Série de substrats en céramique - Emballage à base de céramique
Les composants électroniques fonctionnant dans des environnements difficiles tels que des températures et une humidité élevées peuvent entraîner une détérioration des performances, voire des dommages. Par conséquent, des méthodes d'emballage efficaces et une amélioration continue des matériaux d'emballage sont nécessaires pour maintenir une bonne stabilité des composants électroniques dans des conditions externes exigeantes.
Trois matériaux d'emballage dominants
De la composition des matériaux d'emballage électroniques, ils sont principalement divisés en matériaux d'emballage à base de métal, à base de céramique et à base de plastique. Les emballages en céramique ont un grand potentiel dans les emballages à haute densité et relèvent de la catégorie des emballages hermétiques. Les principaux matériaux utilisés sont Al2O3, AIN, BeO et la mullite, qui présentent des avantages tels qu'une bonne résistance à l'humidité, une résistance mécanique élevée, un faible coefficient de dilatation thermique et une conductivité thermique élevée.
Les emballages métalliques utilisent principalement des matériaux tels que les alliages Cu, Al, Mo, W, W/Cu et Mo/Cu, qui ont une résistance mécanique élevée et d'excellentes performances de dissipation thermique.
Les emballages en plastique utilisent principalement des plastiques thermodurcissables, notamment du phénolique, du polyester, de l'époxy et du silicium organique, avec des avantages tels qu'un faible coût, une légèreté et de bonnes performances d'isolation.
Avantages des emballages à base de céramique
En tant que matériau d'emballage courant, les emballages à base de céramique présentent des avantages par rapport aux emballages en plastique et en métal :
(1) Faible constante diélectrique, excellente performance haute fréquence ;
(2) bonne isolation et fiabilité élevée ;
(3) haute résistance et bonne stabilité thermique;
(4) faible coefficient de dilatation thermique et conductivité thermique élevée ;
(5) excellente étanchéité aux gaz et performances chimiques stables ;
(6) Bonne résistance à l'humidité et moins de sensibilité à la micro-fissuration.
Emballage en céramique polyvalent
Les emballages en céramique se présentent sous différentes formes pour s'adapter aux différents besoins des applications. Les principales formes comprennent le réseau de grilles à billes en céramique CBAG, le réseau de grilles à billes en céramique inversées FC-CBGA, le boîtier plat sans plomb en céramique CQFN, le boîtier plat en céramique quadruple CQFP, le réseau de grilles à broches en céramique CPGA et divers substrats en céramique. Les processus d'emballage et les types de produits sont diversifiés pour répondre aux divers besoins des applications en aval.
Par exemple, dans le conditionnement des modules optiques, les principaux procédés de conditionnement pour TOSA et ROSA comprennent le conditionnement coaxial TO, le conditionnement papillon, le conditionnement COB et le conditionnement BOX. L'emballage coaxial TO est principalement cylindrique, avec des caractéristiques de petite taille, de faible coût et de processus simple, adapté à la transmission à courte distance, mais il présente également des inconvénients tels qu'une dissipation thermique difficile. L'emballage papillon est principalement rectangulaire, avec une structure de conception complexe, une grande surface de coque et une bonne dissipation thermique, adaptée à la transmission longue distance. COB, emballage puce sur carte, attache la puce à la carte PCB, réalisant une miniaturisation, un poids léger et un faible coût. L'emballage BOX appartient à un type d'emballage papillon utilisé pour la transmission parallèle multicanal. En outre,
En ce qui concerne les stratifiés plaqués céramique-cuivre, il existe principalement des substrats en cuivre plaqués directement DPC, des substrats en cuivre à liaison directe DBC, des substrats brasés en métal actif AM et la technologie de métallisation à activation rapide laser LAM. En raison de leur conductivité thermique élevée, de leur étanchéité aux gaz et de leur résistance, les stratifiés revêtus de céramique et de cuivre ont des perspectives prometteuses dans des applications telles que les IGBT à semi-conducteurs de puissance, les lasers et les dispositifs à LED.
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