Cu/C纤维封装： C纤维的纵向热导率高（1000W/(m·k)），热膨胀系数很小（-1.6×10-6K-1因），此Cu/C纤维封装材料具有优异的热性能。对于(duìyú)Cu/C纤维封装材料，其具有明显的各向异性，沿着C纤维方向的热导率远高于横向分布的热导率。 Cu与C的润湿性差,固态和液态时的溶解度小,且不发生化学反应。因此,Cu/C 纤维封装材料的界面结合是以机械结合为主的物理结合, 界面结合较弱。所以，Cu/C纤维封装材料制备过程中需要首先解决两组元之间的相溶性问题,以实现界面的良好结合。此外,C纤维价格昂贵，而且Cu/C纤维封装材料还存在热膨胀滞后的问题。 第十九页，共25页。 3.4三种(sān zhǒnɡ)类型封装材料对比 塑料基封装材料的密度较小,介电性能较好,热导率不高, 热膨胀系数不匹配,但成本较低,可满足(mǎnzú)一般的封装技术要求。 金属基封装材料的热导率较高,但热膨胀系数不匹配, 成本较高。 陶瓷基封装材料的密度较小,热导率较高,热膨胀系数匹配,是一种综合性能较好的封装方式 第二十页，共25页。 3.5 绿色(lǜ sè)电子封装材料 绿色电子封装是指在电子产品整个封装过程中，必须考虑资源能源消耗和环境影响等问题，并兼顾技术和经济因素，使得电子封装企业的经济效益和社会效益达到协调优化的电子封装理念。目前研究比较多的绿色电子封装是封装材料的无铅无卤化问题。 绿色电子封装要求封装材料，包括互连材料(如无铅焊料和焊膏等 )和被连接材料(如印刷电路板、电子元器件等 )以及(yǐjí)连接后清洗所用的清洗剂等，均不得使用含铅及含卤素材料。 第二十一页，共25页。 结语(jiéyǔ) 在未来相当长时间内,电子封装材料仍以塑料基为主。发展方向为： 1.)超大规模集成化、微型化、高性能化和低成本化。 2.)满足球栅阵列(BGA)、芯片级(CSP)、多芯片组件（MCM）等先进新型封装形式的新型环氧模塑料。 3.)无卤、锑元素,绿色环保,适用于无铅焊料(hànliào)工艺的高温260℃回流焊要求。 4.)开发高纯度、低黏度、多官能团、低吸水率、低应力、耐热性好的环氧树脂.新型环氧模塑料将走俏市场,有机硅类或聚酰亚胺类很有发展前景 第二十二页，共25页。 在军事、 航空航天和高端民用电子器件等领域,陶瓷基封装材料将向多层化方向发展,低温共烧陶瓷具有广阔的前景，多层陶瓷封装的发展重点是可靠性好,柔性大、成本低。高导热、高密封的AlN发展潜力巨大,应在添加物的选择与加入量、烧结温度、粉料粒度、氧含量控制等关键技术上重点突破。 未来的金属(jīnshǔ)基封装材料将朝着高性能、低成本、低密度和集成化的方向发展。轻质、高导热和CTE匹配的Si/Al、SiC/Al合金将有很好的前景。 第二十三页，共25页。 Thank You ! 第二十四页，共25页。 电子(diànzǐ)封装材料ppt 第一页，共25页。 电子封装 电子封装是指对电路芯片进行包装，保护(bǎohù)电路芯片，使其免受外界环境影响的包装。 电子封装材料 电子封装材料是用于承载电子 元器件及其相互联线，起机械支 持，密封环境保护(bǎohù)，信号传递， 散热和屏蔽等作用的基体材料。 一、电子封装材料(cáiliào)的概念 第二页，共25页。 二、电子(diànzǐ)封装材料的分类 电子(diànzǐ)封装材料 基板 布线(bù xiàn) 框架 层间介质 密封材料 第三页，共25页。 陶瓷(táocí) 环氧玻璃(bō lí) 金刚石 金属(jīnshǔ) 金属基复 合材料 主要包括 高密度多层封装基板主要在半导体芯片与常规 j6国际官网PCB （印制电路板）之间起电气过渡作用，同时为芯片提供保护、支撑、散热作用。 基体 第四页，共25页。 封装基板主要包括三种类型: 1) 硬质 BT 树脂基板：硬质 BT 树脂基板主要由 BT 树脂（双马来酰亚胺三嗪树脂）和玻纤布经反应性模压工艺而制成。 2)韧性 PI(聚酰亚胺) 薄膜基板：在线路微细化、轻量化、薄型化、高散热性需求的驱动下，主要用于便携式电子产品的高密度、多 I/O 数的 IC 封装。 3）共烧陶瓷(táocí)多层基板：烧陶瓷(táocí)基板包括高温共烧陶瓷(táocí)基板（HTCC）和低温共烧基板(LTCC)。和 HTCC 相比, LTCC 基板的介电常数较低, 适于高速电路；烧结温度低, 可使用导电率高的导体材料；布线密度高，且可以在 LTCC 结构中埋置元器件。 第五页，共25页。 布线(bù xiàn) 导体(dǎotǐ)布线由金属化过程完成。基板金属化是为了把芯片安装在基板上和使芯片与其他元器件相连接。为此，要求布线金属具有低的电阻率和好的可焊性，而且与基板接合牢固。金属化的方法有薄膜法和后膜法。 Al是半导体(dǎotǐ)集成电路中最常用的薄膜导体(dǎotǐ)材料，其缺点是抗电子迁移能力差。Cu导体(dǎotǐ)是近年来多层布线中广泛应用的材料，Au，Ag，NiCrAu，Ti—Au，Ti—Pt—Au等是主要的薄膜导体(dǎotǐ)。为降低成本，近年来采用Cr—Cu—Au，Cr—Cu—Cr，Cu—Fe—Cu，Ti—Cu—Ni—Au等做导体(dǎotǐ)薄膜。 第六页，共25页。 层间介质(jièzhì) 介质材料在电子封装中起着重要的作用，如保护(bǎohù)电路、隔离绝缘和防止信号失真等。 它分为有机和无机2种，前者主要为聚合物，后者为Si02，Si3N4和玻璃。多层布线的导体间必须绝缘，因此，要求介质有高的绝缘电阻，低的介电常数，膜层致密。 第七页，共25页。 密封材料 电子器件和集成电路的密封材料主要是陶瓷和塑料。最早用于封装的材料是陶瓷和金属，随着电路密度和功能的不断提高(tí gāo)，对封装技术提出了更多更高的要求，从过去的金属和陶瓷封装为主转向塑料封装。至今，环氧树脂系密封材料占整个电路基板密封材料的90％左右． 树脂密封材料的组成为环氧树脂(基料树脂及固化剂)、填料(二氧化硅)、固化促进剂、偶联剂(用于提高(tí gāo)与填料间的润湿性和粘结性)、阻燃剂、饶性赋予剂、着色剂、离子捕捉剂(腐蚀性离子的固化)和脱模剂等。目前，国外80％～90％半导体器件密封材料(日本几乎全部)为环氧树脂封装材料，具有广阔的发展前景。 第八页，共25页。 三、电子(diànzǐ)封装工艺 电子(diànzǐ)封装结构的三个层次 第九页，共25页。 3.电子封装材料研究(yánjiū)现状 3.1 陶瓷基封装材料 3.2 塑料基封装材料 3.3 金属基封装材料 3.4 三种类型(lèixíng)封装材料对比 3.5 绿色电子封装材料 第十页，共25页。 3.1 陶瓷(táocí)基封装材料 a.优势与劣势： 优势：1)低介电常数,高频性能好 2)绝缘性好、 可靠性高 3)强度高, 热稳定性好 4)低热膨胀系数, 高热导率 5)气密性好,化学(huàxué)性能稳定 6)耐湿性好, 不易产生微裂现象 劣势： 成本较高，适用于高级微电子器件的封装 （航空航天及军事领域） 第十一页，共25页。 Al2O3陶瓷基片由于原料丰富、强度(qiángdù)、硬度高、绝缘性、化学稳定性、 与金属附着性良好，是目前应用最成熟的陶瓷基封装材料。但是Al2O3热膨胀系数和介电常数比Si高，热导率不够高，限制了其在高频，高功率，超大规模集成封装领域的应用。 AlN具有优良的电性能和热性能，适用于高功率，多引线和大尺寸封装。但是AlN存在烧结温度高，制备工艺复杂，成本高等缺点，限制了其大规模生产和使用。 SiC 陶瓷的热导率很高，热膨胀系数较低，电绝缘性能良好，强度(qiángdù)高。但是SiC介电常数太高，限制了高频应用，仅适用于低频封装。 第十二页，共25页。 3.2 塑料(sùliào)基封装材料 a.优势与劣势： 塑料基封装材料成本低、工艺简单、在电子封装材料中用量最大、发展(fāzhǎn)最快。它是实现电子产品小型化、 轻量化和低成本的一类重要封装材料。 但是塑料基封装材料存在热膨胀系数（与Si）不匹配，热导率低，介电损耗高，脆性大等不足。 第十三页，共25页。 b.常用(chánɡ yònɡ)塑料基封装材料 环氧模塑料（EMC)具有优良的粘结性、优异的电绝缘性、强度高、耐热性和耐化学腐蚀性好、吸水率低，成型(chéngxíng)工艺性好等特点。环氧塑封料目前存在热导率不够高，介电常数、介电损耗过高等问题急需解决。可通过添加无机填料来改善热导和介电性质。 有机硅封装材料：硅橡胶具有较好的耐热老化、耐紫外线老化、绝缘性能，主要应用在半导体芯片涂层和LED封装胶上。将复合硅树脂和有机硅油混合, 在催化剂条件下发生加成反应, 得到无色透明的有机硅封装材料。环氧树脂作为透镜材料时,耐老化性能明显不足,与内封装材料界面不相容,使LED的寿命急剧降低。硅橡胶则表现出与内封装材料良好的界面相容性和耐老化性能. 第十四页，共25页。 聚酰亚胺封装：聚酰亚胺可耐350~450℃的高温、 绝缘性好、介电性能优良、抗有机溶剂和潮气的浸湿等优点，主要用于芯片的钝化层、应力缓冲和保护(bǎohù)涂层、层间介电材料、液晶取向膜等,特别用于柔性线路板的基材。 第十五页，共25页。 3.3金属(jīnshǔ)基封装材料 a.优势与劣势： 金属基封装材料较早应用到电子封装中, 因其热导率和强度较高、加工性能较好，至今仍在研究、开发和推广。 但是(dànshì)传统金属基封装材料的热膨胀系数不匹配,密度大等缺点妨碍其广泛应用。 第十六页，共25页。 b.常用金属(jīnshǔ)基电子封装材料 传统金属基封装材料： Al：热导率高、密度低、成本低、易加工，应用最广泛。但Al的热膨胀系数与Si等差异较大，器件常因较大的热应力而失效(shī xiào)，Cu也是如此。 W、Mo：热膨胀系数与Si相近，热导率较高，常用于半导体Si片的支撑材料。但W、Mo与Si的浸润性差、 焊接性差。另外W、Mo、Cu的密度较大,不宜航空航天使用；W、Mo成本高，不宜大量使用。 第十七页，共25页。 新型金属基封装材料： Si/Al合金： 利用喷射成形技术制备出Si质量分数为70%的Si2Al合金，其热膨胀系数(péng zhàng xìshù)为(6-8)×10- 6K- 1热导率大于100W/(m·K)密度为2.4-2.5g/cm3, 可用于微波线路、光电转换器和集成线路的封装等。 提高Si含量,可降低热膨胀系数(péng zhàng xìshù)和合金密度,但增加了气孔率,降低了热导率和抗弯强度。Si含量相同时,Si颗粒较大的合金的热导率和热膨胀系数(péng zhàng xìshù)较高, Si颗粒较小的合金的抗弯强度较高。Al/Si2合金应用前景广阔。 第十八页，共25页。 词语：包装 拼音：bāozhuāng 解释：把商品包裹起来或装进盒子、瓶子等。魏巍《东方》第四部第十一章：“﹝郭祥﹞一下拿出好多黄铁盒包装的英国的‘555’牌香烟。”指包装商品的东西，如纸、盒子、瓶子等。鲁迅《书信集·致许寿裳》：“因恐于不及注意中遗失，故邮寄，包装颇厚，想必不至于损坏也。” 词语：电子 拼音：diànzǐ 解释：构成各种原子的一种基本粒子，质量极小，带负电，在原子中围绕原子核旋转。 词语：芯片 拼音：xīn piàn 解释： 词语：韧性 拼音：rèn xìnɡ 解释：物体柔软坚实、不易折断破裂的性质。指顽强持久的精神，坚忍不拔的意志。鲁迅《坟·娜拉走后怎样》：“正无需乎震骇一时的牺牲，不如深沉的韧性的战斗。”鲁迅《华盖集·这个与那个》：“所以中国一向就少有失败的英雄，少有韧性的反抗，少有敢单身鏖战的武人。” 词语：性能 拼音：xìngnéng 解释：指天然具有的能力与作用。郭沫若《旋乾转坤论》：“男女应该以同等的人格相对待，互相尊重，互相玉成，以发展各自所禀赋的性能。”谢觉哉《重庆的灭鼠战》：“人们利用猫能捕鼠的性能，不知道有多少年了，但鼠患仍然如故。”指器物所具有的性质与效用。周而复《上海的早晨》第一部十二：“给客人几次指点，加上药厂药房伙计的帮助，他开始熟习一些药名和它的主要性能。” 词语：陶瓷 拼音：táocí 解释：陶器和瓷器的统称。 词语：材料 拼音：cáiliào 解释：可以直接造成成品的东西。宋苏轼《乞降度牒修定州禁军营房状》：“一面置场和买材料烧造砖瓦。”宋李纲《建炎进退志总叙上之上》：“正犹大厦之倾，持颠扶危，须一一修葺，而材料鲜少，此所以为尤难也。”如：不到十年的功夫，山上大家种的树全成材料啦。提供著作内容的事物。元张可久《庆东原·次马致远先辈韵》曲：“山容瘦，木叶彫。对西窗尽是诗材料。”鲁迅《且介亭杂文·“以眼还眼”》：“那些‘朋友们’……还会知道《凯撒传》的材料是从布鲁特奇的《英雄传》里取来的。”老舍《我怎样写＜骆驼祥子＞》：“我入了迷似的去搜集材料，把祥子的生活与相貌变换过不知多少次。”指供参考用的资料。毛泽东《＜农村调查＞的序言和跋》：“所以印这个材料，是为了帮助同志们找一个研究问题的方法。”如：学习材料。比喻适于做某种事情的人才。元秦简夫《东堂老》第一折：“那泼烟花专等你个腌材料，快准备着五千船盐引，十万担茶挑。”清李渔《比目鱼·改生》：“我看他的喉咙身段，倒是做生的材料。”姚雪垠《李自成》第二卷第四章：“请不要派我做南路主将。萝卜掏宝盒，我不是合适材料。” 词语：潮气 拼音：cháoqì 解释：含水分的空气。元周权《相逢吟》：“寒夜潮气白，楚树晴乌早。”如：仓库里的潮气会使粮食发霉。 词语：妨碍 拼音：fáng ài 解释：阻碍，使事情不能顺利进行。南朝齐萧子良《净住子净行法门·修理六根门》：“初不乐闻，反生妨碍。”宋范成大《秋日田园杂兴》之四：“静看簷蛛结网低，无端妨碍小虫飞。”雷加《命名的传说》：“那天刮着大风，一点也没有妨碍他们的讨论。”不利，对人有损害。《水浒传》第十回：“不知甚么样人，小人心下疑，只怕恩人身上有些妨碍。”清蒲松龄《聊斋志异·崔猛》：“但我所言，不类巫覡，行之亦盛德；即或不效，亦无妨碍。” 词语：线路 拼音：xiànlù 解释：亦作“线.细小狭窄的道路。宋苏轼《汤村开运盐河雨中督役》诗：“线路不容足，又与牛羊争。”门路；途径。明孟子若《英雄成败》第二折：“俺却觅个线路，拜他做了乾爷，不次召入，陞做礼部侍郎、平章政事。”清王夫之《读四书大全说·大学·传第六章四》：“《章句》为初学者陷溺已深，寻不著诚意线路，开此一法门，且教他有入处。”电流、运动物体等所经过的路线。郑观应《盛世危言·火器》：“新礮膛加长，用药加重，若仍用黑药必逾礮质所受涨力之量，非惟来復线路易蚀，且防炸裂之虞。”杨朔《鸭绿江南北》：“他们夜夜在敌人的轰炸下抢修线路维持行车。”邵燕祥《我们架设了这条超高压电线》诗：“正是我们这条线路，使灿烂的灯火更加灿烂。” 词语：此外 拼音：cǐwài 解释：除了所说的事物或情况之外的。唐元稹《初除浙东妻有阻色因以四韵晓之》：“我有主恩羞未报，君於此外更何求！”《儒林外史》第三二回：“杜少卿道：‘只要一百二十两？此外可还再要？’”毛泽东《人的正确思想是从哪里来的？》：“而无产阶级认识世界的目的，只是为了改造世界，此外再无别的目的。” 词语：成本 拼音：chéngběn 解释：生产和销售一种产品所需的全部费用。清包世臣《中衢一勺·小倦游阁杂说三》：“善治淮鹺者，必反其道而用之。先结清前案，截断众流，然后讲求言利之方，釐剔成本，使六省之民，皆食贱盐以畅销路。”老舍《四世同堂》五九：“日本人所定的物价都不到成本的三分之二，而且绝对不许更改。”现成的本子。清黄人《＜清文汇＞序》：“若夫别标格，求师法，则有先正精选成本在，非不佞所敢知矣。” 词语：电子 拼音：diànzǐ 解释：构成各种原子的一种基本粒子，质量极小，带负电，在原子中围绕原子核旋转。 词语：自行 拼音：zìxíng 解释：自己实行；自己处理。《庄子·天下》：“以此教人，恐不爱人；以此自行，固不爱人。”《新唐书·东夷传·高丽》：“辽东故中国地，而莫离支贼杀其主，朕将自行经略之。”鲁迅《书信集·致姚克》：“译文只能由先生自行酌定矣。”自动；主动。毛泽东《将革命进行到底》：“敌人是不会自行消灭的。”亲自前往。《史记·傅靳蒯成列传》：“始秦攻破天下，未尝自行，今上常自行，是为无可使者乎？”《二刻拍案惊奇》卷十九：“两人见是真仙来度他，不好相留……只得听他自行。”

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