关于电子封装技术知识,请高人指点。
1、封装技术简介:
a.封装的必要性:裸芯片与布线板实现微互联后,需要通过封装技术将其密封在塑料、玻璃、金属或陶瓷外壳中,以确保半卜和导体集成电路芯片在各种恶劣条件下正常工作,狭义的封装(packaging)即指该工艺过程;
b.各种封装技术及其特征:
■单芯片封装的各种封装形式:
气密封装型—金属外壳封接型、玻璃封接型、钎焊封接型
非气密封装型—传递模注塑封装型、液态树脂封装型、树脂块封装型;
■MCM的各种封装法及其特征比较:
气密性封装(hermetic sealing)—低熔点玻璃封接法、钎焊封接法、缝焊封接法、激光熔焊法;
非气密性封装(nonhermetic sealing)—树脂封装法(注型法casting 涂布法coating 浸渍法dipping 滴灌法potting 流动浸渍法)
■评估封装特征及效果的项目:拆装返修性、耐湿性、耐热性、耐热冲击性、散热性、耐机械冲击性、外形形状尺寸的适应性、大型化、价格、环保特性;
2、非气密漏纯性树脂封装技术:
a.传递模注塑封技术:
■模注树脂成分及特性:填料filler约70%、环氧树脂约18%以下、固化剂约9%以下、此外还有触媒(固化促进剂)、耦合剂、脱模剂、阻燃剂、着色剂等添加剂,其总量一般控制在3%~7%;
■填充料及添加剂对模注树脂特性的影响:可加入的填充料有晶态SiO2,α-Al2O3、熔凝SiO2(非晶态SiO2或石英玻璃)。它们对热膨胀系数、耐焊性、耐裂纹性等均有很大的影响;
■传递模注装置、模具及传递模注工艺:基型搜盯本工艺如下:插入并固定芯片框架—料饼投入—树脂注入、硬化—取出模注好的封装体—160~180度数小时高温加热使聚合完全;
■模注树脂流速及粘度对Au丝偏移(冲丝)的影响:封装树脂在型腔内流动会造成微互联Au丝的偏移,偏移量同封装树脂在型腔内的流速及封装树脂在型腔内粘度有关,为了减小冲丝现象,应降低树脂的粘度,并控制封装树脂尽量缓慢地在型腔内流动;
b.各种树脂封装技术:
■涂布(coating)法:用毛刷蘸取液态树脂,在元件上涂布,经加热固化完成封装;
■滴灌(potting)法:将液态树脂滴于元件上,经加热固化完成封装;
■浸渍(dipping)法:将元件在液态树脂中浸渍,当附着的树脂达到一定厚度时加热固化;
■注型(casting)法:将元件置于模具中,注入液态树脂,加热固化制成封装模块;
■流动浸渍法(粉体涂装法):将预加热的元件浸入流动的粉体中,使附着的粉体达到一定厚度,加热固化;
c.树脂封装中湿气浸入路径及防止措施:树脂封装的可靠性决定于封装材料、封装材料的膜厚及添加量。树脂材料为有机物,都或多或少存在耐湿气较差的问题,树脂封装中湿气的来源主要有三条:
■树脂自身的吸湿性;
■树脂自身的透水性;
■通过树脂与作为模块基板的多层布线板之间的间隙,以及通过封装与MCM引脚等之间的间隙发生的渗漏;
d.树脂封装成形缺陷及防治措施:塑封成形的质量 由三个方面因素决定的,即塑封料性能,其中包括应力、流动性、脱模性、弯曲强度、弯曲模量、胶化时间、粘度等;模具,包括浇道、浇口、型腔、排气口设计与引线框设计的匹配程度等;工艺参数,主要是和模压力、注塑压力、模具温度、固化时间、注塑速度、预热温度等。
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高中化学气密性原理,越详细越好
原理
气体的热胀冷缩原理也就是压强原理。气体受热膨胀,气压增大。如果气密性好,空气就会从出口出来,放在水中可看到气泡。反之,如果气密性不好,气体就会从没密封好的接口出溢出。
在高考及平时的化学测试中,装置气密性检查问题是考察热点,也是学生学习的薄弱环节,现将其归纳如下:
A类:固+固加热或固(液)+液加热装置 ,气密性检查方法是:
a手热法:如下图(a)、(b),把导管一端浸入水中,用双手捂住烧瓶或试管,借助手的热量使容器内的空气膨胀,容器内的空气则从导管口冒出,把手拿开,过一会儿,水沿导管上升,形成一段水柱,说明装置不漏气。
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b直接加热法:当装置构成的密封体系较大时,用手捂或热毛巾不易引起空气发生体积变化时,采用酒精灯直接对装置加热。
如 2002年广东高考化学试题17即是依据此原理进行检验。根据下图回答问题:
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上述装置中,在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性,如观察不到明显的现象,还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气?
B类:液差法
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启普发生器气密性检查的方法:
如图( c)。将导气管上的活塞关闭,球形漏斗内注入一定量的水,使水面达到球形漏斗的球体部位。停止加水后,水面能停留在某一位置不再下降,此时球形漏斗中的水面高度于与容器下部半球体内的水面高度保持比较大的液面差,说明不漏气,若球形漏斗内的液面继续下降,直至液面差消失,说明装置漏气。
操作程序:往体系中加水(液体) ----观察是否形成稳定的液差,
如右图装置的气密性检查。 http://www.labahua.com/Files/BeyondPic/2006-10/21/06032008.jpg
( 2001年全国理综卷28)用图所示的装置制取氢气,在塑料隔板上放粗锌粒,漏斗和带支管的试管中装有稀硫酸,若打开弹簧夹,则酸液由漏斗流下,试管中液面上升与锌粒接触,发生反应,产生的氢气由支管导出;若关闭弹簧夹,则试管中液面下降,漏斗中液面上升,酸液与锌粒脱离接触,反应自行停止。需要时再打开弹簧夹,又可以使氢气发生。这是一种仅适用于室温下随制随停的气体发生装置。
回答下面问题:
( 1)为什么关闭弹簧夹时试管中液面会下降?
( 2)这种制气装置在加入反应物前,怎样检查装置的气密性?
答案:( 1)关闭弹簧夹时,反应产生的气体使试管内液面上的压力增加,所以液面下降。
( 2)塞紧橡皮塞,夹紧弹簧夹后,从漏斗注入一定量的水,使漏斗内的水面高于试管内的水面,停止加水后,漏斗中与试管中的液面差保持不再变化,说明装置不漏气。
C类:带有刻度的注射器类
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我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺得到的纯碱中仍含有 NaCl,某同学设计的测定样品中纯碱含量的方法如图,试回答检查该装置气密性的方法为__________________。
答案:关闭酸式滴定管活塞,用手捂热烧瓶,若注射器活塞外移,松手后又回到原来位置,说明气密性良好。或关闭滴定管活塞,记下注射器活塞刻度,然后轻拉 (推)活塞,松开手后如果注射器活塞能回到原来位置,说明装置气密性良好。
典型例题: 1.根据下图及描述,回答下列问题:
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( 1)关闭图A装置中的止水夹a后,从长颈漏斗向试管口注入一定量的水,静置后如图所示。试判断:A装置是否漏气?(填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”)。
判断理由:。
( 2)关闭图B装置中的止水夹a后,开启活塞b,水不断往下滴,直至全部流入烧瓶。试判断:B装置是否漏气?(填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”),
判断理由:。
答案:
( 1)不漏气
由于不漏气,加水后试管内气体体积减小,导致压强增大,长颈漏斗内的水面高出试管内的水面。
( 2)无法确定
由于分液漏斗和烧瓶间有橡皮管相连,使分液漏斗中液面上方和烧瓶中液面上方的压强相同,无论装置是否漏气,都不影响分液漏斗中的液体滴入烧瓶。