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新聞資訊

如今陶瓷基板材料用系統(tǒng)封裝的研究進展有什么趨勢?

 時間:2022-04-06     瀏覽:1966     分享

隨著國內的系統(tǒng)封裝技術不斷提高,可以將不同類型的元件通過不同的技術混載于同一封裝之內,從而實現(xiàn)集成微型系統(tǒng)封裝的重要技術。比如在航空航天、生命科學等領域中有廣闊的應用前景,陶瓷基板材料也是系統(tǒng)封裝技術的基礎材料之一。以下就是要簡單了解系統(tǒng)封裝技術的概念及其特點,從而分析幾種系統(tǒng)封裝中采用陶瓷基板材料的優(yōu)缺點,同時也指出陶瓷基板在未來發(fā)展有什么趨勢?

 

說到陶瓷基板種類很多,其實就是目前市場上主要的氧化鋁陶瓷基板和氮化鋁陶瓷基板,因為主要根據(jù)結構中有單層基板和多層基板{兩層}?,F(xiàn)如今普遍的陶瓷基板種類的工藝有LTCC(低溫共燒多層陶瓷基板)、HTCC(高溫共燒多層陶瓷)、DBC(直接接合銅基板)、DPC(直接鍍銅基板)四種,而其中HTCC屬于較早期發(fā)展的技術之一,但由于其較高的工藝溫度要達到1300~1600℃,使其電極材料的選擇受限制,并且制作成本相當昂貴。而這些因素促使LTCC的發(fā)展,LTCC雖然將共燒溫度降至約850℃,但其尺寸精確度、產品強度等技術上的問題尚待突破。那么dbcdpc則為近幾年才開發(fā)成熟,并且能量產化的專業(yè)技術,但對于許多人來說,此兩項專業(yè)的技術仍然很陌生,甚至可能將兩者誤解為同樣的工藝。

 

如今隨著以電子計算機為核心、集成電路產業(yè)為基礎的現(xiàn)代信息產業(yè)的發(fā)展,以及便攜式通訊系統(tǒng)對電子產品的迫切需求,電子產業(yè)也得到快速發(fā)展。同時也帶動了與之密切相關的電子封裝的發(fā)展,在電子封裝技術直接影響著電子器件和集成電路的頻率、功耗、復雜性、可靠性和成本等,因此成為電子領域的關鍵技術。

 

在電子封裝是指實現(xiàn)互連和半導體芯片實現(xiàn)供電、冷卻和保護的整個過程,也是隨著電子元器件和電路組件繼續(xù)向高密度、高速度、低功耗、高頻、大功率、抗輻射和高可靠性方向發(fā)展,其對電子封裝技術提出了更高的要求。

 

因為系統(tǒng)封裝{SIP}技術是指將不同類型的元件通過不同的技術混載于同一封裝之內,而某種典型的SIP高密度電子集成模塊的橫切面,這是早一塊核心陶瓷基板上根據(jù)需要逐層造出各元件連線層,各有源無源件埋入層,光學系統(tǒng)層等;再在造好的陶瓷基板上用倒裝形式或線焊方式安裝上各個ICMEMS,也包括不能埋入的無源件和傳感器。

 

根據(jù)上述實例SIP具有以下優(yōu)點:

1、封裝效率高,可在同一封裝體內加多個芯片,減少了封裝體積;

2、兼容性好,實現(xiàn)了不同的工藝、材料制作的芯片封裝成一個系統(tǒng),并可實現(xiàn)嵌入集成無源組件的夢幻組合;

3系統(tǒng)成本低、開發(fā)時間短,由于可以大量采用成熟器件,SIP無論從研發(fā)成本、生產成本方面和研發(fā)周期方面均低于SOC。

4、SIP可提供低功耗和低噪音的系統(tǒng)級連接,在較高的頻率下工作可獲得幾乎與系統(tǒng)級芯片(SOC)相等的總線寬度;

5、電性能好,SIP技術可以使多個封裝合為一體,這樣在減少了總的焊點數(shù)的同時顯著減小了封裝體積、重量,縮短了組件的連接路線,提高了電性能;

 

由于SIP是一龐大的系統(tǒng)工程,從而也涉及到多種材料例如半導體材料、陶瓷材料、金屬材料、金屬基復合材料、多種芯片(邏輯芯片、數(shù)字芯片、模擬芯片、功率芯片)、多種互連(高密度多層互連、芯片與芯片互連、倒裝焊、線鍵合)、多種封裝(BGA、CSP、無源集成)、多種組裝(封裝堆疊、芯片堆疊、高精度組裝)和多種測試(裸片測試、封裝測試、系統(tǒng)測試)等。

 

其中,也是陶瓷基板材料是SIP的基礎材料之一,對電路起到支撐和絕緣的作用,中大部分灰色部分均由陶瓷材料組成的。