摩爾定律問世已近60年，人們不無驚奇地看到半導(dǎo)體芯片制造工藝水平以一種令人目眩的速度提高，隨著集成電路逐步向大規(guī)模和超大規(guī)模發(fā)展，為了滿足半導(dǎo)體芯片小型化、微型化的需求，必須研制體積小、重量輕的各類器件用陶瓷封裝外殼。與此同時高便攜的現(xiàn)代電子產(chǎn)品，除具備低導(dǎo)通阻抗、低開關(guān)損耗、低熱阻等特性之外，還需實現(xiàn)纖薄小巧的表面貼裝，帶動中小規(guī)模集成電路及半導(dǎo)體分立器件用陶瓷外殼向更小、更薄、散熱性能更好的芯片級封裝發(fā)展。
為適應(yīng)目前小型氣密性陶瓷外殼的應(yīng)用，必須提高陶瓷材料的密度和強度以實現(xiàn)薄型化、輕量化。傳統(tǒng)陶瓷材料制作的封裝外殼機械強度相對較低，在恒定加速度、機械沖擊等試驗中偶發(fā)陶瓷基體斷裂情況，從而出現(xiàn)封裝漏氣、布線開路等失效現(xiàn)象；在整機系統(tǒng)極限試驗中偶因陶瓷微裂紋，從而造成引線脫落、焊框分層等失效現(xiàn)象。另外，傳統(tǒng)陶瓷材料制作的封裝外殼致密度不足，容易因釋氣而出現(xiàn)內(nèi)部水汽超標(biāo)、氫氣含量超標(biāo)等失效現(xiàn)象。
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根據(jù)經(jīng)驗，陶瓷管殼氣密性與陶瓷材料的抗彎強度成正比關(guān)系，抗彎強度越高，管殼氣密性越好，而封裝管殼的核心訴求就是實現(xiàn)高氣密性封裝，我司常規(guī)陶瓷材料的抗彎強度為450-480MPa，而國內(nèi)外比較優(yōu)秀同行水平已經(jīng)達(dá)到大于500MPa的水平。
為了縮短差距，淮瓷科技有限公司科技部在總經(jīng)理的指示下，著手開發(fā)粉體材料必須為國產(chǎn)的高強度HTCC陶瓷生瓷帶?？萍疾渴盏街噶詈螅e極擬定研發(fā)路線，包括陶瓷配方的優(yōu)化、分散工藝的優(yōu)化、流延前處理工藝優(yōu)化、流延工藝的優(yōu)化、層壓工藝的匹配、燒結(jié)曲線的優(yōu)化。然后著手采購原材料緊鑼密鼓地進(jìn)行試驗，在經(jīng)歷了100多次的制漿、流延、試燒試驗和數(shù)據(jù)分析總結(jié)后，終于制備了2種高強度陶瓷生瓷帶配方，分別為550MPa和750MPa的樣件，并且優(yōu)化了配方，使之能與HTCC生瓷加工工藝相匹配，共燒溫度跟目前量產(chǎn)材料一致。
近日淮瓷科技收到國內(nèi)某上市公司的管殼需求，要求制備窄壁厚（0.5mm）封裝管殼，公司積極開展項目研討，并選用550MPa強度的生瓷作為解決方案，豐富的材料選擇空間，為公司順利接單提供了有力支撐。
研發(fā)能力是企業(yè)的生命力所在，淮瓷科技將繼續(xù)拓展新材料，新工藝的路徑，不斷延伸陶瓷封裝外殼領(lǐng)域的技術(shù)觸角，緊跟半導(dǎo)體集成電路的發(fā)展趨勢，助力國產(chǎn)封裝事業(yè)勇攀高峰。
原文始發(fā)于微信公眾號（淮瓷科技有限公司）：提高材料性能，解決生產(chǎn)難題
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