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新瓷|陶瓷封装的优缺点

发布日期: 2025-10-29 16:38:02 浏览量: 1

陶瓷封装是高可靠度需求的主要封装技术。当前的陶瓷技术已经可以将烧结的尺寸变化控制在0,1%的范围,可结合厚膜技术制成30-60层的多层连线传导结构,因此陶瓷也是作为制作芯片组件(MCM)封装基板主要的材料之一。

优点:

(1)在各种IC元器件的封装中,陶瓷封装能提供IC芯片气密性的封装保护,使其具有优良的可靠度;

(2)陶瓷被用做IC芯片封装的材料,是因其在电、热、机械特性等方面极其稳定,而且它的特性可通过改变其化学成分和工艺的控制调整来实现,不仅可作为封装的封盖材料,它也是各种微电子产品重要的承载基板。

高可靠性与稳定性:陶瓷材料绝缘性极佳,且耐高温、耐潮湿、抗腐蚀,能为内部芯片提供长期稳定的保护,尤其适合航空航天、汽车电子等严苛环境。

优异的散热性能:部分陶瓷(如氧化铝、氮化铝)导热系数远高于塑料封装,可快速传导芯片工作时产生的热量,有效避免器件因过热失效。

良好的气密性:陶瓷封装可通过金属钎焊实现完全密封,能隔绝外部灰尘、水汽和有害气体,大幅延长精密芯片(如传感器、射频器件)的使用寿命。

缺点:

(1)与塑料封装相比较,它的工艺温度较高,成本较高。且加工工艺(如烧结、打孔、金属化)复杂,生产周期长,导致整体封装成本远高于塑料封装。

(2)工艺自动化与薄型化封装的能力逊于塑料封装;

(3)其具有较高的脆性,易致应力损害;陶瓷材料硬度高但韧性差,受到冲击或振动时容易开裂,在运输、安装过程中需要额外的防护措施。

(4)在需要低介电常数与高连线密度的封装中,其必须与薄膜封装技术竞争。

陶瓷封装的核心优势在于高可靠性和优异的物理化学稳定性,主要短板则是成本较高和加工难度大。近年来,陶瓷封装虽然是实用数量最多的封装方法,但陶瓷封装仍然是高可靠度需求的封装最主要的方法。不管是陶瓷封装还是塑料封装,都有其擅长的领域去发挥,在不同的封装工艺下,他们的价值体现是不一样的,不存在谁好谁坏之说。重要的是懂得选择最合适的封装材料。

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