電子封裝與微組裝密封技術發展

高仕驥

摘要：近年來，我國的電子技術進入到了高速發展時期，較多的組裝以及封裝方式得到了研究與應用。在本文中，將就電子封裝與微組裝密封技術發展進行一定的研究。

關鍵詞：電子封裝；微組裝；密封技術

一、引言

在近年來信息技術不斷發展的過程中，電子封裝以及微組裝技術也得到了快速的發展，并在行業當中得到了較多的應用。對此，即需要做好技術發展情況的把握，更好的實現其研究與應用。

二、電子封裝技術

（一）材料技術

在封裝技術發展當中，封裝技術是其中的重要基礎，就目前來說，經常應用到的封裝材料有：第一，低溫共燒陶瓷材料。該材料是由玻璃陶瓷組成的封裝材料，能夠同金、銀、銅鄧超面料進行共燒處理，具有較小的介電損耗以及介電常數，能夠進行無源集成處理，在高頻性能方面具有較好的表現；第二，高導熱率氮化鋁陶瓷材料。該材料是上世紀90年代發展形成的封裝材料類型，在實際應用當中具有較高的絕緣強度與熱導率，且具有較低的介電常數，是一種較為理想的電子封裝材料類型，在現今高溫電子封裝以及微波功率器件等方面具有較多的應用；第三，AlSiC復合材料。該材料是應用在高級熱管理方面的封裝材料，該材料在實際應用中，能夠進行凈尺寸加工處理，以此避免繁雜后處理工藝的應用。同時，該材料在熱導率方面具有較好的表現，且密度較低，適合應用在航空航天領域當中。

（二）封裝技術

第一，圓片級封裝技術。該技術同圓片級芯片尺寸封裝具有相同的概念，是在芯片尺寸封裝處理當中的重要技術，在完成電路封裝后，能夠依然以圓片的方式存在；第二，疊層封裝。在該技術中，即在一個基板以及芯腔當中對一定數量的芯片進行豎直堆疊處理，能夠對芯片間封裝進行互立案處理，大部分封裝正是兩個或以上芯片的疊加，目前，也有廠家對更多芯片疊加的產品進行了生產；第三，系統級封裝。這是一種在系統級芯片基礎上發展形成的技術類型，具體來說，其即是將無源元件以及多個半導體裸芯片集成在一個封裝當中，以此對一個功能性器件進行形成，在對較高性能密度進行實現的基礎上對大的無源元件進行集成，以此實現芯片組合的有效應用。

三、微組裝密封技術

在微電子技術不斷發展的過程中，為組裝技術也在此過程中具有了較大的發展，主要表現在更高的工作頻率、更高的工作頻帶以及向著小型輕型化發展等。具體來說，其所具有的技術有：第一，組裝芯片融合技術。即SOP技術，該技術是上世紀90年代提出的概念，在該概念提出之后，后續即作為臺式集成化系統基本微系統構架進行發展。該組裝方式能夠對微小型化進行實現，即將光電子、數字、微機電系統、微電子以及模擬射頻信號等實現對單一組件系統的組成。在系統以及子系統組裝當中，該技術對大量的多芯片組件技術進行了應用，以此使微組裝電路組件能夠向著更高密度、小型化、更寬工作頻帶以及完整的系統功能角度發展；第二，三維立體組裝。在現今微組裝技術發展當中，向著三維立體組裝方式發展可以說使其中的主要方向。從3D芯片開始，立體組裝技術即能夠在硅片上對多層結構進行制作，以此實現芯片功能的擴展，是現今硅半導體技術發展當中的重要方向。在擴展到微組裝技術后，即能夠對功能塊進行疊裝處理。在實際技術應用當中，立體組裝技術是實現組裝密度提升的最好方式，能夠達到200-300%的密度。從具體組裝角度分析，在功能塊間，能夠應用到的最為方便的即為垂直互聯技術，該技術也具有較多的類型，包括有周邊垂直以及底面垂直互聯這兩種類型，在具體互連方式上，則包括有填孔法、毛紐扣法以及凸點法等，也是現今各個國家大力研究的技術類型；第三，MEMS微組裝。該技術是由多種學科類型進行交叉融合、具有較強戰略意義的技術，在現今電子、機電以及汽車等領域中具有廣闊的應用前景。在實際MEMS制作當中，將涉及到微型焊接、顯微刻蝕、激光微鉆孔以及微成型等技術類型。在實際微裝配當中，微組裝技術是其中的重要部分，在微尺度當中，重力將不再發揮作用，會隨著物體尺寸減少而在體積以及質量方面具有體積三次方的減小，表面積則根據尺寸平方減小。如物體尺寸同臨界值較低，同物體表面積具有關聯的靜電力以及表面張力等將大于重力。同時，在微尺度當中，物體的力學特性還將同濕度以及物體密度等具有密切的聯系。

四、未來發展方向

在未來研究當中，需要做好以下方向重點的把握：第一，提升工藝技術。在現今社會信息化建設當中，電子封裝與微組裝可以說是其中的關鍵性制造技術，對此，即需要在未來工作當中做好微組裝以及電子封裝工藝研究力度的進一步加大，做好政策方面的傾斜；第二，加快體系研究。根據現階段我國在產品生產以及研制方面的需求，即需要能夠做好我國微組裝以及電子封裝技術標準體系的研究與制定，在對近期工作目標進行提出的基礎上做好其所需遵循標準的樹立，以系統、科學的方式做好標準中長期建設工作的開展，以此對電子產品研制以及企業發展的需求進行較好的滿足；第三，建設研究中心。為了能夠對現有成果工程化的推廣與應用力度進行進一步的加強，充分發揮現有微組裝工藝以及電子封裝技術成果，則需要積極建設技術應用研究中心，為相關工作的開展打下基礎保障；第四，確定研究重點。在現今電子信息裝備向寬帶、高頻以及高速方向發展的過程中，電子系統與裝備在性能以及體積方面也具有了更大的需求。對此，即需要能夠積極做好三維立體組裝以及電路基板制造技術的研究，在對關鍵技術進行突破的基礎上對相應的工藝規范進行形成，以此對現今生產當中的高性能、小型化、輕型化以及高可靠性需求進行滿足。

五、結束語

在上文中，我們對電子封裝與微組裝密封技術發展現狀以及未來發展方向進行了一定的研究，未來工作開展中，需要能夠緊緊把握重點，以科學措施與研究方式的應用不斷提升技術水平，使其在實際生產中發揮出更大的作用。

參考文獻：

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