC to System 狭义芯片级 IC Packaging 广义芯片级系统级——电子封装工程电子封装工程将基板、芯片封装体和分立器件等要素按电子整机要求进行连接和装配实现一定电气.物理性能转变为具有整机或系统形式的整机装置或设备。

二、芯片级封装涉及的技术领域芯片封装技术涉及物理、化学、化工、材料、机械、电气与自动化等学科。

所涉及材料包括金属、陶瓷、玻璃和高分子材料等。

芯片封装技术整合了电子产品的电气特性、热特性、可靠性、材料与工艺应用和成本价格等因素是以获得综合性能最优化为目的的工程技术。

1.2 微电子封装技术 1.2.1 概念一、微电子封装技术的定义利用薄膜技术及微细连接技术将半导体元器件及其它构成要素在框架和基板上布置、固定及连接引出接线端子并通过可塑性绝缘介质灌封固定构成整体结构的工艺。

二、封装的作用紧固的引脚系统将脆弱的芯片表面器件连线与外部世界连接起来物理性保护、支撑保护芯片需要外壳底座防止芯片破碎或受外界损伤环境性保护外壳密封防止芯片污染免受化学品、潮气等的影响散热封装体的各种材料本身可带走一部分热量 1.2.2 微电子封装技术的分级微电子封装可以分为几个层次零级封装、一级封装、二级封装和三级封装。

一、零级封装芯片互连级-CLP 按芯片连接方法不同又分为 1、芯片粘接IC芯片固定安装在基板上。

一般有以下几种方法 1 Au-Si合金共熔法 370?Au与Si有共熔点可在多个IC芯片装好后在氮气保护下烧结也可用超声熔焊法逐个熔焊。

集成电路封装的主要流程一、集成电路封装的概述集成电路封装是指将芯片通过一系列工艺步骤，将其封装在塑料、陶瓷或金属外壳中，以保护芯片并方便使用。

封装后的芯片可以直接安装在电路板上，从而实现电子产品的制造。

二、集成电路封装的主要流程1. 芯片切割首先需要将晶圆切割成单个芯片。

这一步骤需要使用专业设备进行操作，以确保切割精度。

2. 焊盘制作接下来需要在芯片上添加焊盘。

焊盘是连接芯片和电路板的重要部分。

通常使用化学蚀刻或光刻技术制作。

3. 封装材料准备根据产品需求选择合适的封装材料，如塑料、陶瓷或金属等。

同时需要准备好其他辅助材料，如导线、引脚等。

4. 芯片安放和连接将焊盘与导线连接，并将芯片安放在封装材料中。

这一步骤通常需要借助自动化设备进行操作。

5. 封装材料固化对于塑料封装，需要进行固化处理。

通常采用高温烘烤或紫外线照射等方式，以确保封装材料的稳定性和可靠性。

6. 引脚整形对于某些封装方式，如QFN、BGA等，需要对引脚进行整形。

这一步骤需要使用专业设备进行操作。

7. 测试和质检完成封装后，需要进行测试和质检。

测试包括功能测试、可靠性测试等，以确保芯片的性能符合要求。

质检则包括外观检查、尺寸测量等，以确保产品符合标准。

8. 包装和出货最后将芯片包装，并出货给客户。

包装方式通常有盘式、管式、卡式等多种选择。

三、集成电路封装的常见类型1. DIP（双列直插式）DIP是一种常见的集成电路封装方式，具有双列引脚，可以直接插入电路板上的孔中。

2. QFP（方形扁平式）QFP是一种较为流行的表面贴装型封装方式，具有方形外观和扁平引脚。

该种封装方式通常用于中小功率芯片。

3. BGA（球形网格阵列式）BGA是一种高密度表面贴装型封装方式，具有球形引脚和网格状排列。

该种封装方式可以实现更高的芯片密度和更好的散热效果。

4. CSP（芯片级封装）CSP是一种新型的封装方式，将芯片直接封装在塑料或陶瓷基板上，无需添加导线和引脚。

晶圆：由普通硅砂熔炼提纯拉制成硅柱后切成的单晶硅薄片微电子封装技术特点：1：向高密度及高I/O引脚数发展，引脚由四边引出趋向面阵引出发展2：向表面组装示封装(SMP)发展,以适应表面贴装（SMT）技术及生产要求3：向高频率及大功率封装发展4：从陶瓷封装向塑料封装发展5：从单芯片封装（SCP）向多芯片封装（MCP）发展6：从只注重发展IC芯片到先发展封装技术再发展IC芯片技术技术微电子封装的定义：是指用某种材料座位外壳安防、固定和密封半导体继承电路芯片，并用导体做引脚将芯片上的接点引出外壳狭义的电子封装技术定义：是指利用膜技术及微细连接技术，将半导体元器件及其他构成要素在框架或基板上布置、固定及连接，引出接线端子，并通过可塑性绝缘介质灌封固定，构成整体立体结构的工艺技术。

（最基本的）广义的电子封装技术定义：是指将半导体和电子元器件所具有的电子的、物理的功能，转变为能适用于设备或系统的形式，并使之为人类社会服务的科学与技术。

（功能性的）微电子封装的功能：1：提供机械支撑及环境保护；2：提供电流通路；3：提供信号的输入和输出通路；4：提供热通路。

微电子封装的要点：1：电源分配；2：信号分配;3：机械支撑；4：散热通道；5：环境保护。

零级封装：是指半导体基片上的集成电路元件、器件、线路；更确切地应该叫未加封装的裸芯片。

一级封装：是指采用合适的材料（金属、陶瓷或塑料）将一个或多个集成电路芯片及它们的组合进行封装，同时在芯片的焊区与封装的外引脚间用引线键合（wire bonding,WB）、载带自动焊（tape automated bonding,TAB）、倒装片键合（flip chip bonding，FCB）三种互联技术连接，使其成为具有实际功能的电子元器件或组件。

二级封装技术：实际上是一种多芯片和多元件的组装，即各种以及封装后的集成电路芯片、微电子产品、以及何种类型元器件一同安装在印刷电路板或其他基板上。

电力电子器件的发展与趋势随着现代电力系统和电子技术的快速发展，电力电子器件在能源转换和电力控制方面的作用日益重要。

本文将探讨电力电子器件的发展历程和当前的趋势。

一、电力电子器件的发展历程电力电子器件起源于20世纪50年代，最早用于电力电子转换器和变频器等领域。

在过去的几十年中，电力电子器件经历了从硅基材料到碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体材料的转变。

这些新材料具有更高的电子迁移率和温度稳定性，能够承受更高的温度和电压，提高了电力电子器件的效率和可靠性。

同时，电力电子器件的封装技术也在不断发展。

最初的器件封装采用普通结构，如二极管、三极管等采用金属外壳，使得器件散热效果相对较差。

而随着电子器件功率密度的提高，高效的封装结构应运而生，如无机封装、有机封装和双轨封装等。

这些封装结构不仅提高了散热性能，还减小了尺寸和重量，满足了电力电子器件高密度集成和散热要求。

二、电力电子器件的当前趋势1. 高频高效率随着电子技术的进步，电力电子器件正朝着高频高效率的方向发展。

新材料的应用和器件结构的改进使得电力电子器件的开关频率不断提高，传输损耗减少，效率更高。

例如，功率MOSFET和晶闸管等器件，其开关频率已经达到数兆赫兹，能够实现更高的电力变换效率。

2. 大功率大电流随着电力电子应用领域的扩大，对于大功率大电流电力电子器件的需求不断增加。

同时，新材料的应用和器件结构的改进也使得电力电子器件能够承受更高的电流和功率，满足更多领域的需求。

例如，碳化硅MOSFET和氮化镓HEMT等器件，其电流密度和耐压能力大大提高，适用于电力电子交流传输、电机驱动等高功率应用领域。

3. 高可靠性电力电子器件通常在高温、高电压和高电流等恶劣工况下工作，因此高可靠性是其发展的重要方向。

新材料的应用、封装技术的改进和智能控制系统的应用，可以减少器件的故障率、延长器件的寿命、提高系统的稳定性。

例如，采用双轨封装和无机封装等高可靠性封装结构，能够有效降低器件的温度和电压应力，提高器件的工作可靠性。

微电子封装技术综述论文摘要：我国正处在微电子工业蓬勃发展的时代，对微电子系统封装材料及封装技术的研究也方兴未艾。

本文主要介绍了微电子封装技术的发展过程和趋势，同时介绍了不同种类的封装技术，也做了对微电子封装技术发展前景的展望和构想。

关键字：微电子封装封装技术发展趋势展望一封装技术的发展过程近四十年中，封装技术日新月异，先后经历了3次重大技术发展。

IC封装的引线和安装类型有很多种，按封装安装到电路板上的方式可分为通孔插入式TH 和表面安装式SM，或按引线在封装上的具体排列分为成列四边引出或面阵排列。

微电子封装的发展历程可分为3个阶段：第1阶段，上世纪70年代以插装型封装为主。

70年代末期发展起来的双列直插封装技术DIP，可应用于模塑料，模压陶瓷和层压陶瓷封装技术中，可以用于IO数从8~64的器件。

这类封装所使用的印刷线路板PWB成本很高，与DIP相比，面阵列封装，如针栅阵列PGA，可以增加TH类封装的引线数，同时显著减小PWB的面积。

PGA系列可以应用于层压的塑料和陶瓷两类技术，其引线可超过1000。

值得注意的是DIP和PGA等TH封装由于引线节距的限制无法实现高密度封装。

第2阶段，上世纪80年代早期引入了表面安装焊接技术，SM封装，比较成熟的类型有模塑封装的小外形，SO和PLCC型封装，模压陶瓷中的CERQUAD层压陶瓷中的无引线式载体LLCC和有引线片式载体LDCC，PLCC，CERQUAD，LLCC和LDCC都是四周排列类封装。

其引线排列在封装的所有四边，由于保持所有引线共面性难度的限制PLCC的最大等效引脚数为124。

为满足更多引出端数和更高密度的需求，出现了一种新的封装系列，即封装四边都带翼型引线的四边引线扁平封装QFP 与DIP，相比QFP的封装尺寸大大减小且QFP具有操作方便，可靠性高，适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线，封装外形尺寸小，寄生参数减小适合高频应用。

Intel公司的CPU，如Intel80386就采用的PQFP。

三极管的封装形式及名称一、引言三极管是一种常用的电子元件，广泛应用于电子电路中。

它具有放大电流和电压的作用，在电子设备中发挥着重要的作用。

本文将介绍三极管的封装形式及名称。

二、TO封装TO封装是一种常见的三极管封装形式，TO代表Transistor Outline的缩写，意指晶体管封装外形。

TO封装的三极管通常由金属外壳和引脚组成，外壳起到保护和散热的作用。

根据引脚数量和排列方式的不同，TO封装的三极管分为多种型号。

如TO-18、TO-92、TO-126等。

1. TO-18封装TO-18封装是一种早期的三极管封装形式，它具有金属外壳，引脚数量为3个。

TO-18封装的三极管常用于低频放大电路和开关电路中，具有较好的散热性能。

在TO-18封装中，引脚1为发射极（Emitter）、引脚2为基极（Base）、引脚3为集电极（Collector）。

2. TO-92封装TO-92封装是一种常用的三极管封装形式，它具有塑料外壳，引脚数量为3个。

TO-92封装的三极管小巧轻便，广泛应用于各类电子设备中。

在TO-92封装中，引脚1为发射极（Emitter）、引脚2为基极（Base）、引脚3为集电极（Collector）。

3. TO-126封装TO-126封装是一种大功率三极管封装形式，它具有塑料外壳，引脚数量为3个。

TO-126封装的三极管适用于大功率放大电路和开关电路，具有较好的散热性能。

在TO-126封装中，引脚1为发射极（Emitter）、引脚2为基极（Base）、引脚3为集电极（Collector）。

三、SOT封装SOT封装是一种表面贴装技术封装形式，SOT代表Small Outline Transistor的缩写。

SOT封装的三极管广泛应用于微型电子设备中，具有体积小、重量轻、易于自动化生产等优点。

根据引脚数量和排列方式的不同，SOT封装的三极管也分为多种型号。

如SOT-23、SOT-89、SOT-223等。

陶瓷封装外壳工作原理简述概述说明以及解释1. 引言1.1 概述陶瓷封装外壳是一种常见的电子器件封装材料，它具有优良的绝缘性能、高温稳定性和机械强度，被广泛应用于各类电子设备中。

本文将对陶瓷封装外壳的工作原理进行简要介绍，并探讨其在电子器件中的应用。

1.2 文章结构本文分为五个部分。

首先是引言部分，介绍了文章的概述、结构和目的。

接下来是第二部分，对陶瓷封装外壳的工作原理进行详细阐述。

第三部分则概述了陶瓷封装外壳的主要功能，以及与其他材料相比的优缺点对比分析，并展望了其未来的发展趋势和应用前景。

第四部分解释了陶瓷封装外壳的制造过程，并探究了不同材料对其性能的影响，并针对外部环境因素提供相应的问题分析和解决方案。

最后，第五部分总结陈述了本文主要观点和结果，并给出对陶瓷封装外壳工作原理的研究方向建议以及结束语。

1.3 目的本文的目的是系统介绍陶瓷封装外壳的工作原理，并对其在电子器件中的应用进行探讨。

通过对陶瓷封装外壳制造过程、不同材料对性能的影响以及外部环境因素的分析，旨在为读者提供更深入的了解和认识，并展望其未来的发展方向和潜力。

2. 陶瓷封装外壳工作原理简述2.1 陶瓷封装外壳的定义和特点陶瓷封装是一种常用于电子器件的外包装材料。

与传统的金属封装相比，陶瓷封装具有优异的性能和特点。

首先，陶瓷材料具有高温稳定性和优良的机械性能，可以抵御极端条件下的高温、湿度和振动等不利环境因素对电子器件的损害。

其次，陶瓷材料具有较低的导热系数和优良的绝缘性能，有助于减少电子器件内部在工作时产生的过多热量，并提供良好的绝缘保护。

2.2 陶瓷封装外壳的工作原理陶瓷封装外壳主要通过两个方面发挥作用：物理保护和电子隔离。

物理保护方面，陶瓷封装外壳可以起到对内部电子器件的机械保护作用。

在正常使用情况下，陶瓷材料具有较强的耐冲击性和耐腐蚀性能，可以有效地保护内部电子器件免受外界环境的影响和损坏。

电子隔离方面，陶瓷封装外壳可以有效地阻止内部元器件与外界环境之间的电性接触。

电子封装和光电子器件封装摘要:随着微电子机械系统器件和微电子集成电路的不断发展，电子封装起到了很多的作用，满足化学和大气环境的要求。

随着我国四大支柱产业之微电子产业的飞速发展，电子封装，电子烧结工艺在此领域中的应用必将会有大幅度的增长。

光通讯市场的发展为EMS供货商提供了机会和挑战。

光电子组件的问世将推动电子组装行业进一步向纵深发展，不过，必须在降低光电子组件封装的成本前提下，才能够实现这种技术的推广应用。

总之，光电子封装的前景是好的，它将成为被关注的对象并被应用于各个领域中。

关键词:传统电子封装；光电子器件；发展前景。

1.引言介绍传统电子封装与光电子器件的封装及未来的发展展望等。

2.电子封装封装最初的定义是：保护电路芯片免受周围环境的影响（包括物理、化学的影响）。

所以，在最初的微电子封装中，是用金属罐作为外壳，用与外界完全隔离的、气密的方法，来保护脆弱的电子元件。

但是，随着集成电路技术的发展，尤其是芯片钝化层技术的不断改进，封装的功能也在慢慢异化。

通常认为，封装主要有四大功能，即功率分配、信号分配、散热及包装保护，它的作用是从集成电路器件到系统之间的连接，包括电学连接和物理连接。

目前，集成电路芯片的I/O线越来越多，它们的电源供应和信号传送都是要通过封装来实现与系统的连接；芯片的速度越来越快，功率也越来越大，使得芯片的散热问题日趋严重；由于芯片钝化层质量的提高，封装用以保护电路功能的作用其重要性正在下降。

2.1电子封装类型金属封装体（约占1%）：外壳由金属构成，保护性好、但成本高，适用于特殊用途（如图1）（图一、金属封装体）陶瓷封装体（约占2%）：外壳由陶瓷构成，保护性好、但成本高，适用于特殊用途（如图二）（图二、陶瓷封装体）图三）（图三、塑料封装体）2.2 电子封装发展状况国内封装产业随半导体市场规模快速增长，与此同时，IC设计、芯片制造和封装测试三业的格局也正不断优化，形成了三业并举、协调发展的格局。