气密性封装和非气密性封装介绍

封装的目的之一就是使芯片免受外部气体的影响，因此，封装的形式可分为气密性封装和非气密性封装两类。

气密性封装是指能够防止水汽和其他污染物侵人的封装，属于高可靠性封装。

气密性封装的材料包括金属、陶瓷和玻璃。气密性封装一般在封装前需加热到较高的温度以去除水汽。气密性封装防止了污染，可以大大提高电路的可靠性，特别是有源器件的可靠性。

非气密性封装以塑料作为集成电路外壳，主要是热固性塑料，包括有机硅类、聚酯类、酚醛类和环氧类，其中以环氧树脂应用最为广泛。相对而言，非气密性封装是水汽和其他污染物易渗透到电路元件中的一种封装。

金属封装是最常用的气密封装类型，常用玻璃绝缘子、陶瓷绝缘子制作信号、电源的输人和输出端口。金属材料主要是由 4J29（Fe54-Ni29-Co17 合金，与ASTM F-15 合金对应）制成的，它与玻璃具有优良的结合特性，常用作腔体和弓脚材料。金属封装不仅具有优良的水分子渗透阻绝能力，还可以提供良好的热传导和电磁屏蔽性能。

在陶瓷外壳或陶瓷基板制造过程中，钨或钨钼等金属浆料被印刷在生瓷膜片上，并在高温共烧时形成互连导线、通孔及金属化密封区，之后再活化并镀上镍层，钎焊金属零部件后镀上可焊接的镍-金层；用4J42、4J29 等与陶瓷相近的定膨账封按铁镍合金、铁镍钴合金制成的盖板以相同的方式电镀，在氮气保护炉内常用 Au80/Sn20 合金焊料熔融后形成密封。

另一种便宜但密封可靠性稍差的密封方法是，使用低熔点玻璃将一个陶瓷盖板及必要的金属引线直接密封到陶瓷底座上，这种方法简化了结构并精减了工艺步骤，大大降低了成本。

玻璃既可用于金属封装，也可用于陶瓷封装。玻璃材料具有良好的化学稳定性、抗氧化性、电绝缘性和致密性，且可以通过成分的调整来改变其热性质。

非气密性封装发展迅猛，并且随着塑料封装技术和芯片钝化技术的进步，因潮气侵人而引起的电子器件失效能力已大大降低，因此塑料封装的地位越来越高。

与气密性封装相比，非气密性封装制造工艺简单，生产效率高；质小适合电路的小型化、微型化；绝缘性能好；性价比高。非气密性封装的缺点是机械性能较差，散热性、耐热性较弱，容易膨胩等。

气密性封裝在多芯片组件 （Multi-Chip Module, MCM)、微机电系统 (MicroElectro-Mechanical System， MEMS） 和单片微波集成电路(Monolithic MicrowaxemiIntegrated Circuit, MMIC)等封装中均有应用，且因其具有高可靠性而被广泛应用于军事领域。

非气密性封装的应用极为广泛，如消费类电子产品、高端处理器、车载品等，也是半导体工业中使用最多的封装方法。现在，人们在追求电子产品高性能的同时，对其气密性的要求也越来越高：这就需要企业通过开发新技术、新工艺、新材料去面对高可靠性、低成本等挑战。

审核编辑：刘清