电子封装材料研究进展

微电子封装与其材料的研究进展

微电子集成电路中，高度密集的微小元件在工作中产生大量热量，由于芯片和封

装材料之间的热膨胀系数不匹配将引起热应力疲劳，封装材料的散热性能不佳也会导

致芯片过热，这二者已成为电力电子器件的主要失效形式[2]。

从根本上说，电子封装的性能、制作工艺、应用及发展等决定于构成封装的各类材料，包括半导体材料、封装基板材料、绝缘材料、导体材料、键合连接材料、封接

封装材料等。它涉及这些材料的可加工成型性，包括热膨胀系数、热导率、介电常数、电阻率等性能在内的材料物性，相容性及价格等等。

新世纪的微电子封装概念已从传统的面向器件转为面向系统，即在封装的信号传递、支持载体、热传导、芯片保护等传统功能的基础上进一步扩展，利用薄膜、厚膜

工艺以及嵌入工艺将系统的信号传输电路及大部分有源、无源元件进行集成，并与芯

片的高密度封装和元器件外贴工艺相结合，从而实现对系统的封装集成，达到最高密

度的封装。从器件的发展水平看，今后封装技术的发展趋势为：

（1）单芯片向多芯片发展；

（2）平面型封装向立体封装发展；

（3）独立芯片封装向系统集成封装发展。

焊球阵列封装（BGA）

BGA封装的I/O端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面，BGA技术的优点是I/O引脚数虽然增加了，但引脚间距并没有减小反而增加了，从而提高了组装成

品率；虽然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷芯片法焊接，从而可以改善它的电热

性能；厚度和重量都较以前的封装技术有所减少；寄生参数减小，信号传输延迟小，

使用频率大大提高；组装可用共面焊接，可靠性高。③BGA的节距为1.5mm、

1.27mm、1.0mm、0.8mm、0.65mm和0.5mm，与现有的表面安装工艺和设备完全

相容，安装更可靠；④由于焊料熔化时的表面张力具有"自对准"效应，避免了传统封

装引线变形的损失，大大提高了组装成品率；⑤BGA引脚牢固，转运方便；⑥焊球引

出形式同样适用于多芯片组件和系统封装。

这种BGA的突出的优点：①电性能更好：BGA用焊球代替引线，引出路径短，减少了引脚延迟、电阻、电容和电感；②封装密度更高；由于焊球是整个平面排列，

因此对于同样面积，引脚数更高。

芯片尺寸封装（CSP）

CSP（Chip Scale Package）封装，是芯片级封装的意思。CSP封装最新一代

的内存芯片封装技术，其技术性能又有了新的提升。CSP封CSP封装装可以让芯片面

积与封装面积之比超过1:1.14，已经相当接近1:1的理想情况，绝对尺寸也仅有32平方毫米，约为普通的BGA的1/3，仅仅相当于TSOP内存芯片面积的1/6。与BGA封

装相比，同等空间下CSP封装可以将存储容量提高三倍。由于CSP具有更突出的优点：①近似芯片尺寸的超小型封装；②保护裸芯片；③电、热性优良；④封装密度高；⑤

便于测试和老化；⑥便于焊接、安装和修整更换。

3D封装

3D封装主要有三种类型，即埋置型3D封装，当前主要有三种途径：一种是在各

类基板内或多层布线介质层中"埋置"R、C或IC等元器件，最上层再贴装SMC和SMD 来实现立体封装，这种结构称为埋置型3D封装；第二种是在硅圆片规模集成（W S l）后的有源基板上再实行多层布线，最上层再贴装SMC和SMD，从而构成立体封装，这种结构称为有源基板型3D封装；第三种是在2D封装的基础上，把多个裸芯片、封装芯片、多芯片组件甚至圆片进行叠层互连，构成立体封装，这种结构称作叠层型3D封装。

系统封装（SIP）

实现电子整机系统的功能，通常有两个途径。一种是系统级芯片（Systemon Chip），简称SOC。即在单一的芯片上实现电子整机系统的功能；另一种是系统级封

装（System in Package），简称SIP。即通过封装来实现整机系统的功能。主要的优

点包括：①采用现有商用元器件，制造成本较低；②产品进入市场的周期短；③无论

设计和工艺，有较大的灵活性；④把不同类型的电路和元件集成在一起，相对容易实现。

新型电子封装材料的性能要求

电子封装材料用于承载电子元器件及其相互联线，起机械支持，密封环境保护，

信号传递，散热和屏蔽等作用，因此，电子封装材料需要具备以下的性能特征[3,4,5]：1）较低的热膨胀系数（CTE），能与Si，GaAs等半导体材料相匹配

2）热导率优良

3）低密度

4）气密性好

5）强度和刚度高

6）良好的加工性能和焊接性能

7）易于进行电镀

8）成本低廉等

半导体材料芯片一般是由硅、砷化镓等材料制成，芯片工作及休息时半导体元器

件会产生温度变化，芯片与基体、焊点以及连线之间形成的热应力对电子封装结构产

生不利影响，导致电子线路的损坏或封装结构变形等不良后果。所以，理想的电子封

装材料与半导体材料之间需要有相匹配的热膨胀系数，以降低由于芯片发热而产生的

热应力。良好的热导率能保证芯片工作时产生的热量能很好的传递出去，从而不至于

使得芯片因过热而损坏。在航空航天，以及便携式电子器件领域，轻便的材料需求愈

来愈明显，轻质的材料不仅利于运输，而且可以大大降低成本，因此材料的密度不可

忽视。在气密性封装方面，为了使得芯片与空气等隔绝，以降低芯片的腐蚀、污染，

以及避免光或者其它电性号的干扰，要求封装材料必须有良好的气密性。作为起机械

支撑和保护作用的材料，高的强度和刚度保证了其在一定外力条件下不会损坏。封装

材料必须与芯片或者连线之间粘合在一起，因此，封装材料需要有良好的焊接性和机

械加工性能，以保证各式各样的复杂形状要求。为了保护封装结构或者出于其他目的，常常需要对封装器件进行电镀等处理，因此，封装材料需要具有良好的可电镀性能。

另外，廉价、低成本是每个材料都需要考虑的部分。

1.1常用电子封装材料

国际上，美、英、日本、俄罗斯、德国等国家在电子封装材料的开发、研究与应

用等方面处于领先水平。近年来，我国在该领域的研究也有较大发展。目前，工业上

应用的主要电子封装材料及其性能如下：

表错误！文档中没有指定样式的文字。-1 常用电子封装材料的基本性能[4,6,7,8]

材料

热导率

/W·m-1·K-1热膨胀系数

/×10-6·K-1

密度

/g·cm-3

Si 148 4.1 2.3 GaAs 39 5.8 5.3 Kovar 17 5.8 8.2 Invar 10 1.6 8.1 Ti 15 5.6 4.5 Al 247 23 2.7

Cu 391 17.6 8.9

Gold 315 14 19.3

Mo 140 5.1 10.2

W 155 4.5 19.3

AlN 180 4.5 3.3

BeO 260 7.2 2.9

Al2O329 6.3 3.9

Diamond >1000 ~2 3.0

Cu-85%Mo 160 6.7 10

Cu-75%W 190 8.8 14.6

Be-30%BeO 210 8.7 2.1

Al -68% SiC 150 7.2 3.0

Si-50%Al 140 11 2.5

Si-70%Al 120 6.8 2.4

在表1-1的材料中，氧化铝力学、热、电性能优异，且价格低廉，原料丰富，是

目前电子工业最常用的基板材料。氧化铝是一般情况呈密排六方的刚玉结构，也存在

某些亚稳结构，但它们最终都会不可逆转的转变成六方的α相。氧化铝作为厚膜、薄

膜电路和电路封装以及多芯片模组的多层结构的基板材料，广泛地用于微电子工业。

不同的成分可分别用于高温工艺和低温工艺。但是其导热性能较差，不利于基片中热

量即时传导出去。AlN和BeO陶瓷材料的综合性能较符合电子封装材料的要求。BeO

具有密排立方闪锌矿结构，其具有极高的导热率，比金属铝还高，虽然在超过300℃

以上迅速降低，但也被广泛地用于各种需要高导热率的场合。不过其粉末是有毒的，

随着各种问题的出现，以后必须减少使用。AIN有许多很重要的值得关注的性能：一

是较高的热导率；一是与硅的CTE非常匹配，作为基板材料，无毒副作用等，这些对

于大功率器件来说是非常重要的。但AlN自然界中并不存在，必须用人工的方法制备。AlN陶瓷的制备工艺复杂，成本较高，且不能电镀，这影响其大规模的应用。

将金属基体的导热性能和第二相增强体材料的低膨胀系数结合起来，可以获得综合性能良好的金属基复合材料（MMC，Metal-Matrix Composites）。陶瓷一般具有低

的热导率和热膨胀系数（CTE），而金属具有高的热导率和CTE，将这些性能综合起来得到一种具有高热导率和低CTE的材料在逻辑上是可行的。常用金属基体有铝和铜，

前者由于成本低而用的更多。添加物包括SiC、AlN、BeO、石墨和金刚石。这之间最

主要考虑的是材料之间的兼容性。自上个世纪90年代以来，随着各种高密度封装技术的出现，电子封装用MMC得到了大力发展。1992年美国SAN DIEGO的TMS年会上，同行业内一致认为MMC是封装材料未来发展的重要方向[9]。

如表1-1所示，SiC和Si增强铝合金得到的复合材料具有几乎与纯铝一样高的热

导率，低膨胀，轻质。Al/SiC 由于其导电性好很容易镀铝，可提供良好的表面以便后

续工艺， Al/SiC的另外两个优点是强度和重量。但是，Al/SiC加工难度大、成本高，

加工后电镀效果下降，在应用上也受到一定限制。

Al-Si合金的热膨胀系数、热导率和密度均能满足轻质电子封装材料的要求，具有较高的强度和刚度，易电镀，与基板材料可焊接，更易于进行精密加工，且无污染，

符合电子封装技术朝高密度组装化、小型化和轻量化方向发展的要求[10]。此外，硅、

铝元素在地壳的储量均比较丰富，成本低廉。因此，高硅铝合金作为一种潜在的电子

封装材料，具有广阔的应用前景。Al-Si合金的二元相图如图1-2所示，其共晶点为12.2wt%，而且硅、铝之间的相互固溶度很低，铝在硅中几乎没有固溶度，因此当硅

含量在50wt%以上时，铝硅合金在一般条件下凝固很容易形成粗大的初晶硅，初晶硅的尺寸可以达到几百个微米甚至更大，这将会会严重影响材料的传热性能等。随着封

装的发展，有的超薄封装材料的厚度达1mm以下，若整个硅颗粒贯穿于整个封装面，则这将大大影响材料封装性能。另一方面，第二相粒子的尺寸过大，也严重影响复合

材料的力学性能和加工性能。因此，获得较小晶粒的硅铝合金是材料制备过程的关键。

金属基复合材料

金属基复合材料除了具有基体金属或合金具备的良好的导热、导电性能，抗苛刻

环境能力，抗冲击、抗疲劳性能和断裂性能以外，MMCs还具有高强度、高刚度，出

色的耐磨性能和更低的热膨胀系数(CTE)。基体材料的改变，增强体材料、尺寸、形状和基体材料的改变，增强体材料、尺寸、形状和分布的几乎没有穷尽的组合，使MMCs具有多样性。一般电子封装用增强体有纤维、晶须和颗粒几大类。用于电子封

装材料时，对增强体的要求是[12]:

①较低的CTE；

②高的导热系数；

③与基体材料具有良好的相容性；

④低密度；

⑤低成本。

用于电子封装的金属基复合材料主要是Cu基和Al基复合材料，常用的增强体[13]

包括：C、B纤维、金刚石、碳化物(如SiC, TiC)、氮化物(如AlN、Si3N4)和氧化物(如

Al2O3、SiO2)等。所得复合材料不仅具有比强度、比刚度高等特点，而且导热性能良好、热膨胀系数可调、密度较低。

电子封装的现状及发展趋势

电子封装的现状及发展趋势 现代电子信息技术飞速发展,电子产品向小型化、便携化、多功能化方向发展.电子封装材料和技术使电子器件最终成为有功能的产品.现已研发出多种新型封装材料、技术和工艺.电子封装正在与电子设计和制造一起,共同推动着信息化社会的发展 一．电子封装材料现状 近年来,封装材料的发展一直呈现快速增长的态势.电子封装材料用于承载电子元器件及其连接线路,并具有良好的电绝缘性.封装对芯片具有机械支撑和环境保护作用,对器件和电路的热性能和可靠性起着重要作用.理想的电子封装材料必须满足以下基本要求: 1)高热导率,低介电常数、低介电损耗,有较好的高频、高功率性能; 2)热膨胀系数(CTE)与Si或GaAs芯片匹配,避免芯片的热应力损坏;3)有足够的强度、刚度,对芯片起到支撑和保护的作用;4)成本尽可能低,满足大规模商业化应用的要求;5)密度尽可能小(主要指航空航天和移动通信设备),并具有电磁屏蔽和射频屏蔽的特性。电子封装材料主要包括基板、布线、框架、层间介质和密封材料. 1.1基板 高电阻率、高热导率和低介电常数是集成电路对封装用基片的最基本要求,同时还应与硅片具有良好的热匹配、易成型、高表面平整度、易金属化、易加工、低成本并具有一定的机械性能电子封装基片材料的种类很多,包括:陶瓷、环氧玻璃、金刚石、金属及金属基复合材料等.

1.1.1陶瓷 陶瓷是电子封装中常用的一种基片材料,具有较高的绝缘性能和优异的高频特性,同时线膨胀系数与电子元器件非常相近,化学性能非常稳定且热导率高随着美国、日本等发达国家相继研究并推出叠片多层陶瓷基片,陶瓷基片成为当今世界上广泛应用的几种高技术陶瓷之一目前已投人使用的高导热陶瓷基片材料有A12q,AIN,SIC和B或)等. 1.1.2环氧玻璃 环氧玻璃是进行引脚和塑料封装成本最低的一种,常用于单层、双层或多层印刷板,是一种由环氧树脂和玻璃纤维(基础材料)组成的复合材料.此种材料的力学性能良好,但导热性较差,电性能和线膨胀系数匹配一般.由于其价格低廉,因而在表面安装(SMT)中得到了广泛应用. 1.1.3金刚石 天然金刚石具有作为半导体器件封装所必需的优良的性能,如高热导率(200W八m·K),25oC)、低介电常数(5.5)、高电阻率(1016n·em)和击穿场强(1000kV/mm).从20世纪60年代起,在微电子界利用金刚石作为半导体器件封装基片,并将金刚石作为散热材料,应用于微波雪崩二极管、GeIMPATT(碰撞雪崩及渡越时间二极管)和激光器,提高了它们的输出功率.但是,受天然金刚石或高温高压下合成金刚石昂贵的价格和尺寸的限制,这种技术无法大规模推广. 1.1.4金属基复合材料

微电子论文

【摘要】集成电路设计涵盖了微电子、制造工艺技术、集成电路设计技术的众多内容，目前国内外对集成电路设计人才需求旺盛。集成电路的应用则覆盖了计算机、通信、消费电子等电子系统的集成与开发，随着电子信息产业的发展，使国内对高层次系统设计人才的需求也在不断增加。 【关键词】集成电路 【目录】 一、国际集成电路设计发展现状和趋势 （1）国际集成电路设计发展现状 （2）国际集成电路设计发展趋势 二、集成电路CDM测试 （1）简介 （2）小尺寸集成电路CDM测试 （3）测试小器件时面临的问题 （4）使用夹具固持小器件 （5）支持模版 （6）小结 三、自制COMS集成电路测试仪 （1）测试仪电路构成及原理 （2）测试举例将各型号的集成电路制作成卡片 （3）小结 四、CMOS集成电路使用时的技术要求 （1）CMOS集成电路输入端的要求 （2）防静电要求 （3）接口与驱动要求

一、国际集成电路设计发展现状和趋势 信息技术是国民经济的核心技术，其服务于国民经济各个领域，微电子技术是信息技术的关键。整机系统中集成电路采用多少是其系统先进性的表征。 1）国际集成电路设计发展现状 在集成电路设计中，硅技术是主流技术，硅集成电路产品是主流产品，占集成电路设计的90%以上。正因为硅集成电路设计的重要性，各国都很重视，竞争激烈。产业链的上游被美国、日本和欧洲等国家和地区占据，设计、生产和装备等核心技术由其掌握。 世界集成电路大生产目前已经进入纳米时代，全球多条90纳米/12英寸生产线用于规模化生产，基于70与65纳米之间水平线宽的生产技术已经基本成形，Intel公司的CPU芯片已经采用45纳米的生产工艺。在世界最高水平的单片集成电路芯片上，所容纳的元器件数量已经达到80多亿个。 2005年，世界集成电路市场规模为2357亿美元，预计到2010年其总规模将达到4247亿美元。2008年，世界集成电路设计继续稳步增长，产业周期性波动显现减小状况，企业间的并购或合并愈演愈烈，竞争门槛拉大，技术升级步伐加快，新产品和新应用纷纷涌现。就整体市场来看，近年来增长的主要动力来源于PC、手机和数字播放器等产品的高速成长，市场需求向多样性发展。DRAM市场销售额增速最快。 以集成电路为核心的电子信息产业目前超过了以汽车、石油和钢铁为代表的传统的工业成为第1大产业，成为改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大引擎和雄厚基石。全球的集成电路销售额1999年为1250亿美元，以集成电路为核心的电子信息产业的世界贸易总额约占世界GNP的3%，现代经济发展数据表明，每l~2元集成电路产值，带动10元左右电子工业产值的形成，进而带动100元GDP的增长。发达的国家国民经济总产值增长部分的65%目前与集成电路相关。预计在今后的10年内世界集成电路销售额将以年均15%的速度增长，于2010年将达到6000~8000亿美元。作为当今世界经济竞争的焦点，拥有自主版权的集成电路日益成为经济发展的关键、社会进步的基础、国际竞争的筹码和国家安全的保障。 2）国际集成电路设计发展趋势 集成电路最重要生产过程包括：开发EDA（电子设计自动化）工具，应用EDA进行集成电路设计，根据设计结果在硅圆片上加工芯片（主要流程为薄膜制造、曝光和刻蚀），对加工完毕的芯片进行测试，为芯片进行封装，最后经过应用开发将其装备到整机系统上与最终的消费者见面。 1、SOC将成为集成电路设计的主流 SOC(SystemOnaChip)的概念最早源于20世纪90年代，SOC是在集成电路向集成系统转变的过程中产生的。集成电路设计是以市场应用为导向而发展的，而在将来市场应用的推动下SOC已经呈现出集成电路设计主流的趋势，因为其具有低能耗、小尺寸、系统功能丰富、高性能和低成本等特点。在高端或低端的产品中，SOC的应用正日益广泛。2007年，SOC产品的销售额达到347亿美元，平均年增长率超过20%。

集成电路封装与测试_毕业设计论文

毕业设计（论文）集成电路封装与测试

摘要 IC封装是一个富于挑战、引人入胜的领域。它是集成电路芯片生产完成后不可缺少的一道工序，是器件到系统的桥梁。封装这一生产环节对微电子产品的质量和竞争力都有极大的影响。按目前国际上流行的看法认为，在微电子器件的总体成本中，设计占了三分之一，芯片生产占了三分之一，而封装和测试也占了三分之一，真可谓三分天下有其一。封装研究在全球范围的发展是如此迅猛，而它所面临的挑战和机遇也是自电子产品问世以来所从未遇到过的；封装所涉及的问题之多之广，也是其它许多领域中少见的，它需要从材料到工艺、从无机到聚合物、从大型生产设备到计算力学等等许许多多似乎毫不关连的专家的协同努力，是一门综合性非常强的新型高科技学科。 媒介传输与检测是CPU封装中一个重要环节，检测CPU物理性能的好坏，直接影响到产品的质量。本文简单介绍了工艺流程，机器的构造及其常见问题。 关键词：封装媒介传输与检测工艺流程机器构造常见问题

Abstract IC packaging is a challenging and attractive field. It is the integrated circuit chip production after the completion of an indispensable process to work together is a bridge device to the system. Packaging of the production of microelectronic products, quality and competitiveness have a great impact. Under the current popular view of the international community believe that the overall cost of microelectronic devices, the design of a third, accounting for one third of chip production, packaging and testing and also accounted for a third, it is There are one-third of the world. Packaging research at the global level of development is so rapid, and it faces the challenges and opportunities since the advent of electronic products has never been encountered before; package the issues involved as many as broad, but also in many other fields rare, it needs to process from the material, from inorganic to polymers, from the calculation of large-scale production equipment and so many seem to have no mechanical connection of the concerted efforts of the experts is a very strong comprehensive new high-tech subjects . Media transmission and detection CPU package is an important part of testing the physical properties of the mixed CPU, a direct impact on product quality. This paper describes a simple process, the structure of the machine and its common problems. Keyword: Packaging Media transmission and detection Technology process Construction machinery Frequently Asked Questions

铜基电子封装材料研究进展

第30卷第6期V ol.30No.6 临沂师范学院学报 Journal of Linyi Normal University 2008年12月 Dec.2008铜基电子封装材料研究进展 王常春1，朱世忠2，孟令江3 （1.临沂师范学院物理系，山东临沂276005；2.山东医学高等专科学校，山东临沂276002； 3.临沂市高新技术开发区罗西街道办事处，山东临沂276014） 摘要：介绍了国内外铜基电子封装材料的研究现状及最新发展动态，指出了目前我国新型铜基电子封装材料研究中所存在的问题及进一步完善的措施，预测了电子封装用铜基复合材料的发展趋势和应 用前景．未来的铜基电子封装材料将朝着高性能、低成本、轻量化和集成化的方向发展． 关键词：电子封装；铜基复合材料；热导率；热膨胀系数 中图分类号：TG148文献标识码：A文章编号：1009-6051(2008)06-0043-05 0引言 随着信息化时代的迅速发展，对现代电子元器件集成度和运行速度的要求越来越高，相应功耗也越来越大，这必然会导致电路发热量的提高，从而使工作温度不断上升[1?4]．一般来说，在半导体器件中，温度每升高18℃，失效的可能性就增加2～3倍[5]．另外，温度分布不均匀也会使电子元器件的噪音大大增加．为解决这些问题，开发低成本、低膨胀、高导热、易加工、可靠性高的电子封装材料已成为当务之急[6,7]． 传统的电子封装材料（见表1[8]）由于具有一些不可避免的问题，只能部分满足电子封装的发展要求．Invar、Kovar的加工性能良好，具有较低的热膨胀系数，但导热性能很差；Mo和W的热膨胀系数较低，导热性能远高于Invar和Kovar，而且强度和硬度很高，所以，Mo和W在电力半导体行业中得到了普遍的应用．但是，Mo和W价格昂贵、加工困难、可焊性差、密度大，而且导热性能比纯Cu 表1常用封装材料的性能指标[8] 材料热膨胀系数(20℃)/(×10?6·K?1)导热系数/(W·m?1·K?1)密度/(g·cm?3) Si 4.1150 2.3 GaAs 5.839 5.3 Al2O3 6.520 3.9 AlN 4.5250 3.3 Al23230 2.7 Cu174008.9 Mo 5.014010.2 W 4.4516819.3 Kovar 5.9178.3 Invar 1.6108.1 W-10vol.%Cu 6.520917.0 Mo-10vol.%Cu7.018010.0 Cu/Invar/Cu 5.21608.4 收稿日期：2008-10-09 作者简介：王常春（1974–），男，山东沂南人，临沂师范学院副教授，博士．研究方向：金属基复合材料．

微电子封装论文

LED 应用发展现状和发展趋势 摘要：近年来，LED技术与产业发展迅速,成为半导体制造行业的最大亮点。本文就LED的特点、应用，以及发展现状和未来发展趋势进行简要介绍。 关键词：LED；LED产业；应用；现状；前景 LED application development present situation and development trend Abstract:In recent years, LED technology and industry is developing rapidly, and become a highlight of the semiconductor manufacturing industry. In this paper, the characters of leds, the application, and development present situation and future development trends are introduced briefly. Key words: LED；The LED industry；application；prospects 引言 近年来白光LED技术和市场都呈加速发展之势,随着LED光效的提高、成本的降低,在不远的将来, LED必将取代传统的白炽灯、荧光灯和卤素灯成为照明的新型光源,并且随着其应用领域的扩大, LED市场的竞争也必将更加激烈。本文就LED的特点、应用，以及发展现状和未来发展趋势进行简要介绍。 1．LED介绍 发光二极管LED(light emitting diode) 是一种能够将电能转化为光能的固态的半导体器件，具有体积小、耗电量低、使用寿命长、亮度高、热量低、环保、耐用等优良的特点。第一枚LED于20世纪60年代初期诞生于美国，颜色为红色。随着半导体材料、工艺、制造、封装等一系列技术的发展，作为第四代光源的LED已从光色、功率及亮度方面有了开创性的进展。目前LED己有红、橙、黄、绿、蓝、紫、白等各种光色，类型不仅有高亮度、低功率、中功率的，还再向高功率型转变。单个LED芯片功率也越来越丰富，从0.03W至1W都渐渐俱全。相较其他照明方式，发光效率提高了很多，白炽灯、卤钨灯可见光效率为12一24 lm/W，荧光灯可见光效率为30一70 lm/W，钠灯可见光效率为90一140 lm/W,至2012为止,LED 的发光效率从0.l lm/W已发展到208 lm/W[1]。 2．LED的产业链 LED产业链主要包括4个部分：LED外延片、LED芯片制造、LED器件封装和LED产品应用。一般来说，LED外延片属于LED产业链的上游，芯片属于中游，封装和应用属于下游。上游属于资本、技术密集型的领域，而中游和下游的进入门槛则相对较低。LED外延片衬底材料是半导体照明产业技术发展的基石。不同的衬底材料，需要不同的LED外延片生长技术、芯片加工技术和器件封装技术，衬底材料决定了半导体照明技术的发展路线。当前，能用于商品化的衬底只有蓝宝石和碳化硅，其他诸如GaN、si、ZnO衬底，还处于研发阶段，离产业化仍有一段距离[2]。LED芯片是一种固态的半导体器件，其主要功能是把电能转化为光能，芯片的主要材料为单晶硅。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，另一端是

集成电路用电子材料的研究现状及发展

集成电路用电子材料的研究现状及发展由于集成电路的集成度迅猛增加，导致芯片发热量急剧上升，使得芯片寿命下降。据报道，温度每升高 10℃，因GaAs或 Si 半导体芯片寿命的缩短而产生的失效就为原来的3倍。其原因是因为在微电子集成电路以及大功率整流器件中，材料之间散热性能不佳而导致的热疲劳以及热膨胀系数不匹配而引起的热应力造成的。解决该问题的关键是进行合理的封装。电子封装材料主要包括基板、布线、框架、层间介质和密封材料，最早用于封装的材料是陶瓷和金属，随着电路密度和功能的不断提高，对封装技术提出了更多更高的要求，同时也促进了封装材料的发展。 封装材料起支撑和保护半导体芯片和电子电路的作用，以及辅助散失电路工作中产生的热量。作为理想的电子封装材料必须满足以下几个基本要求：①低的热膨胀系数；②导热性能好；③气密性好，能抵御高温、高湿、腐蚀和辐射等有害环境对电子器件的影响；④强度和刚度高，对芯片起到支撑和保护的作用；⑤良好的加工成型和焊接性能，以便于加工成各种复杂的形状；⑥对于应用于航空航天领域及其他便携式电子器件中的电子封装材料的密度要求尽可能的小，以减轻器件的质量。 能及焊接性能，同时它们的密度也很低(如铝和镁)。增强体应具有较低的 CTE、高的导热系数、良好的化学稳定性、

较低的成本，同时增强体应该与金属基体有较好的润湿性。金属基电子封装复合材料具有高的热物理性能、良好的封装性能，它具有以下特点：①改变增强体的种类、体积分数和排列方式或者通过改变复合材料的热处理工艺，可制备出不同 CTE 匹配的封装材料；②复合材料的 CTE 较低，可以与电子器件材料的 CTE 相匹配，同时具有高的导热性能，较低的密度；③材料的制备工艺成熟，净成型工艺的出现，减少了复合材料的后续加工，使生产成本不断降低。 现在的集成电路向小型化、高密度组装化、低成本、高性能和高可靠性发展，这就对基板、布线材料、密封材料、层间介质材料提出了更高的要求，需要性能好，低成本的电子封装材料的出现。这对金属基电子封装符合材料的发展提供了巨大的空间。通过改变金属基复合材料中增强体的形状、大小、体积分数，寻找一种不仅与基板的热性能相匹配，又具有良好力学性能，而且制造方法还经济适用的电子封装材料，是研究金属基电子封装复合材料的发展方向。

封装材料行业基本概况

封装材料行业研究报告 研究员：高鸿飞一、行业定义 根据国民经济行业分类《国民经济行业分类GB/T 4754-2011》），引线框架和LED支架制造业属于为计算机、通信和其他电子设备制造业（行业代码：C39）；根据中国证监会行业分类（《上市公司行业分类指引》），引线框架和LED支架制造业属于计算机、通信和其他电子设备制造业C396。 二、行业的监管体制 引线框架和LED支架制造业所属的行业主管部门是国家发展改革委员会、中国环境保护部及中国工业和信息化部。国家发改委主要负责本行业发展政策的制定；中国环境保护部负责环境污染防治的监督管理，制定环境污染防治管理制度、标准和技术规范并组织实施；中国工业和信息化部负责制定我国电子元器件行业的产业规划和产业政策，对行业的发展方向进行宏观调控。 引线框架和LED支架制造业的行业自律性组织是中国电子材料行业协会（以下简称“行业协会”），该协会是由从事电子材料生产、研制、开发、经营、应用、教学的单位及其他相关企、事业单位自愿结合组成的全国性的行业社会团体，为政府对电子材料行业实施行业管理提供帮助，同时也是政府部门和企业单位之间的桥梁纽带。行业协会主要在电子材料行业自律、技术培训、信息交流、国内外交流与合作等方面广泛开展工作，为行业的进步和发展起到了促进作用。行业协会下设集成电路分会、半导体分立器件分会、半导体封装分会、集成电路设计分会和半导体支撑业分会等5个分会。 三、封装材料行业基本概况 （1）引线框架概念及应用领域 引线框架是一种用来作为芯片载体的专用材料，借助于键合丝使芯片内部电

路引出端（键合点）通过内引线实现与外引线的电气连接，形成电气回路的关键结构件。在半导体中，引线框架主要起稳固芯片、传导信号、传输热量的作用，需要在强度、弯曲、导电性、导热性、耐热性、热匹配、耐腐蚀、步进性、共面形、应力释放等方面达到较高的标准。 （2）LED支架概念及应用领域 LED是“Light Emitting Diode”的缩写，中文译为“发光二极管”，是一种可以将电能转化为光能的半导体器件，不同材料的芯片可以发出红、橙、黄、绿、蓝、紫色等不同颜色的光。LED的核心是由p型半导体和n型半导体组成的芯片，而LED支架就是芯片的承载物，担负着机械保护，提高可靠性；加强散热，降低芯片结温、提高LED性能；光学控制，提高出光效率，优化光束分布；供电管理，包括交流/直流转变、电源控制等作用。 （3）半导体封装材料产业链结构 ①引线框架产业链结构 引线框架的上游行业主要是铜合金带加工企业和生产氰化银钾的化工企业，由于铜基材料具有导电、导热性能好，价格低以及和环氧模塑料密着性能好等优势，当前已成为主要的引线框架材料，其用量占引线框架材料的80%以上。 公司引线框架产业的下游行业是集成电路和分立器件封装测试行业。一般的封装工艺流程为：划片→装片→键合→塑封→去飞边→电镀→打印→切筋和成型→外观检查→成品测试→包装出货。引线框架主要是在装片步骤中，作为切割好晶片的基板，是封装过程中所需的重要基础材料。 公司引线框架产业处于产业链中游，随着电子信息技术的高速发展，对集成电路的性能要求越来越多样化，对集成电路封装测试行业的要求也越来越高。公司将会充分发挥创新优势，致力于研发多样化和高性能的引线框架。 ②LED支架产业链结构 LED支架的主要原材料为铜合金带、氰化银钾和PPA，铜合金带属于金属加工产品，氰化银钾属于化工产品，而PPA则是塑料制品，因此，公司的上游产业主要是金属加工企业、化工企业和塑料制品企业。 LED支架主要应用在电子和照明领域，主要产品有汽车信号灯、照明灯、家用电器、户外大型显示屏、仪器仪表等光电产品。LED支架主要是作为LED

集成电路论文

我国集成电路发展状况 摘要 集成电路产业是知识密集、技术密集和资金密集型产业，世界集成电路产业发展异常迅速，技术进步门新月异。虽然目前中国集成电路产业无论从质还是从量来说都不算发达，但伴随着全球产业东移的大潮，中国的经济稳定增长，巨大的内需市场，以及充裕的各类人才和丰富的自然资源，可以说中国集成电路产业的发展尽得天时、地利、人和之势，将会崛起成为新的世界集成电路制造中心。 首先，本文介绍了集成电路产业的相关概念，并对集成电路产业的重要特点进行了分析。其次，在介绍世界集成电路产业发展趋势的基础上本文对我国集成电路产业发展的现状进行了分析和论述, 并给出了发展我国集成电路的策略。 集成电路产业是信息产业和现代制造业的核心战略产业，其已成为一些国家信息产业发展中的重中之重。相比于其它地区，中国是集成电路产业的后来者，但新世纪集成电路产业的变迁为中国集成电路产业的蚓起带来了机遇，如果我们能抓住这一有利时机，中国不仅能成为集成电路产业的新兴地区，更能成为世界集成电路产业强国。 关键词：集成电路产业；发展现状；发展趋势 ABSTRACT

Integrated circuit(IC) industry is of a knowledge，technology and capital concentrated nature. IC industry in the world develops extremely fast and the technology improves everyday．Although currently China’s IC industry is not fully developed，taking into consideration of either quality or quantity of the products．with the shifting of the global industry centre to the east and with the stable economic growth，enormous market demands and abundant human and nature resources available in China，the development of China’s IC industry has favourable conditions in all aspects．and it is expected that in the near future China will become tire new IC manufacturing centre in the world． Firstly, this paper introduce the concept of IC , and analysis the important points of it. Secondly, this paper introduces the developments of IC in the word especially in China. In the end, this paper gives some advices of the developments of IC in our country. The IC is the core of information industry and modern manufacturing strategic industries. IT has become some national top priority in the development of information industry. Compared with other regions, the latter of the China's integrated circuit industry, but the changes of the IC industry in the new century for China's integrated circuit industry vermis creates opportunity, if we can seize the favorable opportunity, China can not only a new region of the integrated circuit industry, more can become the integrated circuit industry in the world powers. Key words: IC current situations tendency 前言

半导体材料的历史现状及研究进展(精)

半导体材料的历史现状及研究进展(精)

半导体材料的研究进展 摘要:随着全球科技的快速发展,当今世界已经进入了信息时代,作为信息领域的命脉,光电子技术和微电子技术无疑成为了科技发展的焦点。半导体材料凭借着自身的性能特点也在迅速地扩大着它的使用领域。本文重点对半导体材料的发展历程、性能、种类和主要的半导体材料进行了讨论,并对半导体硅材料应用概况及其发展趋势作了概述。 关键词:半导体材料、性能、种类、应用概况、发展趋势 一、半导体材料的发展历程 半导体材料从发现到发展,从使用到创新,拥有这一段长久的历史。宰二十世纪初,就曾出现过点接触矿石检波器。1930年,氧化亚铜整流器制造成功并得到广泛应用,是半导体材料开始受到重视。1947年锗点接触三极管制成,成为半导体的研究成果的重大突破。50年代末,薄膜生长激素的开发和集成电路的发明,是的微电子技术得到进一步发展。60年代,砷化镓材料制成半导体激光器,固溶体半导体此阿里奥在红外线方面的研究发展,半导体材料的应用得到扩展。1969年超晶格概念的提出和超晶格量子阱的研制成功,是的半导体器件的设计与制造从杂志工程发展到能带工程,将半导体材料的研究和应用推向了一个新的领域。90年代以来随着移动通信技术的飞速发展,砷化镓和磷化烟等半导体材料成为焦点,用于制作高速高频大功率激发光电子器件等;近些年,新型半导体材料的研究得到突破,以氮化镓为代表的先进半导体材料开始体现出超强优越性,被称为IT产业的新发动机。 新型半导体材料的研究和突破,常常导致新的技术革命和新兴产业的发展.以氮化镓为代表的第三代半导体材料,是继第一代半导体材料(以硅基半导体为代表和第二代半导体材料(以砷化镓和磷化铟为代表之后,在近10年发展起来的新型宽带半导体材料.作为第一代半导体材料,硅基半导体材料及其集成电路的发展导致了微型计算机的出现和整个计算机产业的飞跃,并广泛应用于信息处理、自动控制等领域,对人类社会的发展起了极大的促进作用.硅基半导体材料虽然在微电子领域得到广泛应用,但硅材料本身间接能带结构的特点限制了其在光电子领域的应用.随着以光通

2014年电子封装材料行业简析

2014年电子封装材料行业简析 一、行业管理 (2) 1、行业监管体制 (2) 2、行业的主要法律法规及政策 (3) （1）法律法规 (3) （2）国家相关政策 (3) 二、行业发展概况 (4) 1、电子材料产业体系初步形成 (4) 2、电子材料产业规模 (4) 3、我国电子材料产业总体发展水平与发达国家的差距 (5) 三、行业上下游之间的关联性 (5) 1、上下游行业之间的关联性 (5) 2、行业上游 (6) 3、行业下游 (6) 四、影响行业未来发展趋势的因素 (7) 1、有利因素 (7) （1）行业前景向好 (7) （2）产业政策支持 (7) 2、不利因素 (7) （1）自主创新能力有待提高 (7) （2）行业相关国家标准缺失 (8) 五、行业主要障碍 (8) 1、资金壁垒 (8) 2、品牌认可度 (9) 3、技术工艺和人才壁垒 (9)

一、行业管理 1、行业监管体制 电子元器件封装材料，包括环氧粉末包封料、塑封料及粉末涂料，该行业作为化工电子材料基本上遵循市场化的发展模式，各企业面向市场自主经营，政府职能部门进行产业宏观调控，行业协会进行自律规范。 行业宏观管理职能由国家发展与改革委员会、国家商务部承担，工业和信息化部负责制定产业政策，指导技术改造。国家通过不定期发布《产业结构调整指导目录（2011 年本）》、《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》等，对本行业的发展进行宏观调控。 行业引导和服务职能由中国电子材料行业协会、中国电子元件行业协会承担，主要负责产业及市场研究、对会员企业的公众服务、行业自律管理以及代表会员企业向政府部门提出产业发展建议等。

微电子封装技术综述论文资料

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。 第3阶段，上世纪90年代，随着集成技术的进步，设备的改进和深亚微米技术的使用，LSI，VLSI，ULSI相继出现，对集成电路封装要求更加严格，IO引脚数急剧增加，功耗也随之增大。因此，集成电路封装从四边引线型向平面阵列型发展，出现了球栅阵列封装BGA，并很快成为主流产品。90年代后期，新的封装形式不断涌现并获得应用，相继又开发出了各种封装体积更小的芯片尺寸封装CSP。与时，多芯片组件MCM发展迅速，MCM是将多个半导体集成电路元件以裸芯片的状态搭载在不同类型的布线基板上，经过整体封装而构成的具有多芯片的电子组件。封装技术的发展越来越趋向于小型化，低功耗，高密度，典型的主流技术就是BGA技术和CSP技术。BGA技术有很多种形式如陶瓷封装BGA，CBGA塑料封装，BGA PBGA以及Micro BGA。BGA与PQFP相比，BGA引线短，因此热噪声和热阻抗很小，散热好。耦合的电噪声小，同时BGA封装面积更小，引脚数量更多，且BGA封装更适于大规模组装生产，组装生产合格率大大提高。随着对高IO引出端数和高性能封装需求的增长，工业上已经转向用BGA球栅阵列封装代替QFP。 随着封装技术的发展及进步，我国科研院所从事电子封装技术研究是与电子元器件的研制同时起步的，随着电子元器件技术的发展，电子封装技术同步发展。特别是集成电路技术的发展，促进了电子封装技术日新月异的变化。目前，全国从事封装技术研究的科研院所有33家，其中信息产业部系统16家，其他系统17家。从事封装研究的从业人员1890余人，其中技术人员900余人，主要从事：陶瓷外壳封装、塑料外壳封装、金属外壳封装、金属-

电子封装材料典型应用

电子封装材料典型应用 电子封装材料是用于承载电子元器件及其互连线，并具有良好电绝缘性能的基本材料，主要起机械支持、密封保护、信号传递、散失电子元件所产生的热量等作用，是高功率集成电路的重要组成部分。因此对于封装材料的性能要求有以下几点：具有良好的化学稳定性，导热性能好，热膨胀系数小，有较好的机械强度，便于加工，价格低廉，便于自动化生产等。然而，由于封装场合的多样化以及其所使用场合的差异性，原始的单一封装材料已经不能满足日益发展的集成电路的需要，进而出现了许多新型的封装材料，其中一些典型材料的种类及应用场合列举如下。 1、金属 金属材料早已开发成功并用于电子封装中，因其热导率和机械强度高、加工性能好，因此在封装行业得到了广泛的应用。表1为几种传统封装金属材料的一些基本特性。其中铝的热导率高、质量轻、价格低、易加工，是最常用的封装材料。但由于铝的线膨胀系数α 与Si的线膨胀系数(α1为4．1×10?6/K)和GaAs 1 的线膨胀系数(α1为5．8×10?6/K)相差较大，所以，器件工作时热循环所产生的较大热应力经常导致器件失效，铜材也存在类似的问题。Invar(镍铁合金)和Kovar(铁镍钴合金)系列合金具有非常低的线膨胀系数和良好的焊接性，但电阻很大，导热能力较差，只能作为小功率整流器的散热和连接材料。W和Mo具有与Si相近的线膨胀系数，且其导热性比Kovar合金好，故常用于半导体Si片的支撑材料。但由于W、Mo与Si的浸润性不好、可焊性差，常需要在表面镀上或涂覆特殊的Ag基合金或Ni，从而增加了工序，使材料可靠性变差，提高了成本，增加了污染。此外，W，Mo，Cu的密度较大，不宜作航空、航天材料；而且w，Mo价格昂贵，生产成本高，不适合大量使用。

高导热低介电电子封装材料研究进展及实验方案

电子封装塑封材料研究进展及实验规划 1. 环氧树脂基体 1.1环氧树脂概念 环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，由于分子中含有活泼的环氧基团，使环氧树脂能够开环与多种固化剂发生交联反应而生成不溶不熔的三向网络结构的高聚物。 1.2环氧树脂的分类 根据分子结构的不同，环氧树脂大体可以分为五大类： a. 缩水甘油醚类环氧树脂 b.缩水甘油酯类环氧树脂 c.缩水甘油胺类环氧树脂 d.线型脂肪族类环氧树脂 e.脂环族类环氧树脂。 a. 缩水甘油醚类环氧树脂是由含活泼氢的酚类或醇类与环氧氯丙烷缩聚而 成。缩水甘油醚类环氧树脂根据含活泼氢基团的不同又分为二酚基丙烷型环氧树脂、酚醛多环氧树脂、其他多羟基酚类缩水甘油醚型环氧树脂、脂肪多元醇缩水甘油醚型环氧树脂。目前比较常用的缩水甘油醚类环氧树脂有双酚A型环氧树 脂（简称DGEBA树脂）、氢化双酚A型环氧树脂、线型酚醛型环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、四溴双酚A型环氧树脂。 b. 缩水甘油酯类环氧树脂是由有机酸或酸酐与环氧氯丙烷缩聚而成。常用的有邻苯二甲酸二缩水甘油酯、四氯邻苯二甲酸缩水甘油酯、六氯邻苯二甲酸缩水甘油酯。分子中含有苯环及酯键使得该类环氧树脂具有粘度小、工艺性好、反应活性大、相容性好、粘结强度高、电绝缘性好、耐候性好等优点。但是，以苯酐 为原料合成的环氧树脂产品存在略带黄色，存在无机氯含量及产品中可水解氯含量较高等缺点。 c. 缩水甘油胺类环氧树脂是由多元胺与环氧氯丙烷缩聚而成。此类环氧树脂的特点是多官能度、黏度低、活性高、环氧当量小、交联密度大、耐热性高、粘接力强、力学性能和耐腐蚀性好。 d. 线型脂肪族类环氧树脂是由脂环族烯烃的双键经环化而制得。此类环氧树脂固化物具有较高的压缩与拉伸强度、耐高温、耐电弧性、耐紫外光老化性、耐气候性等优良性能。 e. 脂环族类环氧树脂是含有两个脂环环氧基的低分子化合物。其本身不是聚 合物，但是与固化剂作用后能形成性能优异的三维体型结构聚合物。此类树脂分 子中不含苯环和羟基，依靠分子中的脂环与环氧基反应固化。脂环族环氧树脂的反应活性小于双酚A型环氧树脂，用酸酐固化时，二者反应活性相差不大，用胺类固化剂固化时，脂环族环氧树脂反应速度要慢得多。 1.3封装用环氧树脂 封装材料用环氧树脂要求具有快速固化、耐热、低应力、低吸湿性和低成本。此外还要求树脂品质高，其主要表现在：（1）色泽浅，液体树脂无色透明，固体树脂纯白色；（2）环氧当量变化幅度小；（3）纯度高，挥发物质杂质含量低，树脂中几乎没有离子性杂质，尤其是钠离子和氯离子；（4）相当低的水解性氯（有机氯

电子封装的现状及发展趋势

现代电子信息技术飞速发展,电子产品向小型化、便携化、多功能化方向发展.电子封装材料和技术使电子器件最终成为有功能的产品.现已研发出多种新型封装材料、技术和工艺.电子封装正在与电子设计和制造一起,共同推动着信息化社会的发展 一．电子封装材料现状 近年来,封装材料的发展一直呈现快速增长的态势.电子封装材料用于承载电子元器件及其连接线路,并具有良好的电绝缘性.封装对芯片具有机械支撑和环境保护作用,对器件和电路的热性能和可靠性起着重要作用.理想的电子封装材料必须满足以下基本要求: 1)高热导率,低介电常数、低介电损耗,有较好的高频、高功率性能; 2)热膨胀系数(CTE)与Si或GaAs芯片匹配,避免芯片的热应力损坏;3)有足够的强度、刚度,对芯片起到支撑和保护的作用; 4)成本尽可能低,满足大规模商业化应用的要求;5)密度尽可能小(主要指航空航天和移动通信设备),并具有电磁屏蔽和射频屏蔽的特性。电子封装材料主要包括基板、布线、框架、层间介质和密封材料. 基板 高电阻率、高热导率和低介电常数是集成电路对封装用基片的最基本要求,同时还应与硅片具有良好的热匹配、易成型、高表面平整度、易金属化、易加工、低成本并具有一定的机械性能电子封装基片材料的种类很多,包括:陶瓷、环氧玻璃、金刚石、金属及金属基复合材料等. 陶瓷

陶瓷是电子封装中常用的一种基片材料,具有较高的绝缘性能和优异的高频特性,同时线膨胀系数与电子元器件非常相近,化学性能非常稳定且热导率高随着美国、日本等发达国家相继研究并推出叠片多层陶瓷基片,陶瓷基片成为当今世界上广泛应用的几种高技术陶瓷之一目前已投人使用的高导热陶瓷基片材料有A12q,AIN,SIC和B或)等. 环氧玻璃 环氧玻璃是进行引脚和塑料封装成本最低的一种,常用于单层、双层或多层印刷板,是一种由环氧树脂和玻璃纤维(基础材料)组成的复合材料.此种材料的力学性能良好,但导热性较差,电性能和线膨胀系数匹配一般.由于其价格低廉,因而在表面安装(SMT)中得到了广泛应用. 金刚石 天然金刚石具有作为半导体器件封装所必需的优良的性能,如高热导率(200W八m·K),25oC)、低介电常数、高电阻率(1016n·em)和击穿场强(1000kV/mm).从20世纪60年代起,在微电子界利用金刚石作为半导体器件封装基片,并将金刚石作为散热材料,应用于微波雪崩二极管、GeIMPATT(碰撞雪崩及渡越时间二极管)和激光器,提高了它们的输出功率.但是,受天然金刚石或高温高压下合成金刚石昂贵的价格和尺寸的限制,这种技术无法大规模推广. 金属基复合材料 为了解决单一金属作为电子封装基片材料的缺点,人们研究和开

微电子封装的概述和技术要求

微电子封装的概述和技术要求 近年来，各种各样的电子产品已经在工业、农业、国防和日常生活中得到了广泛的应用。伴随着电子科学技术的蓬勃发展，使得微电子工业发展迅猛，这很大程度上是得益于微电子封装技术的高速发展。当今全球正迎来以电子计算机为核心的电子信息技术时代，随着它的发展，越来越要求电子产品要具有高性能、多功能、高可靠、小型化、薄型化、便捷化以及将大众化普及所要求的低成等特点。这样必然要求微电子封装要更好、更轻、更薄、封装密度更高，更好的电性能和热性能，更高的可靠性，更高的性能价格比。 一、微电子封装的概述 1、微电子封装的概念 微电子封装是指利用膜技术及微细加工技术，将芯片及其他要素在框架或基板上布置、粘贴固定及连接，引出连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。在更广的意义上讲，是指将封装体与基板连接固定，装配成完整的系统或电子设备，并确定整个系统综合性能的工程。 2、微电子封装的目的 微电子封装的目的在于保护芯片不受或少受外界环境的影响，并为之提供一个良好的工作条件，以使电路具有稳定、正常的功能。 3、微电子封装的技术领域 微电子封装技术涵盖的技术面积广，属于复杂的系统工程。它涉及物理、化学、化工、材料、机械、电气与自动化等各门学科，也使用金属、陶瓷、玻璃、高分子等各种各样的材料，因此微电子封装是一门跨学科知识整合的科学，整合了产品的电气特性、热传导特性、可靠性、材料与工艺技术的应用以及成本价格等因素，以达到最佳化目的的工程技术。 在微电子产品功能与层次提升的追求中，开发新型封装技术的重要性不亚于电路的设计与工艺技术，世界各国的电子工业都在全力研究开发，以期得到在该领域的技术领先地位。