2015-06-11  部分資料來源：CISS元器件

      微電子器件從密封方面分為氣密封裝和非密封裝，高等級集成電路和分立器件通常采用氣密封裝，多采用金屬、陶瓷、玻璃封裝，內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)，充有高純氮氣或其它惰性氣體，也含有少量其它氣體。工業(yè)級和商業(yè)級器件通常采用塑封工藝，沒有空腔，芯片是被聚合材料整個包裹住，屬于非氣密封裝。

      總體上，氣密封裝元器件可靠性要比非氣密封裝高一個數(shù)量級以上，氣密封裝元器件(Au80Sn20)一般按軍標(biāo)、宇航標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制設(shè)計、生產(chǎn)、測試、檢驗等多個環(huán)節(jié)，失效率低，多用于高可靠應(yīng)用領(lǐng)域。非密封器件，一般適用于環(huán)境條件較好，可靠性要求不太高的民用電子產(chǎn)品。

      氣密封裝器件散熱性好，環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)，軍品和宇航級元器件額定工作環(huán)境溫度能達(dá)到-55℃~+125℃.。塑封非氣密封裝器件散熱較差，根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域不同一般分為商業(yè)級和工業(yè)級，商業(yè)級額定工作環(huán)境溫度為0℃~70℃，工業(yè)級額定工作環(huán)境溫度為-40℃~85℃，也有一些工業(yè)級塑封元器件工作上限溫度可達(dá)到+125℃，達(dá)到軍溫水平。

      氣密封裝元器件的空腔內(nèi)部都含有少量水汽，國軍標(biāo)和美軍標(biāo)對內(nèi)部水汽含量都做了明確限制，規(guī)定內(nèi)部水汽含量不能超過5000ppm。這是因為水汽含量高可能引起一些可靠性問題，包括內(nèi)部化學(xué)污染，加速對內(nèi)部金屬的腐蝕，主要是對引線和沒有鈍化層保護(hù)的鍵合區(qū)的破壞，也可導(dǎo)致元器件絕緣性能下降或參數(shù)超差。低溫下可引起繼電器功能失效。由于內(nèi)部水汽含量超標(biāo)曾經(jīng)引起多批元器件失效并導(dǎo)致極其嚴(yán)重的系統(tǒng)災(zāi)難。

（密封元件內(nèi)部典型結(jié)構(gòu)）

（密封元件AL線受到腐蝕）

      5000ppm水汽含量的直觀定義是這樣的：假設(shè)密封封裝內(nèi)的水汽含量為5000ppm，則其25℃貯存條件下內(nèi)部相對濕度為16%，而在使用條件下（產(chǎn)生熱量，假設(shè)溫度升高為55℃）的內(nèi)部相對濕度為3.2%。在這樣相對濕度條件下，封裝內(nèi)表面吸附的液態(tài)水很少，不能形成3個單分子液態(tài)水的腐蝕必要條件，能夠保證元器件長期貯存和使用環(huán)境下的可靠性。內(nèi)部水汽含量是氣密封裝元器件一項嚴(yán)格的封裝工藝控制項目，在每批次元器件質(zhì)量一致性測試項目中是必須的。同時也是第三方破壞性物理分析必須的試驗項目。

      除了抽樣進(jìn)行內(nèi)部水汽含量檢測外，控制內(nèi)部水汽含量的另一個有效辦法是密封性檢查。通過測量每個元器件的漏率確保氣密封裝完好性，避免空氣中的水汽侵入影響元器件可靠性。因此選用高等級元器件對于保障系統(tǒng)可靠性是有力保障措施之一。

      氣密封裝最常用到的封裝釬料為金錫預(yù)成型焊片Au80Sn20合金焊料，該釬料擁有抗氧化性能高，抗蠕變性好，潤濕性好，接頭強(qiáng)度高及導(dǎo)熱性能好等特點，主要用于光電子封裝、高可靠性氣密封裝、大功率電子器件電路氣密封裝和芯片封裝等。國內(nèi)在金錫預(yù)成型焊片方面做得最好的公司是廣州先藝電子（85737.com.cn），其Au80Sn20產(chǎn)品已達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先，國際先進(jìn)水平。

       對于在氣密封裝過程中焊料與蓋板、焊料與基體之間的定位難問題，導(dǎo)致廢品多，產(chǎn)品氣密性下降，成本上升。廣州先藝電子科技有限公司已經(jīng)成功生產(chǎn)出預(yù)置金錫蓋板新產(chǎn)品，預(yù)置金錫蓋板是將金錫焊片預(yù)先固定在蓋板上，使用時只需將蓋板對位即可，減少了金錫焊片的對位環(huán)節(jié)。相對于傳統(tǒng)氣密封裝，預(yù)置金錫蓋板產(chǎn)品簡化了封裝工藝，工藝縮減為蓋板定位-釬焊，降低了封裝難度，提高了封裝成功率，且外表美觀，適用于自動化生產(chǎn)。