半（bàn）導體封裝技術

半導體封裝技術

把集成電路(或半導體分立器件)芯片包裝、密（mì）封在一個外殼內，使其能在所要求的外界環境和工作條件下穩定可靠地工作。半導體封裝技術一般可分為芯片裝架、引線鍵合和封蓋三個過程。...

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　　把集成電路（lù）(或半導體分立器件)芯片包裝（zhuāng）、密封在一（yī）個外（wài）殼內，使其能在所（suǒ）要求的外界環境和工作條件下穩（wěn）定可靠地工作。半導體封裝技術一般（bān）可分為芯片裝架、引線鍵合和封蓋三個（gè）過程（chéng）。

　　芯片裝架:把集成電路芯片裝（zhuāng）配到外殼或引線框架上。一般采用粘結料或合（hé）金法使芯片和外殼或引線框架裝配成一個整體。①粘結料粘片：用（yòng）粘（zhān）結料（liào）把芯片粘結到外殼上,再加熱使粘結料固化。粘結料的種類很（hěn）多,常用的（de）一種導電膠是環氧樹脂加銀粉末組成。用它把芯片和外殼底座粘結後，加熱到（dào） 200℃左右使環氧（yǎng）樹脂固化。加銀粉的（de）作用是提高粘結材料（liào）的導熱和導電性能，有利於芯片把熱量（liàng）經外殼傳布到周圍環境中去;也有利於改進芯片和外殼底座（zuò）之間的導電性能。銀漿是另一種常（cháng）用的粘結料，主要成分（fèn）是銀的氧化物，用於粘結芯片。加熱後，銀的氧化（huà）物分解還原成銀並固化。②合金法粘片（piàn）：在芯片背麵和外殼底座之間用金屬材料形成合金，使芯片固定在底座上。

半導體模具（jù）

　　引線鍵合:又稱壓焊，是將外殼引出線與芯片中相（xiàng）對應的部位用金屬細絲連接起來，通（tōng）常（cháng）采用超聲波壓（yā）焊或熱壓焊(金絲球焊)。常用的細絲有矽鋁絲（sī）和金絲兩種。矽鋁絲用超聲波壓（yā）焊在氣密封裝中實現（xiàn）互連;金絲則（zé）用球焊或超聲（shēng）球焊在（zài）塑（sù）料封裝中互連（lián）(見集成（chéng）電路焊接工藝)。

　　封蓋(或（huò）封裝成型（xíng）):把裝有集成電路或分立器件（jiàn）芯片的外殼(或引線框架)封蓋、密封(或模封成型)。常用（yòng）的（de）半（bàn）導體封（fēng）裝類（lèi）型有：

　　1、金屬圓（yuán）殼封裝：多用於分立器（qì）件(如晶體管)和線性集（jí）成電（diàn）路的封裝。底殼和圓帽由（yóu）可伐（fá）合金製成。封帽是在氮氣保護（hù）下通過大電流把圓帽（mào）和底殼焊接密封（fēng）起來;隨後進行氣（qì）密性檢漏，以保證器件可靠性。

　　2、白陶瓷扁平封裝：把帶有金屬環的白（bái）陶瓷扁（biǎn）平外殼和金屬蓋板用焊料進行釺焊（hàn）密封。焊料常用熔點在 200℃以上的（de）錫合金。封裝後要進行氦質譜（pǔ）細檢漏和氟油加壓粗檢漏（lòu）。前者（zhě）檢查細微漏孔，後（hòu）者檢查較大的漏孔。檢漏合格的器件，具有良好的氣密性和可靠性。

　　3、白陶瓷雙列直插式（shì）封裝：類似於白陶瓷扁平封裝，通常在氫氣和氮氣保護下的鏈式爐中進行釺焊封裝。也可用平行縫焊機通過大電流加熱的方（fāng）法把蓋板與外殼焊接。鏈式爐生產（chǎn）效率高、產量大;而平行縫焊機設備簡單、成本低。封裝後（hòu）要進（jìn）行檢漏。白陶瓷封裝的密封性好、可靠性高。扁平封裝體積小、重量輕。但雙（shuāng）列直插式封裝在生產過程中便於自動上、下料，適合於自（zì）動（dòng）化大產生。把雙列直插式封裝的電路焊到整機線路板上可采用波峰（fēng）焊。線路板通過錫鍋上（shàng）麵時（shí）與被壓縮空氣（qì）吹起的熔融焊錫波峰相接觸即能完成全部焊接,可實現（xiàn）自動（dòng）化焊接（jiē）,生產（chǎn）效率高。

　　4、低熔玻璃雙列直（zhí）插式封裝：把塗敷有低熔點玻（bō）璃的陶瓷底座和陶瓷蓋板裝架,在通過鏈式（shì）爐時,低熔點玻璃把蓋板和裝有芯片的底（dǐ）座熔封成一個整體。這種外殼用的陶瓷和玻璃都（dōu）是黑色（sè）的（de），故又稱（chēng）黑陶瓷封裝。這種外殼玻璃（lí）的熔封溫度僅四百多度，比一般玻璃的熔化溫度低得多，所以稱低熔玻（bō）璃。它的耐（nài）酸腐（fǔ）蝕性和可（kě）靠性不如（rú）白陶瓷外殼好，但成本比白（bái）陶瓷外殼低。封裝後的（de）器件也要進行檢漏。

　　5、塑料雙列直（zhí）插式封裝:也叫塑料模封或塑料包封，是把粘有芯片並已壓焊（hàn）好（hǎo）的引線框架置於塑封（fēng）油壓機的包封模具中。再（zài）把經過預熱的塑料（liào）(通常是環氧樹（shù）脂或矽（guī）酮樹脂)放入加料腔（qiāng）中，在（zài）一定的（de）壓力下使塑料流入加（jiā）熱的模腔中固化成型完成封裝。常（cháng）用的油壓機具有幾十（shí）到一百多噸的壓（yā）力。包封模一次可同時成型幾十到幾百個集成電路或（huò）更（gèng）多的分立器件，生產效率高，適合於自動化生產（chǎn）。包封後的集成（chéng）電（diàn）路（lù），要進行後固化、鍍錫或沾錫以及衝筋打彎等工序，但不進行檢漏。

　　6、塑料單列直插式封裝：和塑料雙列直插（chā）式封裝類似，隻是外形（xíng）不同。