電子封裝與微組裝密封技術(shù)發(fā)展

高仕驥

摘要：近年來，我國的電子技術(shù)進(jìn)入到了高速發(fā)展時期，較多的組裝以及封裝方式得到了研究與應(yīng)用。在本文中，將就電子封裝與微組裝密封技術(shù)發(fā)展進(jìn)行一定的研究。

關(guān)鍵詞：電子封裝；微組裝；密封技術(shù)

一、引言

在近年來信息技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，電子封裝以及微組裝技術(shù)也得到了快速的發(fā)展，并在行業(yè)當(dāng)中得到了較多的應(yīng)用。對此，即需要做好技術(shù)發(fā)展情況的把握，更好的實現(xiàn)其研究與應(yīng)用。

二、電子封裝技術(shù)

（一）材料技術(shù)

在封裝技術(shù)發(fā)展當(dāng)中，封裝技術(shù)是其中的重要基礎(chǔ)，就目前來說，經(jīng)常應(yīng)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(jìn)行共燒處理，具有較小的介電損耗以及介電常數(shù)，能夠進(jìn)行無源集成處理，在高頻性能方面具有較好的表現(xiàn)；第二，高導(dǎo)熱率氮化鋁陶瓷材料。該材料是上世紀(jì)90年代發(fā)展形成的封裝材料類型，在實際應(yīng)用當(dāng)中具有較高的絕緣強(qiáng)度與熱導(dǎo)率，且具有較低的介電常數(shù)，是一種較為理想的電子封裝材料類型，在現(xiàn)今高溫電子封裝以及微波功率器件等方面具有較多的應(yīng)用；第三，AlSiC復(fù)合材料。該材料是應(yīng)用在高級熱管理方面的封裝材料，該材料在實際應(yīng)用中，能夠進(jìn)行凈尺寸加工處理，以此避免繁雜后處理工藝的應(yīng)用。同時，該材料在熱導(dǎo)率方面具有較好的表現(xiàn)，且密度較低，適合應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域當(dāng)中。

（二）封裝技術(shù)

第一，圓片級封裝技術(shù)。該技術(shù)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(dāng)中的重要技術(shù)，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(shù)中，即在一個基板以及芯腔當(dāng)中對一定數(shù)量的芯片進(jìn)行豎直堆疊處理，能夠?qū)π酒g封裝進(jìn)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(chǎn)品進(jìn)行了生產(chǎn)；第三，系統(tǒng)級封裝。這是一種在系統(tǒng)級芯片基礎(chǔ)上發(fā)展形成的技術(shù)類型，具體來說，其即是將無源元件以及多個半導(dǎo)體裸芯片集成在一個封裝當(dāng)中，以此對一個功能性器件進(jìn)行形成，在對較高性能密度進(jìn)行實現(xiàn)的基礎(chǔ)上對大的無源元件進(jìn)行集成，以此實現(xiàn)芯片組合的有效應(yīng)用。

三、微組裝密封技術(shù)

在微電子技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，為組裝技術(shù)也在此過程中具有了較大的發(fā)展，主要表現(xiàn)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(fā)展等。具體來說，其所具有的技術(shù)有：第一，組裝芯片融合技術(shù)。即SOP技術(shù)，該技術(shù)是上世紀(jì)90年代提出的概念，在該概念提出之后，后續(xù)即作為臺式集成化系統(tǒng)基本微系統(tǒng)構(gòu)架進(jìn)行發(fā)展。該組裝方式能夠?qū)ξ⑿⌒突M(jìn)行實現(xiàn)，即將光電子、數(shù)字、微機(jī)電系統(tǒng)、微電子以及模擬射頻信號等實現(xiàn)對單一組件系統(tǒng)的組成。在系統(tǒng)以及子系統(tǒng)組裝當(dāng)中，該技術(shù)對大量的多芯片組件技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)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(tǒng)功能角度發(fā)展；第二，三維立體組裝。在現(xiàn)今微組裝技術(shù)發(fā)展當(dāng)中，向著三維立體組裝方式發(fā)展可以說使其中的主要方向。從3D芯片開始，立體組裝技術(shù)即能夠在硅片上對多層結(jié)構(gòu)進(jìn)行制作，以此實現(xiàn)芯片功能的擴(kuò)展，是現(xiàn)今硅半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展當(dāng)中的重要方向。在擴(kuò)展到微組裝技術(shù)后，即能夠?qū)δ軌K進(jìn)行疊裝處理。在實際技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中，立體組裝技術(shù)是實現(xiàn)組裝密度提升的最好方式，能夠達(dá)到200-300%的密度。從具體組裝角度分析，在功能塊間，能夠應(yīng)用到的最為方便的即為垂直互聯(lián)技術(shù)，該技術(shù)也具有較多的類型，包括有周邊垂直以及底面垂直互聯(lián)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(xiàn)今各個國家大力研究的技術(shù)類型；第三，MEMS微組裝。該技術(shù)是由多種學(xué)科類型進(jìn)行交叉融合、具有較強(qiáng)戰(zhàn)略意義的技術(shù)，在現(xiàn)今電子、機(jī)電以及汽車等領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。在實際MEMS制作當(dāng)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(shù)類型。在實際微裝配當(dāng)中，微組裝技術(shù)是其中的重要部分，在微尺度當(dāng)中，重力將不再發(fā)揮作用，會隨著物體尺寸減少而在體積以及質(zhì)量方面具有體積三次方的減小，表面積則根據(jù)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(guān)聯(lián)的靜電力以及表面張力等將大于重力。同時，在微尺度當(dāng)中，物體的力學(xué)特性還將同濕度以及物體密度等具有密切的聯(lián)系。

四、未來發(fā)展方向

在未來研究當(dāng)中，需要做好以下方向重點的把握：第一，提升工藝技術(shù)。在現(xiàn)今社會信息化建設(shè)當(dāng)中，電子封裝與微組裝可以說是其中的關(guān)鍵性制造技術(shù)，對此，即需要在未來工作當(dāng)中做好微組裝以及電子封裝工藝研究力度的進(jìn)一步加大，做好政策方面的傾斜；第二，加快體系研究。根據(jù)現(xiàn)階段我國在產(chǎn)品生產(chǎn)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(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的研究與制定，在對近期工作目標(biāo)進(jìn)行提出的基礎(chǔ)上做好其所需遵循標(biāo)準(zhǔn)的樹立，以系統(tǒng)、科學(xué)的方式做好標(biāo)準(zhǔn)中長期建設(shè)工作的開展，以此對電子產(chǎn)品研制以及企業(yè)發(fā)展的需求進(jìn)行較好的滿足；第三，建設(shè)研究中心。為了能夠?qū)ΜF(xiàn)有成果工程化的推廣與應(yīng)用力度進(jìn)行進(jìn)一步的加強(qiáng)，充分發(fā)揮現(xiàn)有微組裝工藝以及電子封裝技術(shù)成果，則需要積極建設(shè)技術(shù)應(yīng)用研究中心，為相關(guān)工作的開展打下基礎(chǔ)保障；第四，確定研究重點。在現(xiàn)今電子信息裝備向?qū)拵?、高頻以及高速方向發(fā)展的過程中，電子系統(tǒng)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(shù)的研究，在對關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行突破的基礎(chǔ)上對相應(yīng)的工藝規(guī)范進(jìn)行形成，以此對現(xiàn)今生產(chǎn)當(dāng)中的高性能、小型化、輕型化以及高可靠性需求進(jìn)行滿足。

五、結(jié)束語

在上文中，我們對電子封裝與微組裝密封技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀以及未來發(fā)展方向進(jìn)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(xué)措施與研究方式的應(yīng)用不斷提升技術(shù)水平，使其在實際生產(chǎn)中發(fā)揮出更大的作用。

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