陶瓷封裝的主要流程包括減薄、劃片、等離子清洗、引線鍵合、鍵合檢查、封帽前內(nèi)部檢查、氣密性檢查、成型、包封、外觀檢查等。

圖  陶瓷封裝工藝流程

優(yōu)點(diǎn)

l  氣密性好，阻止工作過(guò)程中的潮氣侵入，長(zhǎng)期可靠性高;

l  化學(xué)性能穩(wěn)定：與蓋板、引線之間是冶金連接

l  多層布線：具有最高的布線密度；已經(jīng)可以達(dá)到100層（LTCC）

l  高導(dǎo)熱率：適合于需要散熱能力強(qiáng)的器件

l  絕緣阻抗高

l  熱膨脹系數(shù)與芯片接近

缺點(diǎn)

l  制造工藝復(fù)雜

l  導(dǎo)體材料介電系數(shù)高

l  價(jià)格昂貴

l  生產(chǎn)效率低

圖  陶瓷封裝結(jié)構(gòu)（復(fù)旦微）

1、陶瓷外殼

       陶瓷外殼陶瓷封裝基座是由印刷有導(dǎo)電圖形和沖制有電導(dǎo)通孔的陶瓷生片，按一定次序相互疊合并經(jīng)過(guò)氣氛保護(hù)燒結(jié)工藝加工后而形成的一種三維互連結(jié)構(gòu)，主要應(yīng)用于封裝石英晶體振子芯片和鉭酸鋰、鈮酸鋰等聲表面波芯片。

2、導(dǎo)電膠

       導(dǎo)電膠是一種既具有粘接性，又具有導(dǎo)電性的特殊膠粘劑，通常由樹(shù)脂基體、導(dǎo)電填料等組成。低溫快速固化導(dǎo)電膠水能與不同基板連接，包括陶瓷、玻璃和其他非可焊性表面的互連。

3、導(dǎo)體材料

       陶瓷基板的導(dǎo)體布線是通過(guò)絲網(wǎng)印刷的方式將所需的導(dǎo)體漿料分布到陶瓷生瓷片上而成的。多層陶瓷基板的每層陶瓷內(nèi)部都有通孔，并且填充導(dǎo)體材料來(lái)實(shí)現(xiàn)層與層之間的互連。導(dǎo)體材料的選擇取決于基板所用的陶瓷材料。由于氧化鋁和氮化鋁的燒結(jié)溫度高于1400℃，因此需要使用高熔點(diǎn)金屬作為導(dǎo)體，如鎢,鉬、鉑或者鉑鈀合金等。LTCC 基板則可以使用低熔點(diǎn)的高電導(dǎo)率金屬作為導(dǎo)體,如銅、鎳、銀和鈀銀合金等。

4、金屬蓋板

       金屬蓋板的主要目的為了保護(hù)芯片免受環(huán)境中的化學(xué)和機(jī)械應(yīng)力損傷。通常選擇低CTE的可伐（鐵鎳鉆合金，其CTE與硼硅酸鹽玻璃接近）或者因瓦（鐵鎳合金）來(lái)制作金屬蓋板，蓋板的安裝大多采用基于軟焊料和釬焊料的金屬膠，主要原因是它們具有較低的熔點(diǎn)并且可實(shí)現(xiàn)氣密。

5、PGA

       陶瓷模塊封裝和電路板之間的電互連是通過(guò)PGA針狀引線等形式實(shí)現(xiàn)的。包括使用高長(zhǎng)徑比(細(xì)長(zhǎng))的針引線將 CTE與硅接近的玻璃陶瓷模塊安裝在系統(tǒng)主板上等方式。模塊安裝時(shí)，先將針引線嵌入基板上的互連孔內(nèi)，再將安裝部位浸入焊料槽，實(shí)現(xiàn)針引線和金屬焊盤之間的良好結(jié)合。這一封裝形式在IBM的主機(jī)中取得了廣泛的應(yīng)用。

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