第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
封裝外殼的加工工藝對其微波特性影響較大，特別是基板的平整度和金屬化圖形的尺寸精度在高頻下會極大地影響插入損耗。
隨著電子產(chǎn)品各方面性能要求的不斷提高，陶瓷封裝外殼在高可靠、大功率電子器件中有了很廣泛的應(yīng)用。芯片需要封裝外殼在確保機(jī)械保護(hù)和密封可靠以外，有很好的與外界的導(dǎo)電、導(dǎo)熱能力。這就要求陶瓷要能夠和不同的金屬很好的封接，其中金屬化工藝是關(guān)鍵的一道工藝過程。
在陶瓷封裝外殼的生產(chǎn)中，金屬化是重要的一道工藝。金屬化是指在陶瓷上燒結(jié)或沉積一層金屬以便陶瓷和金屬能高質(zhì)量的封接在一起，金屬化的好壞直接影響到封裝的氣密性和強(qiáng)度。
第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點(diǎn)或流程
陶瓷的金屬化有很多方法，比如金屬粉末燒結(jié)法、沉積法等。金屬粉末燒結(jié)法根據(jù)燒結(jié)溫度的不同分為高溫金屬化和低溫金屬化，其中包括生瓷的金屬化和熟瓷的金屬化。
以下簡單介紹多層陶瓷（生瓷）的高溫金屬化。在陶瓷的金屬化中，對于工藝的要求非常嚴(yán)格不合適的工藝會產(chǎn)生很多問題，使金屬化質(zhì)量下降，影響到封裝的質(zhì)量和可靠性。
熟瓷的金屬化是指陶瓷在成瓷以后再進(jìn)行金屬化的工藝。生瓷金屬化是指金屬化和陶瓷的成瓷在同一過程中進(jìn)行。兩種工藝大體類似，略有不同?；静襟E如下：金屬化膏的配制→金屬化膏印刷和涂膏→金屬化燒結(jié)。
1、金屬化膏的配制
根據(jù)溫度的不同可以分為低溫金屬化膏和高溫金屬化膏。低溫膏的主要成分是一些金屬氧化物。高溫膏的主要成分是熔點(diǎn)很高的金屬粉末如鉬、鎢等和少量的氧化物，也有用純的金屬粉末來配膏的。
2、金屬化膏的印刷和涂膏
是將配好的膏印刷或涂在陶瓷的表面上，以便燒結(jié)時(shí)能使兩者很好的結(jié)合在一起，印刷的厚度約為0.02-0.05mm。下圖為一種陶瓷封裝的印刷圖。
金屬化膏印刷圖
3、金屬化燒結(jié)
金屬化燒結(jié)是指將印刷好膏的陶瓷在高溫下燒結(jié)，使陶瓷和金屬緊密的結(jié)合在一起。金屬化燒結(jié)是一步關(guān)鍵的工藝，它的好壞直接影響到封接中的強(qiáng)度和氣密性。金屬化的原理比較復(fù)雜，其中有物理變化，也有化學(xué)反應(yīng)。下圖為典型燒結(jié)過程的溫度-時(shí)間圖。
燒結(jié)的溫度-時(shí)間圖
第三節(jié) 國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展趨勢 分析
隨著電子產(chǎn)品輕、薄、短、小及功能多樣化的發(fā)展趨勢，為順應(yīng)信息傳遞速度發(fā)展的潮流，半導(dǎo)體封裝技術(shù)朝著高密度化、小型化及高腳數(shù)化的方向發(fā)展，其中封裝材料是非常重要的一環(huán)，而高分子材料也在此領(lǐng)域占有重要的地位。雖然高分子材料在運(yùn)用上以保護(hù)為主，運(yùn)用領(lǐng)域也很大，但要應(yīng)用于電子領(lǐng)域，仍有其嚴(yán)苛的限制，以其延長產(chǎn)品的可靠度。為了因應(yīng)趨勢的發(fā)展，材料科學(xué)的研發(fā)，物理主動亦或被動，在新材料的開發(fā)、舊材料的改制及更新加工方法、升級制程技術(shù)，均需投入大量人力與心血。
集成電路組裝密度不斷增加，導(dǎo)致其功率密度也相應(yīng)提高，集成電路單位體積發(fā)熱量也有所增加。在外殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，如果不能及時(shí)地將芯片所產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去，設(shè)法抑制集成電路的溫升，必然對集成電路的可靠性產(chǎn)生極為嚴(yán)重的影響。因此，解決高密度陶瓷封裝外殼的散熱問題刻不容緩，它也是集成電路陶瓷封裝外殼需要攻克的難題之一。
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