Série de substrato de cerâmica - embalagem à base de cerâmica
Componentes eletrônicos operando em ambientes agressivos, como alta temperatura e alta umidade, podem levar à deterioração do desempenho e até mesmo danos. Portanto, métodos de embalagem eficazes e melhoria contínua dos materiais de embalagem são necessários para manter a boa estabilidade dos componentes eletrônicos em condições externas exigentes.
Três materiais de embalagem dominantes
A partir da composição dos materiais de embalagem eletrônicos, eles são divididos principalmente em materiais de embalagem à base de metal, à base de cerâmica e à base de plástico. A embalagem de cerâmica tem grande potencial em embalagens de alta densidade e se enquadra na categoria de embalagem hermética. Os principais materiais utilizados são Al2O3, AIN, BeO e mulita, que apresentam vantagens como boa resistência à umidade, alta resistência mecânica, baixo coeficiente de expansão térmica e alta condutividade térmica.
As embalagens de metal usam principalmente materiais como ligas de Cu, Al, Mo, W, W/Cu e Mo/Cu, que possuem alta resistência mecânica e excelente desempenho de dissipação de calor.
As embalagens plásticas usam principalmente plásticos termoendurecíveis, incluindo fenólico, poliéster, epóxi e silício orgânico, com vantagens como baixo custo, peso leve e bom desempenho de isolamento.
Vantagens da embalagem à base de cerâmica
Como material de embalagem comum, a embalagem à base de cerâmica apresenta vantagens em relação às embalagens plásticas e metálicas:
(1) Baixa constante dielétrica, excelente desempenho de alta frequência;
(2) Bom isolamento e alta confiabilidade;
(3) Alta resistência e boa estabilidade térmica;
(4) Baixo coeficiente de expansão térmica e alta condutividade térmica;
(5) Excelente estanqueidade ao gás e desempenho químico estável;
(6) Boa resistência à umidade e menor suscetibilidade a microfissuras.
Embalagem Cerâmica Versátil
A embalagem de cerâmica vem em várias formas para se adaptar às diferentes necessidades de aplicação. As principais formas incluem matriz de grade de esferas de cerâmica CBAG, matriz de grade de esferas de cerâmica invertida FC-CBGA, pacote sem chumbo de cerâmica quádrupla plana CQFN, pacote de grade de cerâmica quádrupla CQFP, matriz de grade de pinos de cerâmica CPGA e vários substratos de cerâmica. Os processos de embalagem e os tipos de produtos são diversificados para atender a várias necessidades de aplicações posteriores.
Por exemplo, na embalagem de módulos ópticos, os principais processos de embalagem para TOSA e ROSA incluem embalagem TO coaxial, embalagem borboleta, embalagem COB e embalagem BOX. A embalagem coaxial TO é em sua maioria cilíndrica, com características de tamanho pequeno, baixo custo e processo simples, adequado para transmissão de curta distância, mas também apresenta desvantagens como a difícil dissipação de calor. A embalagem borboleta é principalmente retangular, com uma estrutura de design complexa, grande área de revestimento e boa dissipação de calor, adequada para transmissão de longa distância. COB, embalagem chip-on-board, conecta o chip à placa PCB, obtendo miniaturização, peso leve e baixo custo. A embalagem BOX pertence a um tipo de embalagem borboleta usada para transmissão paralela multicanal. Além disso,
Em relação aos laminados revestidos de cobre-cerâmica, existem principalmente substratos de cobre banhados diretamente DPC, substratos de cobre ligados diretamente DBC, substratos brasados de metal ativo AM e tecnologia de metalização de ativação rápida a laser LAM. Devido à sua alta condutividade térmica, estanqueidade a gás e resistência, os laminados revestidos de cobre-cerâmica têm perspectivas promissoras em aplicações como IGBTs semicondutores de potência, lasers e dispositivos LED.
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