CLCC陶瓷无引线片式载体外壳设计

发布时间:2008/6/5 0:00:00 访问次数:598

（闽航电子有限公司，福建，南平 353001）

摘要：本文阐述了clcc陶瓷无引线片式载体外壳设计的基本要点。为便于大家探讨和选用，同时介绍了国内目前研制的部分产品的型号及规格。

关键词：clcc，外壳设计，产品结构，工艺流程

中图分类号：tn305.94 文献标识码：a 文章编号：1681-1070（2005）08-16-07

1 引言

随着集成电路向着大规模和超大规模方向发展，要求基片和印制线路板有较高的装配密度，二十世纪七十年代中期，片式载体就是按照这个要求而发展起来的一种集成电路封装外壳。众所周知，片式载体具有以下特点：

①片式载体的面积为对应得双烈封装面积的1/5-1/7;

②分布电感和引线间电容大约比对应得双列封装小一个数量及；

③结构有正方形、长方形、双列形，可以进行四边布线；

④片式载体与对应得双列外壳一样，可以在封盖之前进行预先检验和老化测试；

⑤成本降低，特别是64线以上更为显著。

clcc型外壳到二十世纪就是年代发展迅速，并且进入了一个成熟的规模化生产阶段，形成了适于不同用途的系列外壳。此时，手机、笔记本电脑、电动玩具、遥控器及视频/音频器件、数码相机等消费类电子产品的体积越来越小，工作速度越来越快，智能化程度越来越高。这些都为电子封装与组装技术带来的许多挑战和机遇，并且逐步应用到国防军事领域。

微电子技术的发展主要是芯片设计、制造与封装技术的发展，现代武器对封装的要求也越来越高。clcc型外壳以其体积小、重量轻、布线面积小、长寿命、分布电感和线间电容小、i/o数目大、高可靠、低成本等优势，在军事装备及各种现代化通讯系统设备、电子仪器中地位越来越显著。在国外，clcc型外壳发展极快，特别是日本京瓷已经研制出适用于高密度、高可靠、表面贴装用的标准型产品，目前国内几家研制单位大都还处于clcc型外壳的小批量供货阶段，与国外同类产品相比，国内clcc型外壳差距较大，主要表面在：尺寸和产品性能参数一致性差、表面粗糙、可靠性差、无法形成大批量生产，远远不能满足各种工程的需要，因此国内所需clcc型外壳大多依赖进口。近几年，国家也不惜投入了大量资金，扶持该项目的发展。

2 产品结构设计

clcc无引线陶瓷片式载体外壳根据需要，设计成正方形、长方形、双列形。其基体采用al2o3陶瓷与w金属化高温共烧的上、中、底三层结构。第一层为封接环焊区；第二层为键合区；第三层为芯片放置区。如图1所示。

2.1 封接环设计

clcc无引线陶瓷片式载体外壳分为外壳上表面带封接环和不带封接环两种。

①上表面带封接环，是通过基体表面印上w金属化，用银铜焊料钎焊实现封接环和陶瓷的紧密结合，产品通过0.10mm或0.30mm铁镍合金或可伐盖板与封接环进行平行封焊或熔封。

②上表面不带封接环，是通过基体表面印上w金属化，用0.30mm带金锡焊料环的铁镍合金或可伐盖板与基体进行熔封。

因此，根据不同要求设计成不同的形式。但带金锡焊料环的铁镍合金或可伐盖板成本较高，国内目前更多地采用外壳表面带封接环的这种结构。

2.2 底面焊盘设计

焊盘的几何形状和尺寸决定了陶瓷无引线片式载体与焊接板的结合强度，根据多年的实践，焊盘一般设计成矩形与城堡状区对接，焊盘尺寸根据产品节距，长设计在0.85mm-1.91mm范围内，宽设计在0.64mm-1.0mm范围内。如图2所示。

2.3 布线设计

布线影响外壳的电参数、整个结构和工艺性。因此，在设计时，布线长度尽可能取最短，以利于减小引出线导通电阻、电感。在保证线条间距和绝缘电阻的前提下，尽量加大线条宽度以满足合同对导通电阻等电参数的要求。

2.4 大版多工位设计

根据产品尺寸，在127mm×127mm生瓷片上尽可能分布多个图形。采用127mm×127mm片上分布四小块方阵，方阵中的密排设计，既考虑到合理利用面积，又考虑到工艺可行性。如图3。

2.5 电性能设计

(1)导通电阻

设计上，我们可通过公式(1)来计算导通电阻：

r=r□·