集成電路密度和功能的提高推動電子封裝的發展。隨著現代微電子技術的創新，電子設 備向著微型化、集成化、高效率和高可靠性等方向發展，電子系統總體的集成度提高，功率密度也同步升高。電子元件長期在高溫環境下運轉會導致其性能惡化，甚至器件被破壞。因此，有效的電子封裝需要不斷提高封裝材料的性能，并將電子線路布線合理化，使得電子元件在不受環境影響的同時，實現良好的散熱，幫助電子系統保持良好的穩定性。
電子封裝一般可按封裝結構、封裝形式和材料組成分類。從封裝結構來看，主要包括了 基板布線、層間介質和密封材料基板，基板分為剛性板和柔性板，層間介質分為有機聚合物） 和無機（氧化硅、氮化硅和玻璃）兩種起到保護電路、隔離絕緣和防止信號失真等作用。密封材料當前主要為環氧樹脂，占整個電子密封材料的 97%以上，環氧樹脂成本低、產量大、 工藝簡單。從封裝形式來看，可分為氣密封裝和實體封裝。氣密封裝是指腔體內在管芯周圍 有一定氣體空間與外界隔離，實體封裝指管芯周圍與封裝腔體形成整個實體。從材料組成分來看，主要分為金屬基、陶瓷基和塑料基封裝材料。電子封裝基本分類，數據來源：《電子封裝材料的研究現狀及趨勢》陶瓷封裝在高致密封裝中具有較大發展潛力。陶瓷封裝屬于氣密性封裝，主要材料有 Al2O3、AIN、BeO 和莫來石，具有耐濕性好、機械強度高、熱膨脹系數小和熱導率高等優 點。金屬封裝的主要材料包括 Cu、Al、Mo、W、W/Cu 和 Mo/Cu 合金等，具有較高的機械強度、散熱性能優良等優點。塑料封裝主要使用的材料為熱固性塑料，包括酚醛類、聚酯類、 環氧類和有機硅類，具有價格低、質量輕、絕緣性能好等優點。此外，電子封裝還常用四大 復合材料，分別為聚合基復合材料（PMC）、金屬基復合材料（MMC）、碳/碳復合材料（CCC） 和陶瓷基復合材料（CMC）。對于集成電路等半導體器件來說，封裝基板需要滿足以下六點要求：（1）高熱導率，器件產生的熱量需要通過封裝材料傳播出去，導熱良好的材料可使芯片免受熱破壞；（2）與芯 片材料熱膨脹系數匹配，由于芯片一般直接貼裝于封裝基板上，兩者熱膨脹系數匹配會降低芯片熱應力，提高器件可靠性；（3）耐熱性好，滿足功率器件高溫使用需求，具有良好的熱穩定性；（5）機械強度高，滿足器件加工、封裝與應用過程的強度要求；六大優勢促使陶瓷封裝成為主流電子封裝。陶瓷基封裝材料作為一種常見的封裝材料， 相對于塑料封裝和金屬封裝的優勢在于：封裝工藝形式多樣，適配各類應用需求。我們以光模塊的封裝為例，TOSA 和 ROSA 的主要封裝工藝包括 TO 同軸封裝、蝶形封裝、COB 封裝和 BOX 封裝。TO 同軸封裝多為 圓柱形，具有體積小、成本低、工藝簡單的特點，適用于短距離傳輸，但也存在散熱困難等缺點。蝶形封裝主要為長方體，設計結構復雜，殼體面積大，散熱良好，適用于長距離傳輸。COB 即板上芯片封裝，將芯片附在 PCB 板上，實現小型化、輕型化和低成本等，BOX封裝 屬于一種蝶形封裝，用于多通道并行。此外，其余常見的封裝方式包括雙列直插封裝（DIP）、 無引線芯片載體（LCC）等等。 | | |
| | 插裝型封裝之一，由一個TO管座和一個TO管帽組成。TO管座作為封裝元件的底座并為其提供電源，而管帽則可以實現平穩的光信號傳輸。這兩個元件形成了保護敏感元器件的密封封裝。 |
| | 插裝型封裝之一，引腳從封裝兩側引出，可以直接焊在有DIP結構的芯片插座上，或焊在有相同焊孔數的焊位中。其特點是可以很方便地實現PCB板的穿孔焊接，和主板有很好的兼容性，封裝材料有塑料和陶瓷兩種。 |
| | 插裝型封裝之一,其底面的垂直引腳呈陳列狀排列。封裝基材基本上都采用多層陶瓷基板。用于高速大規模邏輯LSI電路。一般有CPGA(陶瓷針柵陣列封裝)以及PPGA(塑料針柵陣列封裝)兩種。 |
| | 是一種表面貼裝式封裝，引腳從封裝兩側引出呈海鷗翼狀。常見的封裝材料有:塑料、陶瓷、玻璃、金屬等,目前已發展出TSOP、VSOP等多種形式。 |
| | 表面貼裝型封裝之一，引腳從封裝的四個側面引出，是高速和高頻IC用封裝，按材料的不同又細分為PLCC(塑料封裝)、CLCC(陶瓷封裝)。 |
| | 表面貼裝型封裝之一,在印刷基板的背面按陳列方式制作出球形凸點用以代替引腳,在印刷基板的正面裝配LSI芯片,然后用模壓樹脂或灌封方法進行密封又可以細分為PBGA、CBGA等
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| | CSP封裝可以讓芯片面積與封裝面積接近1:1的理想情況，與BGA封裝相比，同等空間下CSP封裝可以將存儲容量提高三倍，具有體積小、輸入/輸出端數多以及電氣性能好等優點。 |
| | 是裸芯片貼裝技術之一，半導體芯片交接貼裝在印刷線路板上，芯片與基板的電氣連接用引線縫合方法實現，并用樹脂覆蓋以確保可靠性。COB是最簡單的裸芯片貼裝技術,但封裝密度較差。 |
陶瓷封裝產業鏈從芯片、陶瓷封裝產品（陶瓷外殼、基板及覆銅板等）、封裝環節到最終封裝成型的電子產品，如光通信元件、汽車ECU、激光雷達、圖像傳感器、功率半導體等；設備方面包括裝片機、固晶機、塑封機、鍵合機、檢測設備等；材料包括氧化鋁、氮化鋁、氮化硅、金屬漿料、引線框架、包封材料、鍵合絲等；艾邦建有陶瓷封裝全產業鏈微信群，歡迎陶瓷封裝產業鏈上下游加入，請您識別二維碼加入。
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原文始發于微信公眾號（艾邦陶瓷展）：什么是陶瓷封裝？
