金属封装外壳发展及趋势
可伐合金处理工艺对微晶玻璃-金属封装外壳可靠性的影响
关键词 ：微 晶玻璃－ 金属外壳 ；可伐合金；可靠性
中圈分 类号 ： Ｔ Ｎ３ ０ ５ ． ９ ４ 文 献标 识码 ：Ａ 文章编 号 ： ２ ０ ９ ５ － ８ ４ １ ＂１ ０ ． １ ４ １ ０ ３ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． ２ ０ ９ ５ — ８ ４ １ ２ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ４ ． ０ ０ ３
ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ，ｓ ｕｃ ｈ ａ ｓ ｄ ｅ ｃ ａ ｒ ｂｕ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ｐ ｒ ｅ ｏ ｄ ｘ ｉ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｓ ｅ ａ ｌ ｉ ｎ ｇ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｃ ｋ ａ ｇ ｅ ｓ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｏｆ ｈ ｅ ｒ ｍｅ ｔ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ
Ｃｅ ｒ ａ ｍｉ ｃ ｓ －Ｍ ｅ ｔ ａ ｌ Ｐａ ｃ ｋａ ｇ ｅ
Ｌｉ ｑ ｉ ｎ ｇ Ｘｕ ，Ｙｕ ｎｉ ｎｇ Ｃｈ ｅ ｎ
Ｏ Ｖａ ｉ ｎ ｇ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎｉ ｃ Ｄｅ ｖｉ ｃ ｅ ｓ Ｉ ｎｓ ｔ ｉ ｆ “ ｔ ｅ ，Ｎａ ｉ ｎ ｇ ，２１ Ｏ ０１ ６ ，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
玻 璃 以来 ，开 创 了它在 真空技 术领域 中应 用 的可 能 性【 】 ］ 。微 晶玻璃 能兼 有玻璃和 陶瓷两者所需 的性能 ，
集成电路封装的主要流程
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。
电力电子器件的发展与趋势
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。
mos管封装结构
mos管封装结构
MOS管（Metal-Oxide-Semiconductor Transistor）的封装结构可以分为以下几种：
1. DIP封装（Dual In-line Package）：是最早使用的封装结构之一，通过在芯片两侧引出引脚，并在两侧焊接封装外壳来实现封装。
DIP封装常见于较早期的芯片，如74系列逻辑芯片。
2. TO封装（Transistor Outline）：TO封装是一种带有金属外壳和引脚的封装形式，适用于功率较大的MOS管。
TO封装通过外壳的金属引脚将芯片内部的引脚引出，并通过螺旋和紧固装置将外壳紧固在散热器上，以便散热。
3. SMD封装（Surface Mount Device）：SMD封装是一种表面贴装封装形式，适用于高集成度和小尺寸的MOS管。
SMD封装通过在芯片的底部引出金属焊盘，使芯片可以直接焊接在PCB上，而无需外部引脚。
常见的SMD封装包括SOT （Small-Outline Transistor）、SOT-23、SOT-89等。
4. BGA封装（Ball Grid Array）：BGA封装是一种高密度封装形式，适用于需要更多引脚和更高集成度的MOS管。
BGA封装通过在芯片的底部引出多个金属球，这些金属球与PCB上的焊盘相连接，以实现连接。
BGA封装具有更好的散热性能和更高的可靠性，但制造和维修难度较大。
这些封装结构可以根据应用需求和芯片特性进行选择。
同时，随着技术的不断发展，新型的封装结构也在不断涌现，以满足不同的应用需求。
集成电路封装技术
集成电路封装技术在电子学金字塔中的位置既是金字塔的尖顶又是金字塔的基座。
说它同时处在这两种位置都有很充分的根据。
从电子元器件（如晶体管）的密度这个角度上来说，IC代表了电子学的尖端。
但是IC又是一个起始点，是一种基本结构单元，是组成我们生活中大多数电子系统的基础。
同样，IC 不仅仅是单块芯片或者基本电子结构，IC的种类千差万别（模拟电路、数字电路、射频电路、传感器等），因而对于封装的需求和要求也各不相同。
本文对IC封装技术做了全面的回顾，以粗线条的方式介绍了制造这些不可缺少的封装结构时用到的各种材料和工艺。
集成电路封装还必须充分地适应电子整机的需要和发展。
由于各类电子设备、仪器仪表的功能不同，其总体结构和组装要求也往往不尽相同。
因此，集成电路封装必须多种多样，才足以满足各种整机的需要。
集成电路封装是伴随集成电路的发展而前进的。
随着宇航、航空、机械、轻工、化工等各个行业的不断发展，整机也向着多功能、小型化方向变化。
这样，就要求集成电路的集成度越来越高，功能越来越复杂。
相应地要求集成电路封装密度越来越大，引线数越来越多，而体积越来越小，重量越来越轻，更新换代越来越快，封装结构的合理性和科学性将直接影响集成电路的质量。
因此，对于集成电路的制造者和使用者，除了掌握各类集成电路的性能参数和识别引线排列外，还要对集成电路各种封装的外形尺寸、公差配合、结构特点和封装材料等知识有一个系统的认识和了解。
以便使集成电路制造者不因选用封装不当而降低集成电路性能;也使集成电路使用者在采用集成电路进行征集设计和组装时，合理进行平面布局、空间占用，做到选型恰当、应用合理。
为什么要对芯片进行封装？任何事物都有其存在的道理，芯片封装的意义又体现在哪里呢？从业内普遍认识来看，芯片封装主要具备以下四个方面的作用：固定引脚系统、物理性保护、环境性保护和增强散热。
下面我们就这四方面做一个简单描述。
1.固定引脚系统要让芯片正常工作，就必须与外部设备进行数据交换，而封装最重要的意义便体现在这里。
微电子封装技术综述论文
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。
功率器件封装工艺详解公司最新ppt
封装工艺前的准备
对芯片进行外观检测，确认是否存在缺陷或损伤。
芯片放置与固定
芯片检测
将芯片按照规定放置在外壳内，确保芯片与引脚正确连接。
芯片放置
通过胶水或其他固定方式将芯片固定在外壳内，确保其稳定性。
固定芯片
电镀处理
为提高连接可靠性，对连接部分进行电镀处理，防止腐蚀和氧化。
引脚连接
将引脚与芯片连接，确保连接的稳定性和可靠性。
检测数据分析
根据检测结果反馈，对封装工艺进行改进和优化。
结果反馈与改进
国际标准
采用国际上通用的标准进行评估，如JIS标准等。
国家标准
参照国家制定的相关标准进行评估，如GB系列标准等。
企业标准
根据企业制定的相关标准进行评估，以确保封装工艺的质量符合企业要求。
封装工艺质量评估的标准
05
封装工艺常见问题与对策
公司积极申请专利，保护自主知识产权，为后续产品研发提供有力支持。
专利申请
公司积极参与相关技术标准制定，推动行业技术进步，促进产业升级。
参与标准制定
可靠性高
公司最新封装工艺可有效降低器件的电能损耗，提高转换效率，符合节能减排的政策要求。
效率高
集成度高
公司最新封装工艺的特点与优势
公司最新封装工艺采用高度集成的方案，减少了器件在电路板上的占用空间，提高了设备的紧凑性。
封装工艺的分类
根据封装工艺的特点和应用领域，可将其分为直插式封装和表面贴装两种。直插式封装是将功率器件的引脚插入印刷电路板上的插槽，然后进行焊接和固定；表面贴装则是将功率器件放置在印刷电路板表面，然后进行焊接和固定。
封装工艺的定义与分类
芯片连接
芯片连接是封装工艺的核心部分，其作用是将芯片与外部电路进行连接，以实现芯片的功能。芯片连接通常采用引线键合或倒装芯片连接两种方式。
集成电路封装介绍
由陶瓷封装向塑料封装发展
在陶瓷封装向高密度 ,多引线和低功耗展的同时 , 多引线和低功耗展的同时 越来越多的领域正在由塑料封装所取代。 越来越多的领域正在由塑料封装所取代。而且 , ,目前以ＰＱＦＰ和 目前以ＰＱＦＰ 新的塑料封装形式层出不穷 ,目前以ＰＱＦＰ和 ＰＢＧＡ为主 全部用于表面安装 这些塑料封装 ＰＢＧＡ为主 ,全部用于表面安装 ,这些塑料封装 占领着 90 %以上的市场 以上的市场
半导体制造装备概述
芯片制造（前道） 芯片制造（前道）
单晶硅拉制、切片、表面处理、光刻、减薄、 单晶硅拉制、切片、表面处理、光刻、减薄、 划片
芯片封装（后道） 芯片封装（后道）
测试、 滴胶、 测试、 滴胶、Die bonding、Wire bonding、 、 、 压模
Y
Y
Y
Y
封装类型 无引线（面） 栅阵列 小外形或小外 形IC 小外形J形引 线 载带自动焊 列直插封装 单列直插封装 单边交叉双列 直插封装 四边单列直插 封装 单列直插存储 器模块
缩写词 LGA SO或SOIC SOJ TAB SIP ZIP QUIP
SMTPGA TAB
60年代
70年代
80年代
90年代 Y Y Y
Y Y Y Y Y Y Y
Y Y Y Y Y
多芯片模块 MCM针栅阵列 缩小的DIP 多I/O引脚数SIMM
MCM MCMPG A
SIMM （SIP）
微电子封装一般可分为 4级 ,如图 所示 ,即 : 级 如图 即 0级封装 级封装———芯片上器件本体的互连 级封装 芯片上器件本体的互连 1级封装 级封装———芯片 (1个或多个 )上的输入 / 级封装 芯片 个或多个 上的输入 输出与基板互连 2级封装 级封装———将封装好的元器件或多芯片 级封装 将封装好的元器件或多芯片 ＰＷＢ)组装成电 组件用多层互连布线板 (ＰＷＢ 组装成电 ＰＷＢ 子部件 ,插件或小整机 插件或小整机 3级封装 级封装———用插件或小整机组装成机柜 级封装 用插件或小整机组装成机柜 整机系统
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
金属封装外壳发展及趋势 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
金属封装外壳发展及趋势
一、金属外壳的发展前景应用及要求
随着各电子行业的发展需求，金属封装外壳广泛应用于航天、航空、航海、野战、雷达、通讯、兵器等军民用领域。
目前，微电子领域产品运用的越来越广范，需求的量越来越大，但产品质量要求越来越严，朝着超小型化、多功能、稳定性、重量轻、高性能、成本低的方向发展领域；器件功率增大，封装壳体的散热特性已成为选择合适的封装技术的一个非常重要因素。
二、金属外壳封装的结构及特点
外壳作为集成电路的关键组件之一，主要起着电路支撑、电信号传输、散热、密封及化学防护等作用，在对电路的可靠性影响以及占电路成本的比例方面，外壳均占有重要地位。
对材料性质分类，外壳的种类有：低温玻璃封装、陶瓷封装和金属封装。
陶瓷封装和金属封装由于其材料性质所决定，被认为是全密封的封装形式。
1.机械支撑：刚性外壳承载电路使其免受机械损伤，提供物理保护。
2.电信号：传送外壳上的引出线起到内、外电连接作用，参与内部电路与外围电路的电信号传递。
3.散热：对功率类电路，外壳的一个重要功能是将电路产生的热量传递至外界，避免电路的热失效。
4.屏蔽：电磁屏蔽金属壳体在一定程度上能够隔离电磁信号，避免电磁干扰。
5. 密封保护：通过壳体与盖板所构成的气密封装使内部电路与外界环境隔绝，保护电路免受外界恶劣气候的影响，尤其是水气对电路的腐蚀。
三、金属封装外壳分为六种系列
①UP系列（腔体直插式金属外壳）
②FP系列（扁平式金属外壳）
③UPP系列（功率金属外壳）
④FPP系列（扁平式功率金属外壳）
⑤ PP系列（平底式功率金属外壳）
⑥FO/TO系列（光电器件金属外壳）
四、金属封装外壳的设计其应用领域
1. 外壳性能和可靠性应进一步提高，满足航天、航空等各级混合集成电路的要求。
2.采用高端金属基复合材料，满足大功率电路的散热、密封性、低热应力、屏蔽性、防腐性、轻重量等要求。
3.采用陶瓷作引出线的绝缘介质，使金属外壳的应用领域从低频电路扩大到高频电路。
4. 扩展外壳门类，研发外壳多品种新型化多样化目标，在通过军标线认证的技术平台上建立金属封装外壳各系列技术认证。
结束语：
无论是上只星际宇宙探索，还是下至海底觅宝；无论是在国防尖端技术，还是民用工业生产；不论是繁华的城市，还是宁静的乡村；都离不开金属封装外壳的存在，它普及人们的生产生活中，未来金属封装外壳的发展依然广阔前景。