1.國內外封裝用陶瓷概況

      當前國內外集成電路的雙列式直插式和扁平封裝基本采用兩種方式：一種是采用普通金屬化的白陶瓷管殼封裝，這種金屬化的白陶瓷管殼價格昂貴；另一種是采用黑色陶瓷管殼的低熔化玻璃封裝，這種黑色陶瓷管殼價格低廉，且封裝氣密性好，電學、力學和熱學性能與白色陶瓷沒有明顯區別。根據同樣的可靠性條件，它的價格只有白瓷的四分之一。

      由于半導體器件向高密度、高速度、超小型、多功能、低功耗、低成本方向發展，相繼出現了集成電路（或稱IC）、混合集成電路（或稱HIC）、大規模集成電路（或稱LSI）、超大規模集成電路（或稱VLSI），直至單片臺式計算機、微處理器、大型計算機、雷達機等，它們所需要的封裝技術已不再像以前那樣只是對半導體器件進行保護和轉換，而是將封裝本身同電路、元件甚至整機結合在一起，組成電路的一部分，將封裝與電路、系統的參數、性能融為一體，這是不可分離的。這種對國外集成電路封裝技術的研究與分析，具有非常重要的意義。

2.封裝工藝流程圖

      針對黑陶瓷特點，封裝工藝流程框圖如下。

封裝工藝流程圖

3.工藝條件

      管殼清洗：丙酮超聲3~5min→乙醇超聲3~5min→去離子水漂洗→乙醇脫水→紅外烘干。

      燒結：預熱300℃→粘片溫度450℃±5℃→芯片共晶：40~60s→保護氣體：熱N2150℃。

      粘片：用Φ3um的AI-Si絲冷超聲焊，焊點在框架內邊緣1mm區域內，焊絲高度≦0.6mm。

      封蓋：

      預烘焙：300℃；

      燒結方式：倒置；

      燒結溫度：430℃~440℃；

      燒結時間：7~15min（視管殼體積）；

      保護氣體：N2（1L/min）。

      管腳鍍錫：

      鍍前酸洗：50%H2SO475~95℃1min；去離子水漂洗25℃2min；10%H2SO425℃10S;去離子水漂洗25℃4min；

      電鍍：電流大小及電鍍時間據鍍面大小及鍍層厚度而定。

      鍍后處理：去離子水漂洗5min乙醇脫水、紅外烘干。

工藝條件

4.總結

      采用上述工藝對十余種電路進行了黑陶瓷封裝。成品芯片抗剪切力大于20N，焊絲拉力大于0.03N，漏氣率小于506×10-8kPa·cm3/S（He），整體封裝成品率達90%以上。此工藝的封裝質量已達到行業較高標準，完全可以滿足各種高可靠電路的封裝要求。