叉車

[拼音]:fengzhuang jishu

[英文]:packaging technique

把積體電路(或半導體分立器件)晶片包裝、密封在一個外殼內,使其能在所要求的外界環境和工作條件下穩定可靠地工作。封裝一般可分為晶片裝架、引線鍵合和封蓋三個過程。

晶片裝架

把積體電路晶片裝配到外殼或引線框架上。一般採用粘結料或合金法使晶片和外殼或引線框架裝配成一個整體。

(1)粘結料粘片:用粘結料把晶片粘結到外殼上,再加熱使粘結料固化。粘結料的種類很多,常用的一種導電膠是環氧樹脂加銀粉末組成。用它把晶片和外殼底座粘結後,加熱到 200℃左右使環氧樹脂固化。加銀粉的作用是提高粘結材料的導熱和導電效能,有利於晶片把熱量經外殼傳佈到周圍環境中去;也有利於改進晶片和外殼底座之間的導電效能。銀漿是另一種常用的粘結料,主要成分是銀的氧化物,用於粘結晶片。加熱後,銀的氧化物分解還原成銀並固化。

(2)合金法粘片:在晶片背面和外殼底座之間用金屬材料形成合金,使晶片固定在底座上。

引線鍵合

又稱壓焊,是將外殼引出線與晶片中相對應的部位用金屬細絲連線起來,通常採用超聲波壓焊或熱壓焊(金絲球焊)。常用的細絲有矽鋁絲和金絲兩種。矽鋁絲用超聲波壓焊在氣密封裝中實現互連;金絲則用球焊或超聲球焊在塑料封裝中互連(見積體電路焊接工藝)。

封蓋(或封裝成型)

把裝有積體電路或分立器件晶片的外殼(或引線框架)封蓋、密封(或模封成型)。常用的封裝型別有:

(1)金屬圓殼封裝:多用於分立器件(如電晶體)和線性積體電路的封裝。底殼和圓帽由可伐合金製成。封帽是在氮氣保護下通過大電流把圓帽和底殼焊接密封起來;隨後進行氣密性檢漏,以保證器件可靠性。

(2)白陶瓷扁平封裝:把帶有金屬環的白陶瓷扁平外殼和金屬蓋板用焊料進行釺焊密封。焊料常用熔點在 200℃以上的錫合金。封裝後要進行氦質譜細檢漏和氟油加壓粗檢漏。前者檢查細微漏孔,後者檢查較大的漏孔。檢漏合格的器件,具有良好的氣密性和可靠性。

(3)白陶瓷雙列直插式封裝:類似於白陶瓷扁平封裝,通常在氫氣和氮氣保護下的鏈式爐中進行釺焊封裝。也可用平行縫焊機通過大電流加熱的方法把蓋板與外殼焊接。鏈式爐生產效率高、產量大;而平行縫焊機裝置簡單、成本低。封裝後要進行檢漏。白陶瓷封裝的密封性好、可靠性高。扁平封裝體積小、重量輕。但雙列直插式封裝在生產過程中便於自動上、下料,適合於自動化大產生。把雙列直插式封裝的電路焊到整機線路板上可採用波峰焊。線路板通過錫鍋上面時與被壓縮空氣吹起的熔融焊錫波峰相接觸即能完成全部焊接,可實現自動化焊接,生產效率高。

(4)低熔玻璃雙列直插式封裝:把塗敷有低熔點玻璃的陶瓷底座和陶瓷蓋板裝架,在通過鏈式爐時,低熔點玻璃把蓋板和裝有晶片的底座熔封成一個整體。這種外殼用的陶瓷和玻璃都是黑色的,故又稱黑陶瓷封裝。這種外殼玻璃的熔封溫度僅四百多度,比一般玻璃的熔化溫度低得多,所以稱低熔玻璃。它的耐酸腐蝕性和可靠性不如白陶瓷外殼好,但成本比白陶瓷外殼低。封裝後的器件也要進行檢漏。

(5)塑料雙列直插式封裝:也叫塑料模封或塑料包封,是把粘有晶片並已壓焊好的引線框架置於塑封油壓機的包封模具中。再把經過預熱的塑料(通常是環氧樹脂或矽酮樹脂)放入加料腔中,在一定的壓力下使塑料流入加熱的模腔中固化成型完成封裝。常用的油壓機具有幾十到一百多噸的壓力。包封模一次可同時成型幾十到幾百個積體電路或更多的分立器件,生產效率高,適合於自動化生產。包封后的積體電路,要進行後固化、鍍錫或沾錫以及衝筋打彎等工序,但不進行檢漏。

(6)塑料單列直插式封裝:和塑料雙列直插式封裝類似,只是外形不同。