陶瓷还能用来封装？

封装技术是一种将芯片的焊区与封装的外引脚互联起来，并用绝缘的材料外壳打包起来的技术，用通俗的话来讲，就是一种将集成电路打包的技术。用我们最常见的内存条来举例，我们直观瞧见的体积和外观并非真正内存的大小和面貌，而是内存芯片经过打包（即封装）后的产品。

合格的封装能够对主体产品进行物理保护，标准规格化互连。电子封装材料伴随着电子技术的飞速发展，对小型化、高密度、高质量组装的要求越来越高；并且集成电路的集成度迅猛增加，芯片运行的发热量也急剧上升，封装材料若不能缓解这个问题，芯片的使用寿命下降是必然的。本文就常用的几种电子封装材料进行简要介绍：

合格的电子封装材料需要拥有的性能要求有哪些？

（1）低的热膨胀系数

（2）优异的导热性能

（3）良好的气密性，可抵御高温、高湿、腐蚀辐射等极端环境对电子器件的影响

（4）高强度和高刚度，可对内里芯片起到支撑保护作用

（5）良好的加工成型和焊接性能，以便加工成复杂形状

（6）在航空航天和其他便携式电子器件的应用中，电子封装材料应具有密度小的特性，以便减轻器件重量。

常见的几种电子封装材料有：

根据所用的材料来划分半导体器件封装形式有金属封装、陶瓷封装和塑料封装。

（1）金属封装：

金属封装是半导体器件封装的最原始形式，具有较高的机械强度、散热性能优良等特点，且气密性好，不受外界环境因素的 影响；缺点是价格昂贵，外形灵活性小，不能满足半导体器件日益快速发展的需要。传统的金属封装材料有Cu、Al、Mo、W、Kovar、Invar以及W/Cu和Mo/Cu合金。

（2）塑料封装：

塑料封装的散热性、耐热性、密封性虽然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速电脑中随处可见，也是目前微电子工业使用最多的封装方法。

塑料封装所使用的材料主要是热固性塑料，包括酚醛类、聚酯类、环氧类和有机硅类，其中环氧树脂应用最为广泛，但气密性不好，对湿度敏感，例如潮湿环境下水汽会造成封装器件中的内部金属层被腐蚀破坏，并且塑料封装晶体管多数含铅，毒性较大。

（3）陶瓷封装：

陶瓷是硬脆性材料，陶瓷封装属于气密性封装，是高可靠度需求的主要封装技术，主要材料包括氧化铝、氧化铍和氮化铝等。

当今的陶瓷技术已可将烧结的尺寸变化控制在0.1%的范围，可结合厚膜技术制成30-60层的多层连线传导结构，因此陶瓷也是作为制作多芯片组件（MCM）封装基板主要的材料之一。

优势：

1.在各种IC元器件的封装中，陶瓷封装能提供IC芯片气密性的密封保护，使其具有优良的可靠度；

2.陶瓷被用作IC芯片封装的材料，是因其在电、热、机械特性等方面极其稳定，耐蚀性好、机械强度高、热膨胀系数小和热导率高；而且它的特性可通过改变其化学成分和工艺的控制调整来实现，不仅可作为封装的封盖材料，它也是各种微电子产品重要的承载基板。

劣势：

1.与塑料封装相比较，它的工艺温度较高，成本较高；

2.工艺自动化与薄型化封装的能力逊于塑料封装；

3.其具有较高的脆性，易致应力损害；

4.在需要低介电常数与高连线密度的封装中，其必须与薄膜封装技术竞争

随着电子产品各方面性能要求的不断提高，陶瓷封装外壳在高可靠、大功率电子器件中有了很广泛的应用，芯片需要封装外壳在确保机械保护和密封可靠以外，有很好的与外界的导电、导热能力。这就要求陶瓷要能够与和不同的金属很好的封接，其中金属化工艺是关键的一道工艺过程。金属化是指在陶瓷上烧结或沉积一层金属，以便陶瓷和金属能高质量的封接在一起。金属化的好坏直接影响到封装的气密性和强度。

由于陶瓷封装行业的研发和生产具有较高的技术壁垒，实用产品价格相对比较高，因此其实际应用领域覆盖面还需考虑成本原因。