混合微电路技术：第六章 部件选择

1、第 六 章 部件选择了解部件选择依据熟悉封装类型及结构6.1一般性考虑将器件装到基片上所用的贴装方法的类型给定器件是否有裸芯片可以利用电特性、可靠性、环境及合同要求充分利用标准部件1、封装定义把集成电路（或半导体分立器件）芯片包装、密封在一个外壳内，使其能在所要求的外界环境和工作条件下稳定可靠地工作。封装一般可分为芯片装架、引线键合和封盖三个过程 芯片装架把集成电路芯片装配到外壳或引线框架上。一般采用粘结料或合金法使芯片和外壳或引线框架装配成一个整体 混合电路装配中所需要的部件类型有：基片、封装（壳和盖）、有源器件和无源器件2、封装的作用封装提供机械和环境保护混合电路脆弱并对大气污染敏感对于高

2、压电路，保护操作者提供标准的形状和规定外部引线排列以方便装配和测试3、封装的选择密封类型、镀层、封装形式和封装尺寸以应用为指导确定气密性要求决定引脚排列结构6.2 封装类型一般来说，封装属于一下一种或几种：插拔式扁平封装(蝶翅封装)集成引脚空腔式封装环氧密封式封装塑料包封球栅阵列广泛使用的封装结构空腔型金属或陶瓷结构环氧密封陶瓷封装用于某些商业应用，而塑料模压混合电路广泛用于更简单的仅含几个器件的混合电路其它定制封装1、金属封装金属封装(壳和盖)使用可伐(53%铁，29%镍和18%钴的合金)可伐用金或镍电镀，阻止腐蚀国标对电镀有要求输出引脚通过玻璃-金属密封被密封在可伐封装边墙或底板上硼硅玻璃

3、, CTE与可伐匹配密封时封装外壳壁孔周围金属氧化将可伐引线通过玻璃珠插入封装孔中，夹具固定封装组合体，加热到玻璃熔点，金属膨胀超过玻璃，冷却时就会保持玻璃受压状态基片被贴到封装底板上并组装上器件盖上穹顶形的盖板用焊锡或熔焊密封1、插拔式：能买到的有170个出脚多行三种形式的插拔平台式单体边墙式积木边墙式2、扁平封装：引脚数目可达100脚比插拔式能容纳更大的基片，具有更高引脚密度积木式，单体无墙式的3、边墙式防止线焊和芯片损坏2、陶瓷封装氧化铝、氮化铝或氧化铍陶瓷用共烧带工艺制造优点：避免金属封装的昂贵和易碎裂的玻璃-金属密封1、集成引脚封装：金属外引脚是用铜焊或锡焊焊到从壳里伸出来的厚膜导电

4、带上2、无引脚的载片3、有引脚的载片1.基片本身形成封装的基座，互连电路图案印刷在基座上2.将陶瓷环装到基座上构成空腔密封3.陶瓷环上表面金属化，焊金属盖板4.陶瓷环底下引出的导电带可以装上金属引脚步骤6.3、功率封装1、对于大功率混合电路和密度非常高的多芯片模块，热量高，电流大，采用高热导率材料的定制封装2、铜或直接键合铜的氧化铝、氧化铍和氮化铝陶瓷工艺系统公司开发了将边墙和基底模压成一整体单元的氮化铝封装更轻的SiC/Al与氧化铝封装逐渐取代铜-钨，铜-钼和镀金钼这些散热器CVD 金刚石用作散热体、基片材料并用来制作整个封装绝缘性好，热导率最高6.4、环氧密封封装金属和陶瓷封装都可以通过环

5、氧粘接剂粘接盖板在将粘接剂固化进行密封成本低，应用广泛高潮湿环境，时期穿透粘接剂，影响气密性6.5、塑料封装混合电路可以通过模压法或者用灌注法用塑料树脂封装。广泛用于单片器件，低成本工艺，少用于混合电路塑料对线焊产生应力或离子杂质，使器件的化学和电气性能降级几率高模压使用的高压使焊线变形，损坏焊线的键合灌注较温和固化时CET差异产生应力6.6、球栅阵列封装(BGA)四边出现的扁平封装(QFP)出脚数达到极限BGA封装提供高引出脚密度，且结实、再流焊时能自动最准互连基板上对应的焊盘和非常短的电流路径可用金属、陶瓷或塑料制成封装关于QFP封装与BGA封装的尺寸比较6.6 封装实验按照MIL-STD-883规定一次进行质量符合性检验和筛选试验目检密封性热冲击金的抗热能力可焊性引脚完好性6.7 有源器件一般使用没有外壳的硅芯片，包括晶体管、二极管和IC。钝化半导体芯片器件会带有一薄层的氮化硅或氧化硅钝化层金属化半导体器件和集成电路器件的顶层金属化导体是铝厚度8000，影响线焊工艺晶体管二极管线性集成电路数字集