一、陶瓷基板概论
1、机械性质：（电路布线的形成）
a.有足够高的机械强度，除搭载元器件外，也能作为支持构件使用；
b.加工性好，尺寸精度高，容易实现多层化；
c.表面光滑，无翘曲、弯曲、微裂纹等；
2、电学性能：
a.绝缘电阻及绝缘破坏电压高；
b.介电常数低、介电损耗小；
c.在温度高、湿度大的条件下性能稳定，确保可靠性；
3、热学性质：
a.热导率高；
b.热膨胀系数与相关材料匹配（特别是与Si的热膨胀系数要匹配）；
c.耐热性优良；
4、其他性质：
a.化学稳定性好、容易金属化、电路图形与之附着力强；
b.无吸湿性、耐油、耐化学药品、α射线放出量小；
c.所采用的物质无公害、无毒性、在使用温度范围内晶体结构不变化；
d.原材料资源丰富、技术成熟、制造容易、价格低； 全文 »

一、封装基板概述：
1、发展动向：
a.需求：小型、高性能、便携化、个人信息终端；
b.电子装置：小型、薄型、高性能、高周波、低价格；
c.LSI器件：多引脚、窄节距、模块化、超小元器件；
d.实装技术：超小型封装及裸芯片实装（TAB/COB/BGA/CSP/FC/MCM等）；
e.市场：手机、网络及通信设备、数码相加、微机、笔记本电脑、PDA、各类平板显示器；
f.PWB：高密度布线、薄型、更高的电气特性、更高的尺寸稳定性、更低的价格、更高的实装密度；
2、性能要求：
a.要减小信号传输延迟时间；
b.特性阻抗要匹配；
c.要尽量降低L、C、R等的寄生效应；
d.为了降低交调噪声（cross-link noise），要尽量避免信号线之间离得太近以及平行布线，同时为了减小此影响，应选用低介电常数的基板材料；
e.电路图形的设计应考虑到防止信号反射噪声；

二、封装基板分类：
1、按基材分类：按基板的基本材料，基板可以分为有机系（树脂系）、无机系（陶瓷系、金属系）及复合系三大类。其中有机系分为：
a.纸基板：
■纸、酚醛树脂覆铜板（FR-1、FR-2、XPC、XXXPC）
■纸、环氧树脂覆铜板（FR-3）
■纸、聚酯树脂覆铜板
b.玻璃布基板：
■玻璃布、环氧树脂覆铜板（FR-4、G10）
■玻璃布、耐高温环氧树脂覆铜板（FR-5、G11）
■玻璃布、聚酰亚胺树脂（PI）覆铜板（GPY）
■玻璃布、聚四氟乙烯树脂（PTFE）覆铜板
■玻璃布、BT树脂覆铜板 全文 »

一、厚膜材料：
1、厚膜导体材料：
a.厚膜导体中的导体材料分贵金属和贱金属，厚膜与基板的附着力或由导体金属自身的化学结合来实现，或由导体中添加的百分之几的玻璃来实现，对厚膜导体金属的要求主要有下述几点：
■电导率高，且与温度的相关性小；
■与玻璃不发生反应，不向厚膜介电体及厚膜电阻体中扩散；
■与介电体及电阻体的相容性好；
■不发生迁移现象；
■可以焊接及引线键合；
■不发生焊接浸蚀；
■耐热循环；
■温度变化不发生局部电池，不发生电蚀现象；
■资源丰富，价格便宜；
b.常见的厚膜导体材料：
■Ag：最大的特点是电导率高，最大的缺点是易迁移；
■Ag-Pd：使用此导体时，需要进行下述测试：电阻值或TCR、浸润性、耐焊料浸蚀性、迁移性、结合强度、热老化后的强度；
■Cu：与贵金属比，Cu具有很高的电导率、可焊接、耐迁移性、耐焊料浸蚀性都好，而且价格便宜，但是Cu在大气燃烧下容易氧化，需要在氮气氛中烧成，而氧含量应控制在几个ppm以下。另外Cu导体用于GHz高频带有其优势；
■Au：金浆料中有玻璃粘接剂型、无玻璃粘接剂型、混合结合型三种；
■金属有机化合物浆料（metallo-organic：MO浆料）：优点是便宜、所用设备投资少、可得到致密、均质、平滑的膜层、可光刻制取细线、与电阻体、绝缘体的相容性好等；缺点有：对所用基板表面平滑性要求高、对基板表面及环境的清洁度要求高、由于膜层薄、故导体电阻大、对膜层使用条件有一定要求； 全文 »

DAM&FILL围堰填充点胶视频演示

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一、电子封装工程中至关重要的膜材料及膜技术
1、薄膜和厚膜：相对于三维块体材料，从一般意义上讲，所谓膜，由于其厚度尺寸很小，可以看作是物质的二维状态。在膜中又有薄膜和厚膜之分，薄膜和厚膜如何划分，有下面一些见解：
a.按膜厚对膜的经典分类认为，小于1um的为薄膜，大于1um的为厚膜；
b.按制作方法分，由块体材料制作的，例如经轧制、锤打、碾压等，为厚膜，而由膜的构成物（species）一层层堆积而成的为薄膜；
c.按膜的存在形态分类认为，只能成形于基体之上的为薄膜（包覆膜，又可分为沉积膜和化合形成膜），不需要基体而能独立成形的为厚膜（自立膜）；
d.就电子封装工程涉及的膜层而论，膜厚一般在1um到数百微米之间，按膜层的形成方法，将真空法（干式）和溶液法（湿式）沉积得到的膜层称为薄膜，而由浆料印刷法形成的膜层称为厚膜，前者膜厚多为数微米，后者膜厚多为20um上下；
e.薄膜的真空沉积法有下述优点：
■由于镀料的气化方式很多（如电子束蒸发、溅射、气体源等），通过控制气氛还可以进行反应沉积，因此可以等到各种材料的膜层；
■通过基板、镀料、反应气氛、沉积条件的选择，可以对界面结构、结晶状态、膜厚等进行控制，还可以制取多层膜，复合膜及特殊界面结构的膜层等，由于膜层表面精细光洁，故便于通过光刻制取电路图形；
■可以较方便地采用光、等离子体等激发手段，在一般的工艺条件下，即可获得在高温、高压、高能量密度下才能获得的物质；
■真空薄膜沉积涉及从气态到固态的超急冷（super-quenching）过程，因此可以获得特异成分、组织及晶体结构的物质；
■由于在LSI工艺中薄膜沉积及光刻图形等已有成熟的经验，很便于在电子封装工程中推广；
f.厚膜的丝网印刷法有下述优点：
■通过丝网印刷，可直接形成电路图形；
■膜层较厚，经烧结收缩变得致密，电阻率低，容易实现很低的电路电阻；
■导体层、电阻层、绝缘层、介电质层及其他功能层都可以印刷成膜；
■容易实现多层化，与陶瓷生片共烧可以制取多层共烧基板；
■设备简单，投资少；

2、膜及膜电路的功能：对于电子封装工程而言，膜及膜电路主要由电气连接、元件搭载、特殊功能、表面改性等四大功能； 全文 »

本章将论述电子封装工程的演变与进展，从半导体集成电路的发展历史及最新进展入手，先讨论用户专用型ASIC(application specific integrated circuits)以及采用IP（intellectual property：知识产权）型芯片的系统LSI；再以MPU(micro processor unit)和DRAM为例，分析IC的集成度及设计标准（特征尺寸）；从电子设备向便携型发展的趋势，分析高密度封装的必然性；分析电子封装的两次重大革命；最后讨论发展前景极好的MCM封装。

一、20世纪电子封装技术发展的回顾：
1、电子封装技术发展历程简介；
2、电子管安装时期（1900—1950年）；
3、晶体管封装时期（1950—1960年）；
4、元器件插装（THT）时期（1960—1975年）；
5、表面贴装（SMT）时期（1975—）；
6、高密度封装时期（20世纪90年代初—）；

二、演变与进展的动力之一：从芯片的进步看
1、集成电路的发展历程和趋势：
a.集成电路技术的发展经历；
b.ASIC的种类及特征对比：GA(gate array)、单元型IC、嵌入阵列型、FPGA(field programmable gate array)、IP核心系统LSI(IPC-IC：intellectual property integrated circuits)、全用户型IC（FCIC: full custom integrated circuits）、MCM（multi chip module）
c.IP核心系统LSI与MCM
2、集成度与特征尺寸：
a.逻辑元件的集成度与特征尺寸；
b.储存器元件的集成度与特征尺寸；
3、MPU时钟频率的提高；
4、集成度与输入/输出（I/0）端子数；
5、芯片功耗与电子封装：
a.芯片功耗与电子封装的发展趋势；
b.MCM的发热密度与冷却技术的进展；
6、半导体集成电路的发展预测；

三、演变与进展的动力之二：从电子设备的发展看
小型、轻量、薄型、高性能是数字网络时代电子设备的发展趋势，从某种意义上讲，这也是一个跨国公司，甚至一个国家综合实力的体现。从便携电话、笔记本电脑、摄像一体型VTR的发展历程可窥一豹而知全貌。三大携带型电子产品，为了实现更加小型、轻量化，不断地更新换代所用的半导体器件，特别是采用新型微小封装，对于BGA、CSP、MCM等新封装器件，采用之快，用量之大，是绝大多数电子产品所无法比拟的。由于BGA、CSP、MCM的大量采用，促使封装基板的发展趋势是：向着三维立体布线的多层化方向发展、向着微细图形和微小导线间距方向发展、向着微小孔径方向发展、多层板向薄型化方向发展；

四、电子封装技术领域的两次重大变革 全文 »

一、电子封装工程的定义和范围、功能及分类：
1、定义：
a.“封装”这个词用于电子工程的历史并不久，在真空电子管时代，将电子管等器件安装在管座上构成电路设备一般称为“组装或装配”，当时并没有“封装”这一概念；
b.在半导体器件制作过程中，有前工程和后工程之分，二者以硅圆片wafer切分成芯片chip为界，在此之前为前工程，在此之后为后工程；
c.狭义的封装（packaging PKG）主要是在后工程中完成，并可定义为：利用膜技术及微细连接技术，将半导体元器件及其他构成要素在框架或基板上布置、固定及连接，引出接线端子，并通过可塑性绝缘介质灌封固定，构成整体立体结构的工艺；
d.封装工程是指将封装体与基板连接固定，装配成完整的系统或电子机器设备，以确保整个系统综合性能的工程；
e.广义的电子封装应该是狭义的封装与实装工程及基板技术的总和，将半导体、电子器件所具有的电子的、物理的功能。转变为适用于机器或系统的形式，并使之为人类社会服务的科学与技术，统称为电子封装工程。

2、范围：
a.电子封装包括薄厚膜技术、基板技术、微细连接技术、封接及封装技术等四大基础技术，由此派生出各种各样的工艺问题。从材料上讲，电子封装要涉及到各种类型的材料，例如焊丝框架、焊剂焊料、金属超细粉、玻璃超细粉、陶瓷粉料、表面活性剂、有机粘结剂、有机溶剂、金属浆料、导电填料、感光树脂、热硬化树脂、聚酰亚胺薄膜、感光性浆料，还有导体、电阻、介质及各种功能用的薄膜厚膜材料等。从设计、评价、解析技术讲，涉及到膜特性、电气特性、热特性、结构特性及可靠性等方面的分析、评价与检测；
b.以超级计算机和ISDN为例，构成整个电子设备包括6个层次，其中层次1为0级封装，层次2为1级封装，层次3为2级封装，层次4、5、6为3级封装； 全文 »

源自Asymetk公司设备演示

I型点胶

L型点胶 全文 »

SMT工艺流程

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作为聚合物的环氧树脂（epoxy resin）是由环氧齐聚物（epoxy olgomer）与称之为固化剂（hardener）的物质反应形成的三向网状聚合物。它通常呈液体状态使用，经常温或加热进行固化，达到最终的使用目的。作为一种液态聚合物材料的环氧树脂在固化反应过程中收缩率小，固化产物的粘接性、耐热性、耐化学品性以及电气性能优良，缺点是耐候性和韧性欠佳（某些特殊品种除外）。但是这些缺点可以通过环氧齐聚物和固化剂的选择，或者采用合适的改性方法，在一定程度加以克服。

1、环氧树脂的定义：
a.环氧树脂是指分子中含有两个以上环氧基并在适当化学试剂存在下能形成三向交联聚合物的化合物的总称，环氧树脂的种类很多，其分子量属于齐聚物范围，为区别于固化后的环氧树脂，有时也把它称为环氧齐聚物.
b.最常用的环氧树脂是有双酚A（BA)和环氧氯丙烷（ECH)反应制造的双酚A二缩水甘油醚（DGEBA)，它不是单一纯粹的化合物，而是聚合度n不同的多分子混合物，分子量约700以下的DGEBA呈液态，超过700是固态物；
c.DGEBA组成中各单元的机能：两末端的环氧基赋予反应性，双酚A骨架提供强韧性和耐热性，甲撑链赋予柔软性，醚键赋予耐药品性，羟基赋予反应性和粘接性；

2、液态聚合物材料的环氧树脂：
环氧树脂属于液态聚合物的范畴，此范畴的聚合物材料除环氧树脂外，还有许多品种。所谓液态聚合物材料是指呈液态使用，固化后满足最终应用要求的粘接剂材料或涂层材料的总称，有时也称为薄膜成形材料(film former)或胶粘剂（binder）。液态聚合物材料分为高反应性齐聚物、聚合物溶液和聚合物分散液（高分子乳液）。反应性齐聚物体系的固化是靠齐聚物间的化学反应来形成三向交联结构，而聚合物溶液和高分子乳液是靠溶剂挥发来完成固化的。 全文 »