CLCC陶瓷無引線片式載體外殼設(shè)計

發(fā)布時間:2008/6/5 0:00:00 訪問次數(shù):601

（閩航電子有限公司，福建，南平 353001）

摘要：本文闡述了clcc陶瓷無引線片式載體外殼設(shè)計的基本要點。為便于大家探討和選用，同時介紹了國內(nèi)目前研制的部分產(chǎn)品的型號及規(guī)格。

關(guān)鍵詞：clcc，外殼設(shè)計，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，工藝流程

中圖分類號：tn305.94 文獻標(biāo)識碼：a 文章編號：1681-1070（2005）08-16-07

1 引言

隨著集成電路向著大規(guī)模和超大規(guī)模方向發(fā)展，要求基片和印制線路板有較高的裝配密度，二十世紀七十年代中期，片式載體就是按照這個要求而發(fā)展起來的一種集成電路封裝外殼。眾所周知，片式載體具有以下特點：

①片式載體的面積為對應(yīng)得雙烈封裝面積的1/5-1/7;

②分布電感和引線間電容大約比對應(yīng)得雙列封裝小一個數(shù)量及；

③結(jié)構(gòu)有正方形、長方形、雙列形，可以進行四邊布線；

④片式載體與對應(yīng)得雙列外殼一樣，可以在封蓋之前進行預(yù)先檢驗和老化測試；

⑤成本降低，特別是64線以上更為顯著。

clcc型外殼到二十世紀就是年代發(fā)展迅速，并且進入了一個成熟的規(guī)�；a(chǎn)階段，形成了適于不同用途的系列外殼。此時，手機、筆記本電腦、電動玩具、遙控器及視頻/音頻器件、數(shù)碼相機等消費類電子產(chǎn)品的體積越來越小，工作速度越來越快，智能化程度越來越高。這些都為電子封裝與組裝技術(shù)帶來的許多挑戰(zhàn)和機遇，并且逐步應(yīng)用到國防軍事領(lǐng)域。

微電子技術(shù)的發(fā)展主要是芯片設(shè)計、制造與封裝技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代武器對封裝的要求也越來越高。clcc型外殼以其體積小、重量輕、布線面積小、長壽命、分布電感和線間電容小、i/o數(shù)目大、高可靠、低成本等優(yōu)勢，在軍事裝備及各種現(xiàn)代化通訊系統(tǒng)設(shè)備、電子儀器中地位越來越顯著。在國外，clcc型外殼發(fā)展極快，特別是日本京瓷已經(jīng)研制出適用于高密度、高可靠、表面貼裝用的標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品，目前國內(nèi)幾家研制單位大都還處于clcc型外殼的小批量供貨階段，與國外同類產(chǎn)品相比，國內(nèi)clcc型外殼差距較大，主要表面在：尺寸和產(chǎn)品性能參數(shù)一致性差、表面粗糙、可靠性差、無法形成大批量生產(chǎn)，遠遠不能滿足各種工程的需要，因此國內(nèi)所需clcc型外殼大多依賴進口。近幾年，國家也不惜投入了大量資金，扶持該項目的發(fā)展。

2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計

clcc無引線陶瓷片式載體外殼根據(jù)需要，設(shè)計成正方形、長方形、雙列形。其基體采用al2o3陶瓷與w金屬化高溫共燒的上、中、底三層結(jié)構(gòu)。第一層為封接環(huán)焊區(qū)；第二層為鍵合區(qū)；第三層為芯片放置區(qū)。如圖1所示。

2.1 封接環(huán)設(shè)計

clcc無引線陶瓷片式載體外殼分為外殼上表面帶封接環(huán)和不帶封接環(huán)兩種。

①上表面帶封接環(huán)，是通過基體表面印上w金屬化，用銀銅焊料釬焊實現(xiàn)封接環(huán)和陶瓷的緊密結(jié)合，產(chǎn)品通過0.10mm或0.30mm鐵鎳合金或可伐蓋板與封接環(huán)進行平行封焊或熔封。

②上表面不帶封接環(huán)，是通過基體表面印上w金屬化，用0.30mm帶金錫焊料環(huán)的鐵鎳合金或可伐蓋板與基體進行熔封。

因此，根據(jù)不同要求設(shè)計成不同的形式。但帶金錫焊料環(huán)的鐵鎳合金或可伐蓋板成本較高，國內(nèi)目前更多地采用外殼表面帶封接環(huán)的這種結(jié)構(gòu)。

2.2 底面焊盤設(shè)計

焊盤的幾何形狀和尺寸決定了陶瓷無引線片式載體與焊接板的結(jié)合強度，根據(jù)多年的實踐，焊盤一般設(shè)計成矩形與城堡狀區(qū)對接，焊盤尺寸根據(jù)產(chǎn)品節(jié)距，長設(shè)計在0.85mm-1.91mm范圍內(nèi)，寬設(shè)計在0.64mm-1.0mm范圍內(nèi)。如圖2所示。

2.3 布線設(shè)計

布線影響外殼的電參數(shù)、整個結(jié)構(gòu)和工藝性。因此，在設(shè)計時，布線長度盡可能取最短，以利于減小引出線導(dǎo)通電阻、電感。在保證線條間距和絕緣電阻的前提下，盡量加大線條寬度以滿足合同對導(dǎo)通電阻等電參數(shù)的要求。

2.4 大版多工位設(shè)計

根據(jù)產(chǎn)品尺寸，在127mm×127mm生瓷片上盡可能分布多個圖形。采用127mm×127mm片上分布四小塊方陣，方陣中的密排設(shè)計，既考慮到合理利用面積，又考慮到工藝可行性。如圖3。

2.5 電性能設(shè)計

(1)導(dǎo)通電阻

設(shè)計上，我們可通過公式(1)來計算導(dǎo)通電阻：

r=r□·