陶瓷封裝外殼具備高氣密性，高導(dǎo)熱，高強度，與芯片材料適配的熱膨脹系數(shù)等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用在航空航天、軍事裝備、地面雷達、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 最新報告數(shù)據(jù)，2022年全球陶瓷封裝市場價值為29.223億美元，預(yù)計到2029年將達到41.582億美元，復(fù)合年增長率為5.2%。
圖??陶瓷四邊無引線封裝外殼（CQFN），攝于航科創(chuàng)星展臺
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，將外殼圍框上部開口封閉；外殼圍框側(cè)墻上開設(shè)有多個窗口，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 非制冷型紅外探測器封殼結(jié)構(gòu)示意圖，來源：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焊光窗。其封裝過程涵蓋外殼清洗、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580W/m.K； -
光窗：硅、鍺、硒化鋅、藍寶石等材料； -
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 |
暫定議題 |
擬邀請企業(yè) |
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1 |
半導(dǎo)體陶瓷封裝外殼仿真設(shè)計 |
擬邀請仿真設(shè)計專家 |
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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 |
擬邀請?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 |
擬邀請光通信企業(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 |
擬邀請?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 |
擬邀請氮化鋁企業(yè) |
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8 |
HTCC陶瓷封裝用電子漿料的開發(fā) |
擬邀請導(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 |
擬邀請燒結(jié)設(shè)備企業(yè) |
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10 |
陶瓷封裝外殼的焊料開發(fā) |
擬邀請焊材企業(yè) |
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11 |
電子封裝異質(zhì)材料高可靠連接研究進展 |
擬邀請?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 |
擬邀請印刷相關(guān)企業(yè) |
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13 |
高精密疊層機應(yīng)用于多層陶瓷基板 |
擬邀請疊層設(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 |
擬邀請激光企業(yè) |
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16 |
陶瓷封裝釬焊工藝介紹 |
擬邀請釬焊設(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 |
擬邀請封焊設(shè)備企業(yè) |
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18 |
全自動高速氦檢漏系統(tǒng)在陶瓷封裝領(lǐng)域的應(yīng)用 |
擬邀請氦氣檢測設(shè)備企業(yè) |
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19 |
芯片封裝殼體自動化測量方案 |
擬邀請檢測設(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 |
擬邀請等離子清洗企業(yè) |
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原文始發(fā)于微信公眾號（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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