陶瓷封裝成為主流電子封裝技術(shù)分析

電子元件長(zhǎng)期在高溫、高濕等環(huán)境下運(yùn)轉(zhuǎn)將導(dǎo)致其性能惡化，甚至可能會(huì)被破壞。因而，需要采用有效的封裝方式，不斷提高封裝材料的性能，才能使得電子元件在外界嚴(yán)苛的使用環(huán)境下保持良好的穩(wěn)定性。解決高溫、高濕問(wèn)題，采用陶瓷封裝就可以解決問(wèn)題。

一，目前電子封裝三類材料

      電子封裝材料組成分來(lái)看，主要分為金屬基、陶瓷基和塑料基封裝材料。

      陶瓷封裝在高致密封裝中具有較大發(fā)展?jié)摿Γ瑢儆跉饷苄苑庋b。主要材料有Al2O3、AIN、BeO和莫來(lái)石，具有耐濕性好、機(jī)械強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)小和熱導(dǎo)率高等優(yōu)點(diǎn)。

金屬封裝的主要材料包括 Cu、Al、Mo、W、W/Cu 和 Mo/Cu 合金等，具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、散熱性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。

塑料封裝主要使用的材料為熱固性塑料，包括酚醛類、聚酯類、環(huán)氧類和有機(jī)硅類，具有價(jià)格低、質(zhì)量輕、絕緣性能好等優(yōu)點(diǎn)。

二、陶瓷封裝成為主流電子封裝的根本原因

陶瓷基封裝材料作為一種常見(jiàn)的封裝材料，相對(duì)于塑料封裝和金屬封裝的優(yōu)勢(shì)在于：（1）低介電常數(shù)，高頻性能好；（2）絕緣性好、可靠性高；（3）強(qiáng)度高，熱穩(wěn)定性好；（4）熱膨脹系數(shù)低，熱導(dǎo)率高；（5）氣密性好，化學(xué)性能穩(wěn)定；（6）耐濕性好，不易產(chǎn)生微裂現(xiàn)象。

以下是不同陶瓷材料性能參數(shù)：

三、陶瓷封裝形式多樣化，滿足各種高可靠封裝要求

陶瓷封裝工藝形式多樣，適配各類應(yīng)用需求。主要有CBAG陶瓷球柵陣列、FC-CBGA倒裝陶瓷球柵陣列、CQFN陶瓷四方扁平無(wú)引腳封裝、CQFP陶瓷四方扁平封裝、CPGA陶瓷插針網(wǎng)格陣列封裝以及各種陶瓷基板等，封裝工藝及產(chǎn)品類型呈多元化發(fā)展，以滿足下游各類應(yīng)用需求。

以光模塊的封裝為例，TOSA和ROSA的主要封裝工藝包括TO同軸封裝、蝶形封裝、COB封裝和BOX封裝。TO同軸封裝多為圓柱形，具有體積小、成本低、工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，適用于短距離傳輸，但也存在散熱困難等缺點(diǎn)。

蝶形封裝主要為長(zhǎng)方體，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，殼體面積大，散熱良好，適用于長(zhǎng)距離傳輸。COB即板上芯片封裝，將芯片附在PCB板上，實(shí)現(xiàn)小型化、輕型化和低成本等，BOX封裝屬于一種蝶形封裝，用于多通道并行。此外，其余常見(jiàn)的封裝方式包括雙列直插封裝（DIP）、無(wú)引線芯片載體（LCC）等等。

在陶瓷覆銅板方面，主要有DPC直接鍍銅基板、DBC直接敷銅基板、AM活性金屬釬焊基板、LAM激光快速活化金屬化技術(shù)等。由于具有高導(dǎo)熱、高氣密性、高強(qiáng)度等特點(diǎn)，目前在功率半導(dǎo)體IGBT、激光器、LED器件等產(chǎn)品應(yīng)用中前景廣闊。

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