氣密性封裝和非氣密性封裝介紹

封裝的目的之一就是使芯片免受外部氣體的影響，因此，封裝的形式可分為氣密性封裝和非氣密性封裝兩類。

氣密性封裝是指能夠防止水汽和其他污染物侵人的封裝，屬于高可靠性封裝。

氣密性封裝的材料包括金屬、陶瓷和玻璃。氣密性封裝一般在封裝前需加熱到較高的溫度以去除水汽。氣密性封裝防止了污染，可以大大提高電路的可靠性，特別是有源器件的可靠性。

非氣密性封裝以塑料作為集成電路外殼，主要是熱固性塑料，包括有機硅類、聚酯類、酚醛類和環(huán)氧類，其中以環(huán)氧樹脂應用最為廣泛。相對而言，非氣密性封裝是水汽和其他污染物易滲透到電路元件中的一種封裝。

金屬封裝是最常用的氣密封裝類型，常用玻璃絕緣子、陶瓷絕緣子制作信號、電源的輸人和輸出端口。金屬材料主要是由 4J29（Fe54-Ni29-Co17 合金，與ASTM F-15 合金對應）制成的，它與玻璃具有優(yōu)良的結合特性，常用作腔體和弓腳材料。金屬封裝不僅具有優(yōu)良的水分子滲透阻絕能力，還可以提供良好的熱傳導和電磁屏蔽性能。

在陶瓷外殼或陶瓷基板制造過程中，鎢或鎢鉬等金屬漿料被印刷在生瓷膜片上，并在高溫共燒時形成互連導線、通孔及金屬化密封區(qū)，之后再活化并鍍上鎳層，釬焊金屬零部件后鍍上可焊接的鎳-金層；用4J42、4J29 等與陶瓷相近的定膨賬封按鐵鎳合金、鐵鎳鈷合金制成的蓋板以相同的方式電鍍，在氮氣保護爐內常用 Au80/Sn20 合金焊料熔融后形成密封。

另一種便宜但密封可靠性稍差的密封方法是，使用低熔點玻璃將一個陶瓷蓋板及必要的金屬引線直接密封到陶瓷底座上，這種方法簡化了結構并精減了工藝步驟，大大降低了成本。

玻璃既可用于金屬封裝，也可用于陶瓷封裝。玻璃材料具有良好的化學穩(wěn)定性、抗氧化性、電絕緣性和致密性，且可以通過成分的調整來改變其熱性質。

非氣密性封裝發(fā)展迅猛，并且隨著塑料封裝技術和芯片鈍化技術的進步，因潮氣侵人而引起的電子器件失效能力已大大降低，因此塑料封裝的地位越來越高。

與氣密性封裝相比，非氣密性封裝制造工藝簡單，生產(chǎn)效率高；質小適合電路的小型化、微型化；絕緣性能好；性價比高。非氣密性封裝的缺點是機械性能較差，散熱性、耐熱性較弱，容易膨胩等。

氣密性封裝在多芯片組件 （Multi-Chip Module, MCM)、微機電系統(tǒng) (MicroElectro-Mechanical System， MEMS） 和單片微波集成電路(Monolithic MicrowaxemiIntegrated Circuit, MMIC)等封裝中均有應用，且因其具有高可靠性而被廣泛應用于軍事領域。

非氣密性封裝的應用極為廣泛，如消費類電子產(chǎn)品、高端處理器、車載品等，也是半導體工業(yè)中使用最多的封裝方法?，F(xiàn)在，人們在追求電子產(chǎn)品高性能的同時，對其氣密性的要求也越來越高：這就需要企業(yè)通過開發(fā)新技術、新工藝、新材料去面對高可靠性、低成本等挑戰(zhàn)。

審核編輯：劉清