作用
封裝基板是電子封裝的重要組成部分,是晶片與外界電路之間的橋樑。基板在封裝中起到以下作用:
②對晶片進行機械的保護和支撐;
③是晶片向外界散熱的主要途徑;
④是晶片與外界電路之間空間上的過渡。
從材料的角度出發,常用的封裝基板包括金屬基板、陶瓷基板和有機基板。
組成及特點
金屬基板是指由金屬薄板、絕緣介質層和銅箔複合製成的金屬基覆銅板。金屬基板以其優異的散熱性能、機械加工性能、電磁禁止性能、尺寸穩定性能、磁力性能及多功能性,廣泛套用於電子元器件和積體電路支承材料和熱沉(heat sinks)等方面,在功率電子器件(如整流管、晶閘管、功率模組、雷射二極體、微波管等)、微電子器件(如計算機CPU、DSP晶片)中和微波通信、自動控制、電源轉換、航空航天等領域發揮著重要作用。
傳統的金屬基板
傳統的金屬基電子封裝材料包括因瓦合金、可伐合金、W、Mo、Al、Cu等,這些材料可以部分地滿足上面所提到的要求,但仍存在許多不足。Invar是鐵-鈷-鎳合金,Kovar是鐵-鎳合金,它們的加工性能良好,具有較低的熱膨脹係數,但導熱性能很差;Mo和W的熱膨脹係數較低,導熱性能遠高於Invar和Kovar,而且強度和硬度很高,所以,Mo和W在電力半導體行業得到了普遍的套用。
但是,Mo和W價格昂貴,加工困難,可焊性差,密度大,而且導熱性能比純Cu要低得多,這就限制了其進一步套用。Cu和Al的導熱導電性能很好,可是
熱膨脹係數過大,容易產生熱應力問題。目.前的金屬基板是指由金屬薄板、絕緣介質層和銅(或鋁)箔複合製成的金屬基覆銅板。
選擇標準
選擇基板材料首先必須考慮到基板材料的電氣特性,即基材的絕緣電阻、抗電弧性、擊穿強度;其次要考慮其機械特性,即印製電路板的抗剪強度和硬度;另外還要考慮到價格和製造成本。