集成电路芯片封装技术之厚膜技术(ppt-25页).ppt

第三章厚/薄膜技术;前课回顾;芯片互连技术对比分析;厚膜技术简介;膜技术简介;厚膜技术;较之普通PCB，厚膜电路在散热性和稳定性方面优势明显；而且，比普通PCB能更适应环境。

由于汽车电子产品所处环境通常都比较苛刻（不包括车内影音娱乐系统），比如动力控制系统和发动系统，所处环境高温、高湿、大功率、高振动等。普通PCB无法满足这些环境条件需求时，厚膜电路就会体现出它的价值。基于厚膜电路在高温、高压、大功率的应用中有极大的优势。一般主要应用在汽车电子、通讯系统领域、航空航天及一些军工领域。;所有厚膜浆料通常有两个共性：

一、适于丝网印刷的具有非牛顿流变能力的黏性流体；

二、有两种不同的多组分相组成，一个是功能相，提供最终膜的电和力学性能，另一个是载体相（粘合剂），提供合适的流变能力。;牛顿流体指剪切应力与剪切变形速率成线性关系，即在受力后极易变形，且剪切应力与变形速率成正比的低粘性流体。凡不同于牛顿流体的都称为非牛顿流体。

牛顿内摩擦定律表达式：τ=μγ

式中：τ--所加剪切应力；

γ--剪切速率（流速梯度）；

μ--度量液体粘滞性大小的物理量—黏度，其物理意义是产生单位剪切速率所需要的剪切应力。

服从牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。;厚膜多层制作步骤;厚膜浆料;有机粘接剂通常是一种触变的流体，作用：

厚膜技术是采用丝网印刷、干燥和烧结等工艺，将传统无源元件及导体形成于散热良好的陶瓷绝缘基板表面,并用激光处理达到线路所需之精密度,再采用SMT技术,将IC或其他元器件进行安装,构成所需要的完整线路,最后采用多样化引脚和封装方式,实现模块化的集成电路——厚膜混合集成电路（HIC，HybridIntegratedCircuit）。

自然形态的有机粘结剂太粘稠不能进行丝网印刷，需要使用溶剂或稀释剂，稀释剂比粘结剂较容易挥发，在大约100℃以上就会迅速蒸发，典型材料是萜品醇、丁醇和某些络合的乙醇；

有机粘结剂不挥发，但在高温下趋于烧尽，粘结剂在烧结过程中必须被完全氧化，不能存在有影响膜的残余物质（C）存在。

凡不同??牛顿流体的都称为非牛顿流体。

基于厚膜电路在高温、高压、大功率的应用中有极大的优势。

制造过程开始于粉末态的物质，通过从化学溶液中沉淀出来的金形成的金粉末与细筛的玻璃粉混合，加入运载剂（由适当的溶剂、增稠剂或胶混合）后用球磨机使混合物充分混合来减小玻璃料和其他脆性材料的颗粒尺寸，最后由三辊轧膜机将浆料的组分弥散开，保证颗粒尺寸均匀。

【电迁移】与【可靠性】

可空气烧结厚膜导体：主要是指不容易形成氧化物的金属材料(Au和Ag等）

聚合物厚膜材料：包含带有导体、电阻或绝缘颗粒的聚合物材料混合物，通常在85-300摄氏度范围内固化。

氧化物一般为氧化锌或氧化钙，低温下可发生反应，克服了上述两种粘结剂的缺点，称之为混合粘结系统。

厚膜印刷所用材料是一种特殊材料——浆料，而薄膜技术则是采用镀膜、光刻和刻蚀等方法成膜。

为适应丝网印刷，浆料需具有下述特性：

制造过程开始于粉末态的物质，通过从化学溶液中沉淀出来的金形成的金粉末与细筛的玻璃粉混合，加入运载剂（由适当的溶剂、增稠剂或胶混合）后用球磨机使混合物充分混合来减小玻璃料和其他脆性材料的颗粒尺寸，最后由三辊轧膜机将浆料的组分弥散开，保证颗粒尺寸均匀。

为适应丝网印刷，浆料需具有下述特性：

可为浆料提供良好的流动特性以进行丝网印刷。;传统金属陶瓷厚膜浆料成分—有效物质;传统金属陶瓷厚膜浆料成分—粘结成分;传统金属陶瓷厚膜浆料成分—粘结成分;传统金属陶瓷厚膜浆料成分—有机粘结剂;可为浆料提供良好的流动特性以进行丝网印刷。

基于厚膜电路在高温、高压、大功率的应用中有极大的优势。

为适应丝网印刷，浆料需具有下述特性：

可用以制作电阻、电容或电感等无源器件，也可以在基板上制成布线导体和各类介质膜层以连接各种电路元器件，从而完成混合（Hybrid）集成电路电子封装。

μ--度量液体粘滞性大小的物理量—黏度，其物理意义是产生单位剪切速率所需要的剪切应力。

式中：τ--所加剪切应力；

其中，难熔材料厚膜是特殊一类金属陶瓷厚膜，需要在较之传统金属陶瓷材料更高的温度下进行烧结。

聚合物导体主要是C和Ag，常用于有机基板材料上。

聚合物厚膜材料：包含带有导体、电阻或绝缘颗粒的聚合物材料混合物，通常在85-300摄氏度范围内固化。

通常情况下介电体是绝缘体，在外加一定强度电场的情况下，会导致电击穿成为导电材料，常用于制作电容器。

聚合物厚膜材料：包含带有导体、电阻或绝缘颗粒的聚合物材料混合物，通常在85-300摄氏度范围内固化。

粒度（FOG细度计测量）

厚膜印刷所用材料是一种特殊材料——浆料，