防靜電包裝材料在微電子包裝中的應(yīng)用

江朋飛

（成都樹德中學(xué) 610000）

防靜電包裝材料在微電子包裝中的應(yīng)用

江朋飛

（成都樹德中學(xué) 610000）

在微電子的包裝中，往往需要使用專用的防靜電材料，該種材料有著良好的抗靜電能力。本文主要針對(duì)防靜電包裝材料的類型及其在微電子包裝中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

防靜電包裝材料；微電子包裝；應(yīng)用

隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，電子產(chǎn)品越來越精細(xì)，由于微電子產(chǎn)品的不斷小型化以及集成化發(fā)展，其靜電敏感度也越來越高，很容易受到靜電干擾，因此防靜電包裝的要求也不斷的更新?lián)Q代。防靜電包裝材料由于其良好的抗靜電能力，被廣泛應(yīng)用于微電子包裝中，下面就通過介紹防靜電材料的分類，探討其在微電子包裝中的應(yīng)用。

1 防靜電包裝材料的分類

根據(jù)防靜電效果和對(duì)防靜電的要求，防靜電包裝材料分為靜電屏蔽材料、靜電導(dǎo)電材料、靜電擴(kuò)散材料、絕緣材料四大類。按照包裝工藝分類，防靜電材料可以分為一次包裝材料、接近包裝材料與二次包裝材料三類。按照材料獲得防靜電功能的工藝方法分類，可以分為抗靜電劑處理型材料、導(dǎo)電填料填充型材料、納米型材料、表面改性型材料、以及結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料。

2 防靜電包裝材料在微電子包裝中的應(yīng)用

由于微電子元器件的靜壓敏感能力各有不同，在設(shè)計(jì)每一種微電子元件的包裝時(shí)，應(yīng)該根據(jù)其對(duì)防靜電的要求不同，準(zhǔn)確測(cè)量包裝材料的抗靜電性、導(dǎo)電性以及對(duì)外靜電場(chǎng)的屏蔽能力，選擇合適的防靜電保障材料、結(jié)構(gòu)以及工藝方法。本文通過材料獲得防靜電功能的工藝方法入手，分析不同種類的防靜電包裝材料在微電子包裝中的應(yīng)用途徑。

2.1 抗靜電劑處理型材料在微電子包裝中的應(yīng)用

抗靜電劑處理型包裝材料通常指抗靜電膜或者袋，所使用的材料用滲入抗靜電劑的聚乙烯或聚丙烯制成，可以降低原包裝材料的電阻，提高導(dǎo)電性能。其優(yōu)點(diǎn)是外觀透明、工藝簡(jiǎn)單、成本低、生產(chǎn)方便和所需設(shè)備比較簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是效果差、穩(wěn)定性低、對(duì)環(huán)境依賴性強(qiáng)，特別是在濕度較大的環(huán)境下，其抗靜電效果會(huì)大打折扣，目前，抗靜電劑處理型材料在微電子包裝中占據(jù)主導(dǎo)地位。

2.2 導(dǎo)電填料填充型材料在微電子包裝中的應(yīng)用

所謂的導(dǎo)電填料填充是指在包裝材料中填充導(dǎo)電填料，這是一種常用的防靜電方法。通過添加導(dǎo)電填料可以降低包裝材料的電阻系數(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是能夠在很寬的范圍內(nèi)加以調(diào)節(jié)，提高材料的靜電耗散率，避免大量電子的積累。一般添加的導(dǎo)電材料有導(dǎo)電炭黑、導(dǎo)電纖維、金屬粉末等，但不同的導(dǎo)電材料都具有特定的缺點(diǎn)和適用環(huán)境，比如導(dǎo)電炭黑只適用于對(duì)顏色沒有要求的包裝，金屬材料又容易受到腐蝕，這就制約了導(dǎo)電填料填充型材料在微電子包裝中的廣泛應(yīng)用。

2.3 表面改性型材料在微電子包裝中的應(yīng)用

表面改性型材料是指利用高能粒子束、電子束和電子射線對(duì)高分子材料進(jìn)行照射處理，可以使得材料獲得優(yōu)異的防靜電性能。這種材料的優(yōu)點(diǎn)是不影響材料本身的性能和結(jié)構(gòu)，同時(shí)在處理過程中沒有污染和腐蝕，并且可以根據(jù)需要有選擇性的對(duì)材料表面進(jìn)行改性，目前通過離子注入技術(shù)制備的透明防靜電材料包裝材料可以滿足各種類型的微電子元件的防靜電包裝要求，具備廣泛的應(yīng)用前景。

目前，應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)就是等離子休表面改性與離子注入改性技術(shù)，要提升材料的導(dǎo)電性能，可以應(yīng)用離子注入來改變高分子材料的表面性能，使材料的分子空間位置、組分、結(jié)晶發(fā)生變化，快速改變材料的結(jié)構(gòu)性能，讓材料的物理性能與化學(xué)性能發(fā)生改變。離子注入處理需要在高溫環(huán)境下才能夠進(jìn)行，這不會(huì)受到外界因素的影響，集體外表不會(huì)留下殘留物，可以維持材料的光潔度與尺寸精度，適宜應(yīng)用在透明防靜電材料的應(yīng)用中。在注入離子之后，會(huì)形成富碳層，降低了材料的電阻率，有效提升了高分子材料的表面抗靜電性與導(dǎo)電性，是業(yè)界的重點(diǎn)研究領(lǐng)域。

2.4 結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子包裝材料在微電子包裝中的應(yīng)用

結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子包裝材料是指高聚合物本身或者經(jīng)過摻雜以后具有導(dǎo)電性的包裝材料。結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子包裝材料具有優(yōu)異的物理化學(xué)性能，導(dǎo)電能力在整個(gè)材料中均勻一致，導(dǎo)電狀態(tài)容易控制，能夠廣泛應(yīng)用于電子行業(yè)的防靜電包裝中。但由于其造價(jià)昂貴，加工過程復(fù)雜難度大，與其它材料相比，化學(xué)性能不夠穩(wěn)定，目前在微電子包裝中實(shí)際應(yīng)用受到較大的制約。伴隨著高分子材料逐步代替金屬材料的趨勢(shì)，微電子包裝領(lǐng)域?qū)轨o電要求越來越高，結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子包裝材料表現(xiàn)出了良好的市場(chǎng)發(fā)展前景。

2.5 納米型材料在微電子包裝中的應(yīng)用

由于金屬納米材料能夠消除靜電，所以在包裝材料中加入少量的金屬納米微粒，就可以杜絕靜電現(xiàn)象，使得包裝材料表面不再吸附灰塵，減少了摩擦導(dǎo)致的損傷。納米型包裝材料與其它防靜電材料相比，具有良好的導(dǎo)電性，淺色透明性、良好的環(huán)境適應(yīng)性和穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，所以能夠廣泛應(yīng)用與微電子包裝中。但目前在應(yīng)用領(lǐng)域的研究尚不成熟，在未來極具發(fā)展?jié)摿?。在我?guó)的情況來看，國(guó)家為了推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上投入了大量的資金，將電子工業(yè)作為我國(guó)的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)與重點(diǎn)支柱性產(chǎn)業(yè)，有效促進(jìn)了我國(guó)電子工業(yè)的發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示，在近年來，電子工業(yè)是我國(guó)發(fā)展最為迅速的一個(gè)產(chǎn)業(yè)，我國(guó)已經(jīng)成為國(guó)際上代表性的電子產(chǎn)品制造與出口大國(guó)，這有效促進(jìn)了防靜電包裝材料的發(fā)展。

3 結(jié)語

防靜電包裝材料是微電子包裝的基礎(chǔ)，開發(fā)多種新型的防靜電包裝材料是微電子包裝行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。隨著微電子包裝的多元化需求，防靜電包裝材料也在朝著低碳、環(huán)保、綠色的方向發(fā)展。我國(guó)目前已經(jīng)在微電子包裝材料研制上實(shí)現(xiàn)突破，與國(guó)際先進(jìn)水平實(shí)現(xiàn)接軌。

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