電子封裝
電子信息產(chǎn)品制造業(yè)包括集成電路,、新型元器件、通信產(chǎn)品,、計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品,、數(shù)字視聽產(chǎn)品、應(yīng)用電子產(chǎn)品和軍事電子等等,。這些產(chǎn)品的物理實現(xiàn)都離不開電子封裝。
其實電子封裝產(chǎn)品簡單的來說就是電子產(chǎn)品的保護(hù)罩,,讓電子產(chǎn)品免受外界環(huán)境的影響。比如化學(xué)腐蝕,,比如大氣環(huán)境,氧化等,。為了讓電子產(chǎn)品更好的經(jīng)久耐用,,提高壽命,。所以電子封裝工藝技術(shù)就非常的重要了。溫度,,氣體用量等都要注意火候,,大一點不行,,小一點不行,多一點不行,,少一點同樣不行,。
電子封裝是IC的支撐業(yè),。隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展,,IC越來越精細(xì),,對封裝材料的要求也越來越高,,封裝形式不斷優(yōu)化更新。
電子封裝塑封料
電子封裝的三大主材料是基板材料,、塑封料,、引線框架及焊料。塑封料中,,環(huán)氧塑封料(EMC)是國內(nèi)外集成電路封裝的主流,在EMC中,,硅微粉含量占60%~90%。
在電子封裝中,,主要要求集成電路封裝后高耐潮、低應(yīng)力,、低α射線,耐浸焊和回流焊,,塑封工藝性能好,。針對這幾個要求,,環(huán)氧塑封料必須在樹脂基體里摻雜無機(jī)填料,現(xiàn)用的無機(jī)填料基本上都是硅微粉,,具有降低塑封料的熱膨脹系數(shù),,增加熱導(dǎo),,降低介電常數(shù),環(huán)保,、阻燃,,減小內(nèi)應(yīng)力,防止吸潮,,增加塑封料強(qiáng)度,降低封裝料成本等作用,。
為什么要選球形硅微粉
1,、球的表面流動性好
與樹脂攪拌成膜均勻,樹脂添加量小,,粉的填充量可達(dá)到最高,,質(zhì)量比可達(dá)90.5%。因此,,球形化意味著硅微粉填充率的增加,硅微粉的填充率越高,,其熱膨脹系數(shù)就越小,,導(dǎo)熱系數(shù)也越低,就越接近單晶硅的熱膨脹系數(shù),,由此生產(chǎn)的電子元器件的使用性能也越好,。
2,、球形化形成的塑封料應(yīng)力集中最小,強(qiáng)度最高
當(dāng)角形粉的塑封料應(yīng)力集中為1時,,球形粉的應(yīng)力僅為0.6,,因此,球形粉塑封料封裝集成電路芯片時,,成品率高,并且運輸,、安裝、使用過程中不易產(chǎn)生機(jī)械損傷,。
3,、球形粉摩擦系數(shù)小,,對模具的磨損小
與角形粉相比,模具的使用壽命可提高一倍,,塑封料的封裝模具價格很高,,有的還需要進(jìn)口,,這一點對封裝廠降低成本,提高經(jīng)濟(jì)效益也很重要,。
球形硅微粉的制備方法
1,、水解法和溶膠-凝膠后灼燒法
這兩種為化學(xué)濕法,用化學(xué)法生產(chǎn)的球形硅微粉,,其球形度,、球化率、無定形率都可達(dá)到100%,,并且可以達(dá)到很低的放射性指標(biāo),,但因其容積密度較低,當(dāng)完全用此種球形粉制成環(huán)氧樹脂塑封料,,其塑封料塊的密實性能、強(qiáng)度和線性膨脹率等受其影響,,故實際使用中其最大只能加40%,。
2、等離子體高溫場作熱源熔融法
可以獲得比化學(xué)燃燒大5倍以上的溫度(3000K以上),,高溫高熱和高活性氣氛使化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行非常迅速,導(dǎo)致化學(xué)液相法難以合成的高溫相化合物快速生成(如氮化物,、碳化物和硼化物等),。反應(yīng)物料離開等離子體時,冷卻速度高(–105K/s),,粒子不再長大,。根據(jù)不同需要形成不同氣氛的等離子態(tài),。反應(yīng)物選擇范圍寬(氣、固,、液),,因此等離子球化研究方法是首選的研究法。但等離子體技術(shù)難度高,。
3、氣體火焰法
氣體火焰法球化結(jié)晶石英粉球化率和無定形率易保證,。因為調(diào)節(jié)火焰球化法溫度場的影響因素,較調(diào)等離子球化法溫度場少,,技術(shù)難度相對較低,,更易實現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn),更具發(fā)展前途和潛力,。
4、熔融噴射球化法
熔融噴射球化法最易保證球化率和無定形率,,但不易解決純度和霧化粒度調(diào)整等問題,。用于高純石英球形化的技術(shù)難度是高溫材料,粘稠的石英熔融液體的霧化系統(tǒng)以及解決防止污染和進(jìn)一步提純的問題,。
參考來源:
[1]田民波.微電子封裝用的球形硅微粉
[2]蘇憲君.超細(xì)硅微粉在塑料、橡膠及涂料中的應(yīng)用
[3]季理沅等.電子級硅微粉制備工藝
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