电子封装技术20111030

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1、------------------------------------------------------------------------------------------------电子封装技术20111030校名称期末考试论文微电子封装技术中的新型材料作者:****专业名称：****学号：****指导教师：******2013年4月21日1学微电子封装技术中的新型材料****（***********，材料与化学工程学院，000000）摘要：电子及其封装技术的快速发展对封装材料的性能提出了更为严格的要求。本文从对封装材料的性能要求出发，综合了新型封装材料

2、以及在设计使用新型电子封装材料存在的问题等方面进行了详述，为进一步寻找改善材料各性能的工作提供方向。1引言集成电路产业已成为国民经济发展的关键，而集成电路设计、制造和封装侧试是集成电路产业发展的三大产业之柱，这已是业界的共识。微电子封装不但直接影响着集成电路本身的电性能、机械性能、光性能和热性能影，影响其可靠性和成本，还在很大程度上决定着电——————————————————————————————————————----------------------------------------------------------------------------

3、--------------------子整机系统的小型化、多功能化、可靠性和成本，微电子封装越来越受到人们的普遍重视，在国内外正处于蓬勃发展阶段。本文着重讨论封装中所涉及的材料选用和现阶段存在的问题，并提出一些思考和建议。2电子封装材料的分类2.1对封装材料的性能要求典型的封装材料从结构上可以分为三个层次：将芯片在即基片板上固定，引线键合以及隔离保护等称为一级封装；经一级封装后的各器件在基板上的固定和链接称二级封装；最后将电路板装入系统中成为电子整机称为三级封装。封装的功能主要包括机械支撑、散热、信号传递、芯片保护等。据此对封装材料的性能要求[1]总体上有以下几

4、点：1）具有良好的化学稳定性；2）导热性能好，热膨胀系数小；3）有较好的机械强度，便于加工；4）价格低廉，便与自动化生产等，当然不同部件对其性能要求也相应有所侧重。22.2新型封装材料电子封装材料主要包括基板、布线、框架、层间介质和密封材料[2]。2.2.1基板高电阻率、高热导率和低介电常数是集成电路对封装用基片的最——————————————————————————————————————----------------------------------------------------------------------------------------

5、--------基本要求,同时还应与硅片具有良好的热匹配、易成型、高表面平整、易金属化、易加工、低成本并具有一定的机械性能电子封装基片材料的种类很多,包括陶瓷、环氧玻璃、金刚石、金属及金属基复合材料等。众多文献报道[3-6]中都有这样一个结论：单一基体的各种封装材料无法满足各方面性能的综合要求。根据对各类封装材料的综合性能的研究，单一的封装材料已经无法同时满足现代工业的综合需求。表1所列可用于封装材料的个领域的各种材料[7]，我们根据对封装材料的性能要求不难得出这一点。表1常用封装材料的性能指标名称SiGaAsAl2O3BeOAINAlCuSteel(4140)M

6、oWKovarInvarMo/10vol%Cu（10-4/K）4.15.86.56.74.5231713.55.04.455.91.67.0（W/(m·k)）1503920250250230400501401681710180密度(g/cm3)2.35.33.92.92.92.78.97.810.219.38.310.03只有金属基复合材料才能全面满足如上的要求。它尤其适于现代化高速发展的功率HIC，微波毫米波MMIC，MCM[8]和大电流功率模块的功率封装及作为散热片应用。金属基复合材料[9]被誉为21——————————————————————————————

7、————————------------------------------------------------------------------------------------------------世纪的材料，是满足信息时代高速发展所提出的全面要求的新型材料。金属基复合材料在发挥基体材料优良性能的基础上还具有其它组元材料的特点，特别是它能充分发挥各组成材料的协同作用。从而还使材料设计有了很大的自由度。还可以根据材料的要求合理的选择组成材料的组元及其增强方式。电子封装常用的金属基复合材料主要是微观强化型金属基复合材料[10]。按增强物类型可分为：连续纤维增

8、强金属基复