-封装材料
几种主要的封装材料的特性
几种主要的封装材料的特性封装材料是应用于电子元器件封装中的材料，它们具有多种不同的特性。
下面将介绍几种主要的封装材料及其特性。
1.硅胶封装材料：硅胶是最常用的封装材料之一，具有以下特性：-良好的耐热性：硅胶具有较高的耐高温性能，可以在高温环境下保持良好的性能。
-优良的绝缘性能：硅胶具有良好的绝缘性能，可以有效地阻止电流泄漏，提高电子元器件的安全性。
-高效的防护能力：硅胶具有优异的防潮、防尘和耐化学品腐蚀的能力，可以有效保护封装的电子元器件免受外界环境的损害。
2.光敏胶封装材料：光敏胶是一种特殊的封装材料，其特性包括：-高分辨率：光敏胶具有高分辨率的特性，可以实现精细图案的刻蚀和印刷。
-快速固化：光敏胶可以通过紫外线照射来固化，并且固化速度很快，可以提高生产效率。
-良好的粘附性：光敏胶具有良好的粘附性能，可以牢固地粘合封装的电子元器件，提高其机械强度和稳定性。
3.导电胶封装材料：导电胶是一种具有导电性能的封装材料，其特性包括：-优良的导电性能：导电胶具有良好的导电性能，可以有效地传导电流，保证电子元器件的正常工作。
-良好的粘附性：导电胶具有良好的粘附性能，可以牢固地粘合封装的电子元器件，提高其机械强度和稳定性。
-低电阻率：导电胶的电阻率非常低，可以有效地降低电子元器件的电阻，提高其性能。
4.纳米粒子封装材料：纳米粒子封装材料是近年来发展起来的一种新型封装材料-高强度：纳米粒子封装材料具有较高的机械强度，可以有效地保护封装的电子元器件免受外部冲击和挤压的影响。
-优异的导热性：纳米粒子封装材料具有很高的导热性能，可以有效地散热，提高封装的电子元器件的散热效果。
-良好的稳定性：纳米粒子封装材料具有良好的化学稳定性和耐高温性能，可以在极端环境下保持良好的性能。
总之，不同的封装材料具有不同的特性，可以根据具体的应用需求选择合适的材料来封装电子元器件。
封装材料
封装材料在组件封装过程中，聚合物可以使电池片、背板和玻璃很好地粘合在一起，与此同时，聚合物需要确保组件高透光率、抵御恶劣潮湿寒冷气候----例如防潮----柔韧。
聚合物火焰传播指数要低于100，要通过防火UL960Class C, 认证测试。
此外，还要遵守其他规则，包括登记、评估、批准还有化学物质限制条令和危险品限制条令。
用于封装材料的聚合物有EVA（乙烯醋酸乙烯酯），PVB（聚乙烯醇缩丁醛）,Polyethylene Ionomers（离聚物），Polyolefines（聚烯烃），silicones（硅）和TPD（热塑性聚氨酯）。
传统的EVA制造商EVA是乙烯醋酸乙烯酯聚合物，EVA的优点有清晰、坚韧、灵活、御低温。
EVA的透光率取决于VA(乙酸乙烯酯)的含量---VA(乙酸乙烯酯)含量越高，透光率就越好。
不过，需要交联来实现必要的韧性和强度，这是个不可逆现象。
EVA可以通过两种方法获取---快速固化法与标准固化法。
通常制作EVA需要固化剂、紫外线吸收器、光抗氧化剂，其中固化剂的品种直接决定是采用何种固化法---快速固化或标准固化。
今年的市场调查覆盖了18款产品，14家EVA制造商，其中包括3家新公司，8款新产品。
其中仅有6家公司生产标准固化EVA，这种迹象也意味着大家倾向于生产快速固化产品，因为快速固化EVA层压时间可以降低40%，可以提高生产效率。
另一家光伏组件封装材料大供应商是美国的Solutia Inc.公司，该集团旗下的Saflex Photovoltaics是一家供应PVB产品的公司。
据Saflex商务总监Chiristopher Reed 称，该公司市场占有率达20%，并且对EVA, PVB和TPU封装材料可以提供一站式解决方案。
他们的EVA，TPU太阳能产品是由他们公司在今年6月份在德国收购的Etimex Solar 有限责任公司生产的。
Solutia 供应的快速固化产品有VISTASOLAR 486.xx和VISTASOLAR496.xx，供应的超快速固化产品有VISTASOALR 520.43。
封装材料的认识
封装材料的认识
封装材料是用于保护和封装电子元器件的材料。
它们通常被用来包裹和固定电子元件，以提供物理保护、电气绝缘和热管理等功能。
常见的封装材料包括塑料、金属、陶瓷和复合材料等。
塑料封装材料通常用于低成本、低功耗的电子设备，如智能手机和平板电脑。
金属封装材料通常用于高功率和高温应用，如电源模块和汽车电子。
陶瓷封装材料具有优异的热导性和耐高温性能，常用于高功率放大器和功率模块。
复合材料封装材料通常结合了多种材料的优点，以实现更好的性能。
封装材料的选择取决于电子元器件的应用需求。
例如，高功率应用通常需要具有良好的散热性能和电气绝缘性能的材料，而高频应用则需要具有低介电损耗和低射频损耗的材料。
封装材料的发展也与电子技术的进步密切相关。
随着电子设备的不断追求更小、更轻、更高性能和更高可靠性，封装材料也在不断创新和改进。
新型的封装材料，如有机硅材料、高导热塑料和纳米复合材料等，正在被广泛研究和应用，以满足不断发展的电子市场的需求。
几种主要的封装材料的特性
几种主要的封装材料的特性封装材料是用于封装和保护电子元器件的材料。
不同的封装材料具有不同的特性，以下是几种主要的封装材料及其特性：1. 硅（Silicon）：硅是一种常用的封装材料，具有良好的导热性和电阻性能。
它能够有效传导热量，以保持电子元器件的温度稳定，同时也提供良好的电绝缘性能，以防止电气短路。
2. 聚合物（Polymer）：聚合物是一种轻量级和可塑性很强的封装材料。
它具有较低的成本、良好的机械强度和尺寸稳定性，可满足不同封装需求。
聚合物材料还可以被加工为不同形状和尺寸，以适应各种封装设计。
3. 陶瓷（Ceramic）：陶瓷材料是一种在高温和高电压环境下具有优异性能的封装材料。
它具有良好的耐腐蚀性和高绝缘性能，能够有效保护电子元器件免受外界环境的侵害。
陶瓷材料还具有较高的机械强度和热导率，可以有效排除产生的热量。
4. 导热胶（Thermal grease）：导热胶是一种具有较高热导率的封装材料。
它通常用于电子元器件和封装基板之间的热接触界面，以提高热量的传导效率。
导热胶具有良好的黏附性和填充性，能够填充微小的间隙并同时排出热量。
5. 玻璃（Glass）：玻璃是一种具有较高的耐热性和绝缘性能的封装材料。
它可以承受高温环境下的应力和压力，并保持电子元件的稳定性。
由于玻璃的透明性和耐腐蚀性，它还经常用于光学封装和显示器件中。
6. 金属（Metal）：金属材料常用于高功率和高电流应用的封装材料。
它具有良好的导电性和导热性，并能够有效抵抗电磁干扰。
金属材料还具有较高的机械强度，可以保护内部电子元器件免受外部冲击和振动的影响。
以上所列的封装材料仅是几种常见的材料，实际上还有其他许多封装材料，如纳米材料、聚酰亚胺等。
每种封装材料都有其独特的特性和应用领域，根据具体的封装需求和工作环境选择适合的材料非常重要。
集成电路封装材料-光敏材料
图2-8 邻硝基苄酯型正性PSPI的光化学反应过程
分辨率高，可达1 mm，敏感度差，曝光时间长。
2.1.2 光敏绝缘介质材料类别和材料特性
2.1.2.1 光敏PI（PSPI） DNQ型正性PSPI：较好溶解性的PI和抑制溶解剂重氮萘醌磺酸酯类化 合物（DNQ）合成。光作用下， DNQ发生变化形茚酸类物质，失去 对PI的抑制剂作用，PI曝光部分溶解在碱性溶液中。反应过程2-9：
2.1.2 光敏绝缘介质材料类别和材料特性
2.1.2.1 光敏PI（PSPI） 1)负性PSPI
图2-3 负性PSPI与掩模版的对比
2.1.2 光敏绝缘介质材料类别和材料特性
2.1.2.1 光敏PI（PSPI） 1)负性PSPI 分为酯型，离子型和自感型三大类。
2.1.2 光敏绝缘介质材料类别和材料特性
2.1.2 光敏绝缘介质材料在先进封装中的应用
主要材料：光敏PI（PSPI），BCB PSPI，最大用户Intel，作为介质来制造凸点或铜柱类的微细连接再布线层。大 尺寸芯片。 BCB（陶氏化学，常用于MEMS器件WLP的介质材料）。小尺寸芯片。 OSAT，ASE，Amkor, SPIL(矽品)，星科金朋使用。 封装制造企业：TSMC，TI，Samsung Electronics，台湾晶材(Xintec)，中芯国 际（SMIC），江苏长电/江阴长电（JCET/JCAP），苏州晶方半导体科技有限 公司（苏州晶方）。
2.1.2 光敏绝缘介质材料类别和材料特性
2.1.2.1 光敏PI（PSPI） 正性PSPI分类:邻硝基苄酯型，重氮萘醌磺酸酯（DNQ）型、聚异酰 亚胺型、环丁基亚胺树脂型。
邻硝基苄酯型正性PSPI：能够在UV下重排，分解成可溶性羧酸和醛。 反应过程2-8：
集成电路封装材料-芯片黏接材料
IC领域，导电胶膜正逐渐代替传统焊料和传统胶黏剂。
3.2 芯片黏接材料类别和材料特性
3.2.2 导电胶膜 导电胶膜优点： 消除侧边爬胶，减小芯片与芯片焊盘距离，提高芯片设计密度，配套封装材 料（金丝、基板和塑封料）的用量显著减少，降低生产成本； 不需要高温互连，应力小，具有较高的柔性和抗疲劳性，可以多种基板连接； 工艺简单，生产效率高；不含铅等有毒金属成分，减少环境污染。
胺类、咪唑化 合物、酸酐、 TDI 三聚体等
邻苯二甲酸 脂类、磷酸三 苯脂等
丙酮、乙二 醇乙醚、丁醇 等
银、金、 铜、碳粉 及复合粉 体
与高分子树脂
基本功能
导电胶黏接强 度的主要来源
反应，生成网 状立体结构的 不溶不熔聚合
提高材料抗 冲击能力
降低黏度便 于使用，提高 使用寿命
提供导电 性能
物
3.2 芯片黏接材料类别和材料特性
3.2 芯片黏接材料类别和材料特性
3.2.3 焊料
图3-7 不同类型焊料实物图
3.2 芯片黏接材料类别和材料特性
3.2.3 焊料 焊料基本要求：
（1）熔点低于基板熔点，具有合适的熔化温度范围。 （2）具有较好的浸润性，覆盖母材表面的能力较好，铺展面积越大，焊接 效果越好。
（3）焊接部位具有良好的抗热疲劳性能、电学性能、机械性能和物理、化 学性能。
3.2 芯片黏接材料类别和材料特性
3.2.1 导电胶 按结构分：本征型导电胶（结构型导电胶）和复合型导电胶（填充型导电胶）。 本征型导电胶指分子结构本身具有导电功能的导电胶，电阻率高，导电稳定性 及重复性差，成本也高，实用价值有限。 复合型导电胶以高分了聚合物为基体，在其中加入各种导电物质，经过物理或 化学方法复合后得到。聚合物基体一般环氧树脂、硅酮或聚酰亚胺，加入的导 电物包括银、镍、铜、金等金属及炭黑、石墨等非金属。
元器件的封装材料
元器件的封装材料
元器件的封装材料有多种，包括金属、陶瓷、塑料等。
这些材料各有其特性和应用范围。
1. 金属：如铜、铝、钢、钨、镍和可伐合金等，这类材料主要用于宇航及军品元器件管壳。
2. 陶瓷：如氧化铝、碳化硅、氧化铍、玻璃陶瓷和钻石等。
陶瓷材料具有较好的气密性、电传输、热传导和机械特性，可靠性高。
不仅可作为封装材料，也多用于基板，但脆性高易受损。
3. 塑料：分为热固性聚合物和热塑性聚合物，如酚醛树脂、环氧树脂和硅胶等。
采用一定的成型技术（转移、喷射、预成型）进行封装，当前90%以
上元器件均已为塑料封装。
4. 还有一些新兴的第三代封装材料，如铝基碳化硅（AlSiC）、铝硅（AlSi）、铝金刚石（Al-Dia）和铜金刚石（Cu-Dia）等。
这些材料是金属基热管理复合材料，既有金属的性能，又有非金属（陶瓷、硅颗粒、金刚石）材料的性能。
主要特性包括高导热、高刚度、高耐磨、低膨胀、低密度和低成本等。
以上内容仅供参考，建议查阅电子封装材料相关书籍或咨询电子封装行业专家以获取更全面和准确的信息。
封装需要的主要材料
封装需要的主要材料封装是一种将物品包裹、保护或整理的过程。
不同的封装任务需要使用不同的主要材料。
以下是一些常见的封装所需的主要材料：1.包装纸：包装纸是最基本的封装材料之一、它可以是普通的纸张，也可以是特殊的纸张，如包装纸、防水纸等。
包装纸可以用来包裹不同大小的物品，保护它们免受损坏或污染。
2.包装盒：包装盒是封装物品的另一个重要材料。
它可以是纸盒、塑料盒或木盒等。
包装盒可以提供更强的保护，尤其适用于脆弱或易碎的物品。
它们还可以用于分类或整理物品，方便存储和携带。
3.塑料袋：塑料袋是常见的封装材料之一、它们可以是透明的或有颜色的，可以用来包装食品、衣物、化妆品等各种物品。
塑料袋具有防潮、防虫和防尘的功能，可以保持物品的新鲜和清洁。
4.气泡膜：气泡膜是常见的保护封装材料之一、它由一层塑料薄膜和一层气泡纸组成，可以提供良好的缓冲效果，保护物品免受震动、碰撞和压力造成的损坏。
气泡膜通常用于包装易碎物品，如玻璃制品、陶瓷制品等。
5.封箱胶带：封箱胶带是将包装纸或包装盒封闭的必备材料。
它可以是普通的胶带或特殊的封箱胶带，如防水胶带、耐高温胶带等。
封箱胶带通常具有很强的粘性，可以确保包装物品的安全和完整。
6.缠绕膜：缠绕膜是一种用于封装大型或不规则物品的材料。
它通常是一层塑料薄膜，可以通过手工或自动包装机进行缠绕。
缠绕膜可以固定物品，保护其免受损坏或松动。
7.铁丝或绳子：铁丝或绳子可以用来绑扎封装物品，提供额外的保护和稳定性。
它们可以在包装纸、包装盒或塑料袋上进行绑扎，确保物品的安全和固定。
8.填充材料：填充材料是用来填充包装盒或包装纸的空隙，以减少物品在运输过程中的摇晃和碰撞。
常见的填充材料包括泡沫颗粒、泡沫板、纸箱、气泡纸等。
以上是封装过程中常用的主要材料。
根据封装的要求和物品的特性，还可能需要其他材料来提供额外的保护和安全。
封装的目的是保护物品，确保它们在运输、存储和使用过程中的安全和完整。
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2018年11月10日
14
填充料 在封装塑粉中，填充料所占的比例最多，约在70％左 右，因此填充料在封装塑粉中扮演着十分重要的角色。
在塑粉中加入适量适质的填充料，具有下列几个目的：
1) 减少塑粉硬化后的收缩；
2) 降低环氧树脂的热膨胀系数； 3) 改善热传导；
4) 吸收反应热；
5) 改善硬化树脂的机械性质与电学性质； 6) 降低塑粉成本。
2018年11月10日
12
如果想制得不用低温保存，且具有长的保存期限的塑 粉，则一定要选用潜在性促进剂，这种促进剂在室温 中不会加速硬化反应，只有在高温时才会产生促进硬 化反应的效果。 目前日本已有生产不必低温贮存的环氧树脂胶粉，其 关键乃在潜在性促进剂的选用。
2018年11月10日
13
抗燃剂
环氧树脂胶粉中的抗燃剂可分成有机与无机两种。 有机系为溴化的环氧树脂或四溴化双酚A。 无机系则为三氧化二锑(Sb2O3)的粉末。 二者可分开单独使用，也可合并使用，而以合并使用 的抗燃剂效果为佳。
2018年11月10日
2
LED封装材料主要有环氧树脂，聚碳酸脂，聚甲基丙烯 酸甲脂，玻璃，有机硅材料等高透明材料。 其中聚碳酸脂，聚甲基丙烯酸甲脂，玻璃等用作外层透 镜材料；
环氧树脂，改性环氧树脂，有机硅材料等，主要作为封 装材料，亦可作为透镜材料。
2018年11月10日
3
环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的 有机化合物，除个别外，它们的相对分子质量都不高。 环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团 为其特征。
由于分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可与多种 类型的固化剂发生交联反应而形成不溶的具有三向网状 结构的高聚物。
2018年11月10日
4
凡分子结构中含有环氧基团的高分子化合物统称为环 氧树脂。 化学特性： （1）分子内有两个环氧树脂-C—C-之化合物。 （2） 340~7,000程度之中分子量物。 （3）形状：液体或固体。
2018年11月10日 11
促进剂
环氧树脂封装塑粉的硬化周期约在90-180秒之间，必须 能够在短时间内硬化，因此在塑粉中添加促进剂以缩短 硬化时间是必要的。 现在大量使用的环氧树脂塑粉，由于内含硬化剂、促进 剂，在混合加工后已成为部分交联的B-STAGE树脂。 在封装使用完毕之前塑粉本身会不断的进行交联硬化反 应，因此必须将塑粉贮存于5℃以下的冰柜中，以抑制塑 粉的硬化速率，并且塑粉也有保存的期限。
2018年11月10日
9
硬化剂
在封装塑粉中用来与环氧树脂起交联作用的硬化剂可大 致分成两类: (1) 酸酐类; (2) 酚树脂。 硬化剂的选择除了电气性质之外，尚要考虑作业性、耐 湿性、保存性、价格、对人体安全性等因素。
2018年11月10日
10
以酚树脂硬化和酸酐硬化的环氧树脂系统有如下的特性 比较： ●以酚树脂硬化的系统的溢胶量少，脱模较易，抗湿性 及稳定性均较酸酐硬化者为佳； ●以酸酐硬化者需要较长的硬化时间及较高温度的后硬 化； ●以酸酐硬化者对表面漏电流敏感的元件具有较佳的相 容性； ●以酚树脂硬化者在150-175℃之间有较佳的热稳定性， 但温度高于175℃则以酸酐硬化者为佳。
2018年11月10日
7
环氧树脂胶粉的组成
一般使用的封装胶粉中除了环氧树脂之外，还含有硬 化剂、促进剂、抗燃剂、偶合剂、脱模剂、填充料、 颜料、润滑剂等成分，现分别介绍如下：
2018年11月10日
8
环氧树脂
使用在封装塑粉中的环氧树脂种类有双酚A系、酚醛环 氧树脂、环状脂肪族环氧树脂、环氧化的丁二烯等。 封装塑粉所选用的环氧树脂必须含有较低的离子含量， 以降低对半导体芯片表面铝条的腐蚀，同时要具有高的 热变形温度，良好的耐热及耐化学性，以及对硬化剂具 有良好的反应性。 可选用单一树脂，也可以二种以上的树脂混合使用。
（4）一般环氧树脂不能单独使用而与硬化剂(架桥剂)一 起使用，硬化成三次元分子结构之硬化物。
2018年11月10日 5
固化后的环氧树脂具有良好的物理、化学性能，它对金 属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，介电性能 良好，变定收缩率小，制品尺寸稳定性好，硬度高，柔 韧性较好，对碱及大部分溶剂稳定，因而广泛应用于国 防、国民经济各部门，作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、 涂料等用途。
2018年11月10日 15
填充料的种类
使用于环氧树脂塑粉中的填充料，除了要能改善电绝缘 性、电介质特性之外，尚须具有化学安定性及低吸湿性。 一般常用的填充料有以下几种： (1) 石英；
(2) 高纯度二氧化硅(使用最为广泛)；
(3) 氢氧化铝 (4) 氧化铝； (5) 云母粉末； (6) 碳化硅。
2018年11月10日 16
二氧化硅 (SiO2, Silica)
环氧树脂的热膨胀系数平均约为65×10-6 m/cm/℃，比 对封装树脂中的金属埋入件的热膨胀系数大很多。半导 体所用的框架与环氧树脂相差甚远。 若以纯树脂来封装半导体元件，由于彼此间热膨胀系数 的差异及元件工作时所产生的热，将会产生内应力及热 应力而造成封装材料的龟裂。 因此加入塑粉中的填充料，除了要能减少树脂与金属埋 入件间的热膨胀系数外，也要具有良好的导热功能。
环氧树脂比其它树脂更具有优越的电气性、接着性及良 好的低压成形流动性，并且价格便宜，因此成为最常用 的半导体塑封材料。
2018年11月10日 6
半导体产品的封装大部分都采用环氧树脂。 它具有的一般特性包括：成形性、耐热性、良好的机 械强度及电器绝缘性。同时为防止对封装产品的特性 劣化，树脂的热膨胀系数要小，水蒸气的透过性要小， 不含对元件有影响的不纯物，引线脚的接着性要良好。 单纯的一种树脂要能完全满足上述特性是很困难的， 因此大多数树脂中均加入填充剂、偶合剂、硬化剂等 而成为复合材料来使用。
LED 封装用材料
2018年11月10日
1
半导体封装使诸如二极管、晶体管、IC等为了维护本 身的气密性，并保护不受周围环境中湿度与温度的影 响，以及防止电子组件受到机械振动、冲击产生破损 而造成组件特性的变化。因此，封装的目的有下列几点：
(1) 防止湿气等由外部侵入； (2) 以机械方式支持导线； (3) 有效地将内部产生的热排出； (4) 提供能够手持的形体。