電子封裝

電子信息產(chǎn)品制造業(yè)包括集成電路、新型元器件、通信產(chǎn)品、計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品、數(shù)字視聽產(chǎn)品、應(yīng)用電子產(chǎn)品和軍事電子等等。這些產(chǎn)品的物理實(shí)現(xiàn)都離不開電子封裝。

其實(shí)電子封裝產(chǎn)品簡(jiǎn)單的來說就是電子產(chǎn)品的保護(hù)罩，讓電子產(chǎn)品免受外界環(huán)境的影響。比如化學(xué)腐蝕，比如大氣環(huán)境，氧化等。為了讓電子產(chǎn)品更好的經(jīng)久耐用，提高壽命。所以電子封裝工藝技術(shù)就非常的重要了。溫度，氣體用量等都要注意火候，大一點(diǎn)不行，小一點(diǎn)不行，多一點(diǎn)不行，少一點(diǎn)同樣不行。

電子封裝是IC的支撐業(yè)。隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，IC越來越精細(xì)，對(duì)封裝材料的要求也越來越高，封裝形式不斷優(yōu)化更新。

電子封裝塑封料

電子封裝的三大主材料是基板材料、塑封料、引線框架及焊料。塑封料中，環(huán)氧塑封料（EMC）是國內(nèi)外集成電路封裝的主流，在EMC中，硅微粉含量占60％～90％。

在電子封裝中，主要要求集成電路封裝后高耐潮、低應(yīng)力、低α射線，耐浸焊和回流焊，塑封工藝性能好。針對(duì)這幾個(gè)要求，環(huán)氧塑封料必須在樹脂基體里摻雜無機(jī)填料，現(xiàn)用的無機(jī)填料基本上都是硅微粉，具有降低塑封料的熱膨脹系數(shù)，增加熱導(dǎo)，降低介電常數(shù)，環(huán)保、阻燃，減小內(nèi)應(yīng)力，防止吸潮，增加塑封料強(qiáng)度，降低封裝料成本等作用。

為什么要選球形硅微粉

1、球的表面流動(dòng)性好

與樹脂攪拌成膜均勻，樹脂添加量小，粉的填充量可達(dá)到最高，質(zhì)量比可達(dá)90.5%。因此，球形化意味著硅微粉填充率的增加，硅微粉的填充率越高，其熱膨脹系數(shù)就越小，導(dǎo)熱系數(shù)也越低，就越接近單晶硅的熱膨脹系數(shù)，由此生產(chǎn)的電子元器件的使用性能也越好。 

2、球形化形成的塑封料應(yīng)力集中最小，強(qiáng)度最高

當(dāng)角形粉的塑封料應(yīng)力集中為1時(shí)，球形粉的應(yīng)力僅為0.6，因此，球形粉塑封料封裝集成電路芯片時(shí)，成品率高，并且運(yùn)輸、安裝、使用過程中不易產(chǎn)生機(jī)械損傷。

3、球形粉摩擦系數(shù)小，對(duì)模具的磨損小

與角形粉相比，模具的使用壽命可提高一倍，塑封料的封裝模具價(jià)格很高，有的還需要進(jìn)口，這一點(diǎn)對(duì)封裝廠降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益也很重要。

球形硅微粉的制備方法

1、水解法和溶膠－凝膠后灼燒法

這兩種為化學(xué)濕法，用化學(xué)法生產(chǎn)的球形硅微粉，其球形度、球化率、無定形率都可達(dá)到100%，并且可以達(dá)到很低的放射性指標(biāo)，但因其容積密度較低，當(dāng)完全用此種球形粉制成環(huán)氧樹脂塑封料，其塑封料塊的密實(shí)性能、強(qiáng)度和線性膨脹率等受其影響，故實(shí)際使用中其最大只能加40%。

2、等離子體高溫場(chǎng)作熱源熔融法

可以獲得比化學(xué)燃燒大5倍以上的溫度（3000K以上），高溫高熱和高活性氣氛使化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行非常迅速，導(dǎo)致化學(xué)液相法難以合成的高溫相化合物快速生成（如氮化物、碳化物和硼化物等）。反應(yīng)物料離開等離子體時(shí)，冷卻速度高（–105K/s），粒子不再長(zhǎng)大。根據(jù)不同需要形成不同氣氛的等離子態(tài)。反應(yīng)物選擇范圍寬（氣、固、液），因此等離子球化研究方法是首選的研究法。但等離子體技術(shù)難度高。

3、氣體火焰法

氣體火焰法球化結(jié)晶石英粉球化率和無定形率易保證。因?yàn)檎{(diào)節(jié)火焰球化法溫度場(chǎng)的影響因素，較調(diào)等離子球化法溫度場(chǎng)少，技術(shù)難度相對(duì)較低，更易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，更具發(fā)展前途和潛力。

4、熔融噴射球化法

熔融噴射球化法最易保證球化率和無定形率，但不易解決純度和霧化粒度調(diào)整等問題。用于高純石英球形化的技術(shù)難度是高溫材料，粘稠的石英熔融液體的霧化系統(tǒng)以及解決防止污染和進(jìn)一步提純的問題。

參考來源：

[1]田民波.微電子封裝用的球形硅微粉

[2]蘇憲君.超細(xì)硅微粉在塑料、橡膠及涂料中的應(yīng)用

[3]季理沅等.電子級(jí)硅微粉制備工藝

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