一、集成電路的散熱方式
熱傳遞是物理學上的一個物理現象，是指由于溫度差引起的熱能傳遞現象。熱傳遞中用熱量量度物體內能的改變。熱傳遞主要存在三種基本形式：熱傳導、熱輻射和熱對流。只要在物體內部或物體間有溫度差存在，熱能就必然以以上三種方式中的一種或多種從高溫到低溫處傳遞。集成電路組裝密度不斷增加，導致其功率密度也相應提高，集成電路單位體積發熱量也有所增加。若不能即使將芯片所產生的的熱量散發出去，必然對集成電路的可靠性產生嚴重影響。集成電路的散熱方式也是有傳導、對流和輻射三種，其中，熱傳導是集成電路傳遞的主要方式。集成電路芯片內部所產生的熱量，通過芯片與外殼底座間的焊料層傳導到外殼的基座上，再由底座將熱量傳導到外殼其他部位或所附的散熱片上，再通過它們將熱量散發到周圍介質中去。二、陶瓷封裝外殼散熱方案
解決高密度陶瓷封裝外殼的散熱問題刻不容緩。在封裝外殼制造上可通過采取不同的結構設計、選擇合適的散熱片、對釬焊工藝進行改進、解決好散熱片的電鍍質量問題等措施，來保證高密度陶瓷封裝外殼的熱性能的要求。1.不同的結構設計
產品結構設計時需要估計集成電路芯片由于功率的熱效應所產生的熱量如何通過外殼散發到周圍環境中去。常見的設計方式有三種“在陶瓷基座底部將散熱片直接焊接在陶瓷基座的底片背面。熱量傳導到基座底部和散熱片上，再通過它們將熱量散發到周圍介質中去。②陶瓷底片沖孔、注漿，散熱片直接焊接在陶瓷底片背面在陶瓷底片上沖孔、注漿，然后再印上金屬化，散熱片直接焊接在陶瓷基座的底片背面。通過注漿孔可以較好的將熱量散發出去，但注漿孔的存在影響瓷體的強度。將散熱片直接鑲嵌于陶瓷基座底部。芯片放置在散熱片上，直接通過它將熱量傳遞出去。散熱效果好，但陶瓷和散熱片鑲嵌處容易產生漏氣。2.選擇合適的散熱片
散熱片材料一般為鎢-銅、鉬-銅、銅-鎢-銅、銅-鉬-銅合金材料，在實際應用中，銅-鎢-銅、銅-鉬-銅這種三明治合金材料比鎢-銅、鉬-銅在與陶瓷件的結合強度和散熱片的電鍍質量方面要好得多。
圖??鉬銅合金、CMCC、CMC，攝于安泰天龍展臺3.改進焊接工藝
陶瓷封裝外殼金屬件與陶瓷基座釬焊工藝，根據不同的銀銅焊料配比，采用不同的焊接工藝。當散熱片材料為鎢-銅、鉬-銅合金時，采用銀銅（Ag72Cu28）焊料，陶瓷與封接環、外引線、散熱片一次性焊接完成，釬焊最高溫度880±10℃。當散熱片材料為銅-鎢-銅、銅-鉬-銅合金時，分兩次裝配釬焊，先將封接環、外引線采用銀銅（Ag72Cu28）焊料焊接好后，再用其他焊料焊接散熱片。4.散熱片良好的電鍍質量
鎢-銅或鉬-銅合金材料屬于難鍍金屬，作為散熱片所選材料，電鍍時容易產生細小的針尖似小泡，因此必須控制好前工序的處理工藝、保證被鍍件表面的情節性、在帶散熱片陶瓷外殼的釬焊前，必須進行特殊預處理，即在釬焊前對鎢銅或鉬銅散熱片先鍍鎳再釬焊。文章來源：高密度陶瓷封裝外殼散熱問題探討，余詠梅，電子與封裝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掃碼加群與我們交流。
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