电子封装与测试

成都航空职业技术学院《电子封装与检测技术》

课程报告姓 名： 党文鸿学 号： 124163班 级： 211363专业： 电子工艺与管理系另U： 航空电子工程系指导老师： 朱静2014年5月塑料封装塑料封装的散热性、耐热性、密封性虽逊于陶瓷封装和金属封装，但塑料封装具有低成本、薄型化工艺较为简单、适合自动化生产等优点，它的应用范围极广，从一般的消费性电子产品到精密的超高电脑中随处可见，也是目前微电子工业使用最多的封装方法。*热硬化型与热塑型高分子材料均可应用于塑料封装的铸膜成型，酚醛树脂、硅胶等为热硬化型塑料最主要的材料，它们都具有优异的铸膜成型特性，但也各具有那些影响封装可靠度的缺点。塑料封装的铸膜材料一般由酚醛树脂、加速剂、硬化剂、催化剂耦合剂、无机填充剂、阻燃剂、模具松脱剂及黑色色素等成分组成集成电路的封装就是将封装材料和半导体芯片结合在一起，形成一个以半导体为基础的电子功能块器件。封装材料除了保护芯片不受外界灰尘、潮气、机械冲击外，还起到了机械支撑和散热的功能。当今约有90%的芯片用模塑料进行封装。随着IC高度集成化、芯片和封装面积的增大、封装层的薄壳化以及要求价格的进一步降低，对于模塑料提出了更高且综合性的要求集成电路封装用树脂的要求1高纯度IC封装用模塑料的主要原料是树脂，由于IC封装时模塑料直接和蚀刻得十分精细的硅芯片及铝引线相接触，因此就对作为原材料的树脂的纯度有一定的要求，IC的集成度越高，对树脂纯度要求越高，因为树脂中残留的Na+、K+、以及HCOO-、CH3COO-对芯片及引线都有腐蚀作用，尤其是树脂中可水解氯离子遇水和湿气会生成盐酸，它的腐蚀作用很大。封装后的IC例行试验中其中有一项就是高压水蒸煮试验（PCT），一旦树脂中可水解氯值超过标准，该项试验就通不过，树脂按可水解氯的含量不同分成4个等级。由于新型封装绝缘树脂独特的结构特点，决定了其水解氯含量一般都在超高纯品（总氯值《400—500》以上，具有更经济，更高纯的特性。2高功能化IC封装用的树脂除了要求高纯度化外，随着高集成化封装的大型、薄壳化，目前要求解决的是低收缩性（低应力化）、耐热冲击和低吸水性等技术瓶颈。而新型封装绝缘树脂具有大分子高交联结构，从而使树脂具有收缩性低，耐热冲击性好，吸水率低的特性，可以拥有比同类产品更好的功能性。3低吸水性同时新型封装绝缘树脂较通用树脂具有更好耐水性能和力学强度，可以作为绝缘封装的上佳的结构材料。4固化条件及工艺性能新型封装绝缘树脂的粘度较低（一般0.25〜0.65Pa・s），具有良好的工艺性，适合各种成型工艺（包括模压、拉挤、灌封等）。另外，新型封装绝缘树脂还可以根据不同的使用要求采用不同的固化体系，在常温、中温、高温条件下均可以良好地固化达到最佳性能填充料对模塑料性能的影响基于树脂与填料或增强材料等均具有良好的相容性和浸润性，也为了达到综合性能的要求和降低成本要求，在模塑料中填充料的用量可达到相当大的比重，最多可达80%（重量比），因此填料对成型性固化产物的特性有显著的影响。填充料除了粒径分布、形态、表面处理方面会最终对模塑料性能带来影响外，各种热膨胀系统和热传导率的填充料对提高模型料的性能有更大的作用。集成电路封装用模塑料的发展动向自20世纪70年代中期开始我国研制电子元器件塑封用模塑料，为了满足军事工业的需要研制了聚烷树脂和聚苯甲基烷氧烷树脂作为模塑料的基材，虽然它们有很好的耐高、低温性和耐潮防水性，，但它们的粘接性很差，PCT试验后泄漏铝很高。80年代初期收到从美国海索公司、日本日东电工环航模塑料的启发，转向研制环氧型模塑料。1986年，实现了基础树脂邻甲酚甲醛环氧树脂、低氯含量Novolac酚醛树脂和用于12KIC封装用环氧膜塑料的生产。经过十几年来我国个研究院所、大学和工厂的共同努力，在高纯度邻甲酚环氧树酯、Novolac酚醛树脂、模塑料配制技术等方面有了很大的进步。李善君等指出天然石英粉往往含有放射性杂质，它在衰老时放出a粒子会引起存芯片工作的“软误差”，而由气体硅烷制造的高纯度石英粉可以大幅度降低因放射性产生的软误差。张知方等人报道研制成功，高纯度的邻甲酚甲醛环氧树脂，其质量已接近日本住友ESCN同类产品。俞亚君报道了蔡环类多功能环氧树脂作为乃热低吸水性模塑料基材，可解决超大规模集成电路在安装时的软焊开列问题。上海富晨化工有限公司根据封装用模塑料市场情况，开发出新一代高性能快固化封装绝缘树脂，具有低收缩、低吸水率、耐热冲击性好、绝缘耐热温度高（F、H、C、N级均有）、固化物导热好、固化后热应力低等特点，而且可以以任意温度固化，固化方便，工艺性能优异。上述的研究成果都处于实验室阶段，总体上来说我国的电子封装用模塑料技术水平、产品质量、可靠性等和国际先进水平还有很大的差距，还不能满足大规模集合成电路封装的要求。随着电子工业的飞速发展，集成度迅