陶瓷封裝外殼具備高氣密性，高導(dǎo)熱，高強(qiáng)度，與芯片材料適配的熱膨脹系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在航空航天、軍事裝備、地面雷達(dá)、光通信、醫(yī)療器械和傳感器等有高可靠性需求的諸多行業(yè)。根據(jù) Semiconductor Insight 最新報(bào)告數(shù)據(jù)，2022年全球陶瓷封裝市場(chǎng)價(jià)值為29.223億美元，預(yù)計(jì)到2029年將達(dá)到41.582億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為5.2%。
圖??陶瓷四邊無(wú)引線封裝外殼（CQFN），攝于航科創(chuàng)星展臺(tái)
陶瓷封裝外殼主要包括具有窗口和支撐件結(jié)構(gòu)的外殼圍框、陶瓷饋通組件、蓋板、散熱底板，如圖1所示。蓋板設(shè)于外殼圍框頂部，將外殼圍框上部開(kāi)口封閉；外殼圍框側(cè)墻上開(kāi)設(shè)有多個(gè)窗口，在窗口內(nèi)裝載有陶瓷件，陶瓷件位于外殼圍框外側(cè)的一端設(shè)有焊接區(qū)，焊接區(qū)連接有引線，陶瓷件位于外殼圍框內(nèi)側(cè)的一端設(shè)有可供內(nèi)部封裝芯片和外部電路鍵合的鍵合區(qū)，焊接區(qū)與鍵合區(qū)電連接；散熱底板位于外殼圍框底部；零部件通過(guò)預(yù)制成型焊片焊接組裝在一起。部分陶瓷封裝管殼產(chǎn)品例如紅外探測(cè)器封裝外殼、光通信封裝外殼等設(shè)置光窗。
圖1 非制冷型紅外探測(cè)器封殼結(jié)構(gòu)示意圖，來(lái)源：中航天成
如圖2所示，多層陶瓷封裝外殼制造技術(shù)包括原材料制備、流延、沖孔沖腔、金屬化印刷、層壓、熱切、燒結(jié)、鍍鎳、釬焊、鍍金等技術(shù)；光通信用陶瓷封裝外殼還會(huì)焊光窗。其封裝過(guò)程涵蓋外殼清洗、裝片、清洗、引線鍵合、封蓋、外引線處理、打標(biāo)、檢測(cè)等。
圖2??陶瓷封裝管殼工藝流程
所涉及的原材料及耗材主要包括：
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陶瓷材料：氧化鋁、氮化鋁、莫來(lái)石等材料； -
匹配的金屬化漿料：鎢漿、鉬錳漿料等； -
金屬零部件（圍框、蓋板等）：可伐合金（鐵鎳鈷合金）、鐵鎳合金等； -
接合材料：預(yù)制成型焊片（AgCu、金錫）、B-stage 粘接劑； -
封殼散熱底板采用CPC、CMC、鎢銅、鉬銅等高散熱材料，熱導(dǎo)率最高260W/m.K。若采用銅金剛石（Cu-Dia）材料，其熱導(dǎo)率可達(dá)580W/m.K； -
光窗：硅、鍺、硒化鋅、藍(lán)寶石等材料； -
耗材：氰化亞金鉀電鍍液、添加劑、膜帶、耐火材料等。
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序 號(hào) |
暫定議題 |
擬邀請(qǐng)企業(yè) |
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1 |
半導(dǎo)體陶瓷封裝外殼仿真設(shè)計(jì) |
擬邀請(qǐng)仿真設(shè)計(jì)專(zhuān)家 |
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2 |
多層陶瓷集成電路封裝外殼技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) |
擬邀請(qǐng)?zhí)沾煞庋b企業(yè) |
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3 |
光通信技術(shù)的發(fā)展及陶瓷封裝外殼的應(yīng)用趨勢(shì) |
擬邀請(qǐng)光通信企業(yè) |
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4 |
多層陶瓷封裝外殼的生產(chǎn)工藝和可靠性設(shè)計(jì) |
擬邀請(qǐng)?zhí)沾煞庋b企業(yè) |
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5 |
多層陶瓷高溫共燒關(guān)鍵技術(shù)介紹 |
擬邀請(qǐng)HTCC企業(yè) |
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6 |
電子封裝用陶瓷材料研究現(xiàn)狀 |
擬邀請(qǐng)材料企業(yè) |
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7 |
多層共燒金屬化氮化鋁陶瓷工藝研究 |
擬邀請(qǐng)氮化鋁企業(yè) |
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8 |
HTCC陶瓷封裝用電子漿料的開(kāi)發(fā) |
擬邀請(qǐng)導(dǎo)電漿料企業(yè) |
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9 |
多層共燒陶瓷燒結(jié)關(guān)鍵技術(shù)探討 |
擬邀請(qǐng)燒結(jié)設(shè)備企業(yè) |
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10 |
陶瓷封裝外殼的焊料開(kāi)發(fā) |
擬邀請(qǐng)焊材企業(yè) |
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11 |
電子封裝異質(zhì)材料高可靠連接研究進(jìn)展 |
擬邀請(qǐng)?zhí)沾煞庋b企業(yè) |
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12 |
厚膜印刷技術(shù)在陶瓷封裝外殼的應(yīng)用 |
擬邀請(qǐng)印刷相關(guān)企業(yè) |
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13 |
高精密疊層機(jī)應(yīng)用于多層陶瓷基板 |
擬邀請(qǐng)疊層設(shè)備 |
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14 |
陶瓷封裝管殼表面處理工藝技術(shù) |
擬邀請(qǐng)表面處理企業(yè) |
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15 |
激光技術(shù)在陶瓷封裝管殼領(lǐng)域的應(yīng)用 |
擬邀請(qǐng)激光企業(yè) |
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16 |
陶瓷封裝釬焊工藝介紹 |
擬邀請(qǐng)釬焊設(shè)備企業(yè) |
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17 |
半導(dǎo)體芯片管殼封裝及設(shè)備介紹 |
擬邀請(qǐng)封焊設(shè)備企業(yè) |
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18 |
全自動(dòng)高速氦檢漏系統(tǒng)在陶瓷封裝領(lǐng)域的應(yīng)用 |
擬邀請(qǐng)氦氣檢測(cè)設(shè)備企業(yè) |
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19 |
芯片封裝殼體自動(dòng)化測(cè)量方案 |
擬邀請(qǐng)檢測(cè)設(shè)備企業(yè) |
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20 |
等離子清洗在高密度陶瓷封裝外殼上的應(yīng)用 |
擬邀請(qǐng)等離子清洗企業(yè) |
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原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（艾邦陶瓷展）：陶瓷封裝外殼的主要生產(chǎn)材料及設(shè)備
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