5. 封裝按外殼材料分類(一級封裝)

封裝體所使用的材料主要分為陶瓷、玻璃、金屬和塑料四種。通常在封裝外形前分別加C(Ceramic)、G(Glass)、M(Metal)和P(Plastic)來表示。例如PDIP表示塑料封裝的DIP。

(1)塑料封裝

塑料封裝是以塑料作為集成電路外殼的一種封裝方式。通過使用特制的專有模具，在一定壓力和溫度條件下，用環(huán)氧樹脂等模塑料把鍵合后的半成品封裝保護(hù)起來。其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在：制造工藝相對簡單，適合自動化生產(chǎn)，能提高生產(chǎn)效率；重量輕，體積小，適宜于電路的薄型化、小型化和輕量化；能節(jié)約大量的金屬等材料，成本低。不足主要體現(xiàn)在：機(jī)械性能相對較差；導(dǎo)熱性、耐熱性較弱；無屏蔽電磁作用；與金屬封裝和陶瓷封裝相比，在氣密性方面顯得不足。塑料封裝從消費(fèi)電子產(chǎn)品到汽車電子、航空航天電子產(chǎn)品中隨處可見，是目前使用最多的封裝，因?yàn)槠涑杀镜?，工藝簡單，可靠性高而占有絕大部分的市場份額。

(2)金屬封裝

以金屬作為集成電路外殼的一種封裝方式，是高可靠性需求的主要封裝之一。其特點(diǎn)主要體現(xiàn)在：具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能和機(jī)械性能，能很好地保護(hù)各類芯片等免受惡劣環(huán)境的影響；使用的溫度范圍寬，通?？梢赃_(dá)到-65℃~125℃；氣密性優(yōu)良，漏率??；大多為金屬殼體搭配陶瓷基板、各類絕緣子的封裝，封裝后的體積(殼體)較大，不適合器件小型化。在高溫或低溫、高濕、強(qiáng)沖擊等惡劣環(huán)境下使用時，由于它具有優(yōu)異的氣密特性以及空封腔結(jié)構(gòu)，對芯片起到良好的物理保護(hù)以及它具有很好的電磁屏蔽特點(diǎn)和熱阻較小等的特點(diǎn)，封裝可靠性可得到保證，因而，它被較多地用于軍事和高可靠民用電子封裝領(lǐng)域，極少有商業(yè)化產(chǎn)品。

(3)陶瓷封裝

陶瓷封裝是以陶瓷作為外殼的一種封裝方式，是高可靠性需求的主要封裝之一。陶瓷封裝優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在：能提供集成電路芯片氣密性的密封保護(hù)具有優(yōu)異的可靠度；高頻絕緣性能較好，多用于高頻、超高頻和微波應(yīng)用；在電、熱、機(jī)械等方面穩(wěn)定性高。不足主要體現(xiàn)在：較高的脆性，容易受到機(jī)械應(yīng)力的損害；相較塑料封裝，由于原材料一般較貴、工藝復(fù)雜以及批量生產(chǎn)效率低等問題，成本較高；薄型化、小型化和工藝自動化能力弱于塑料封裝；在高I/O密度集成電路封裝中，不具有優(yōu)勢。陶瓷封裝多用于有高可靠性需求，以及有空封結(jié)構(gòu)要求的產(chǎn)品上，如聲表面波器件、帶空氣橋的GaAs器件、MEMS器件等。陶瓷封裝優(yōu)于金屬封裝，也用于軍事產(chǎn)品，占少量商業(yè)化市場。

(4)玻璃封裝

以玻璃作為集成電路外殼的一種封裝方式，是高可靠氣密性封裝工藝中的一種重要封裝方式。玻璃材料同時用于陶瓷-陶瓷、陶瓷-金屬等材料之間的封接玻璃封裝，其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在：玻璃的電絕緣性、耐高溫性、耐酸堿性良好；相對于其他幾種氣密性封裝，玻璃封裝工藝簡單、成本較低；具有良好的氣密性；可以通過調(diào)整玻璃的成分來改變熱性質(zhì)。不足體現(xiàn)在：工藝溫度一般約為430℃，不適合于混合電路及溫度敏感電路的封裝；實(shí)現(xiàn)真空封裝不太容易，熔封后外引腳通常需要進(jìn)行電鍍，電鍍液對玻璃的侵蝕問題需要特別加以控制；機(jī)械強(qiáng)度相對較弱，受到機(jī)械沖擊等時容易出現(xiàn)玻璃破裂的問題。玻璃封裝被廣泛應(yīng)用于二極管、存儲器、LED、MEMS傳感器，太陽能電池等產(chǎn)品上。隨著電子元器件朝著小型化、高性能、高可靠等方向發(fā)展，要求封接溫度更低，高封接強(qiáng)度是玻璃封裝的未來發(fā)展趨勢。