封裝是電子領域對芯片的保護形式，按封裝材料種類分，主要有金屬封裝、塑料封裝、陶瓷封裝等。其中，陶瓷封裝材料是一種常用的電子封裝材料，陶瓷封裝屬于氣密性封裝，它的優點在于耐濕性好，良好的熱學性能如熱膨脹率及熱導率，機械強度高、化學性能穩定，綜合性能優秀。而除了我們熟知的陶瓷基板外，電子陶瓷封裝管殼也是重要封裝材料，是高端半導體元器件中實現內部芯片與外部電路連接的重要橋梁，對半導體元器件性能具有重要作用和影響，可廣泛用作電真空管開關、高頻大功率電子管、大規模集成電路的外殼，終端應用領域包括5G通信、航空航天、國防軍工等。

陶瓷管殼產品由來已久，通常具有圓柱形、方形等多種形狀，其內部通常有空腔和引線等結構，以滿足不同的封裝需求，陶瓷管殼類的產品封裝密度高、電熱性能好，氣密性好，可靠性高，應用在封裝領域相比塑料、金屬類的材料而言具有得天獨厚的優勢：

（1）低介電常數，高頻性能好；（2）絕緣性好、可靠性高；（3）強度高，熱穩定性好；（4）熱膨脹系數低，熱導率高；（5）氣密性好，化學性能穩定；（6）耐濕性好，不易產生微裂現象。

陶瓷管殼種類多樣，根據結構不同，其可分為陶瓷雙列直插封裝管殼（CDIP）、陶瓷四面引腳扁平封裝管殼（CQFP）、陶瓷針柵矩陣封裝管殼（CPGA）、陶瓷小外形封裝管殼（CSOP）等；根據原材料不同，其可分為氧化鋁（Al₂O₃）陶瓷管殼、氧化鈹（BeO）陶瓷管殼與氮化鋁（AlN）陶瓷管殼等。

目前，市場上最主流的陶瓷管殼材料為氧化鋁，氧化鋁陶瓷管殼具備絕緣性好、耐電強度高、沖擊韌性高、高頻損耗小等優勢，在高功率電子封裝領域實現廣泛應用；氮化鋁陶瓷管殼是陶瓷管殼市場最具發展潛力的細分產品，其具有更優異的熱導率、電性能、機械性能等，在惡劣環境下仍可正常工作，但其制造工藝復雜，目前尚未實現規模化量產。

而陶瓷封裝管殼的應用通常需經過金屬化，其中，HTCC（高溫共燒多層陶瓷）封裝管殼是目前金屬陶瓷封裝管殼市場主流產品，在工業激光器、固體繼電器、光耦器件、微波器件等場景應用較為廣泛。

微電子封裝的形式分類

陶瓷封裝管殼的應用形式

1.雙列直插陶瓷外殼(CDIP)

陶瓷雙列直插封裝(CDIP/CerDIP)是最普及的插裝型封裝之一，由兩塊干壓陶瓷包圍一個雙列直插成形的引腳框架組成，其引腳從封裝外殼兩側引出，應用范圍包括標準邏輯IC、存貯器LSI、微機電路等。引腳框架和陶瓷密封系統由燒結玻璃在400至460攝氏度回流密封聯合在一起。

陶瓷雙列直插封裝(CDIP)

2.陶瓷針柵陣列外殼(CPGA)

CPGA是插裝型封裝之一，其底面的垂直引腳呈陳列狀排列，封裝基材基本上都采用多層陶瓷基板。CPGA封裝密度高、電熱性能好，氣密性好，可靠性高。適用于封裝CPU、DSP、CCD、ASIC等。

注：BGA封裝(ball grid array)為球形觸點陣列，是表面貼裝型封裝之一；FBGA是塑料封裝的BGA，而CPGA是陶瓷封裝的PGA，屬于插針網格陣列封裝。

3.陶瓷小外形外殼(CSOP)

CSOP是一種常見的表面貼裝封裝之一，引腳從兩側引出。CSOP具有生產成本低、性能優良、可靠性高、體積小、重量輕和封裝密度高等優點，廣泛應用于集成放大器，驅動器，存儲器和比較器。

陶瓷小外形外殼(CSOP)

4.陶瓷無引線片式載體外殼(CLCC)

CLCC是帶引腳的陶瓷芯片載體，表面貼裝型封裝之一，引腳從封裝的四個側面引出，呈丁字形。具有體積小、重量輕、散熱好、可靠性高的特點。CLCC一般適用于高密度表面安裝，通常應用于用于中小規模集成電路封裝，例如ECL、TTL、CMOS等。

陶瓷無引線片式載體外殼(CLCC)

5.陶瓷焊球陣列外殼(CBGA)

氣密性好，抗濕氣性能高，因而封裝組件的長期可靠性高。與PBGA器件相比，電絕緣特性更好，封裝密度更高。用于封裝大規模集成電路，例如CPU、DSP、SOC、FPGA等。

陶瓷焊球陣列外殼

6.陶瓷四邊扁平外殼(CQFP)

CQFP具有體積小，重量輕，封裝密度高，熱電性能好，適合表面安裝的特點，可廣泛用于各種大規模集成電路封裝，如ECL及CMOS門陣列電路等。

陶瓷四邊扁平外殼(CQFP)

7.陶瓷四邊無引線外殼(CQFN)

CQFN陶瓷封裝管殼是一種常見的表面貼裝封裝之一，具有體積小，導熱性好、密封性好、機械強度高、封裝可靠性高的特點，在高速AD/DA、DDS等電路中，也被應用于聲表波、射頻和微波器件的封裝。

陶瓷四邊無引線外殼(CQFN)

盡管陶瓷管殼的應用甚廣，且其種類繁多，用量極大，但其技術壁壘高，目前全球市場仍由日本京瓷占據主導地位。近年來，在國內半導體產業持續發展背景下，本土企業逐步突破陶瓷管殼關鍵技術，漸漸擴大市場規模，尤其在一些新興應用領域，有著良好的發展前景。

例如，光通信器件陶瓷外殼作為光電器件重要部分的外殼，其技術水平直接制約著光纖系統的整體發展。隨著5G基站的擴張、東數西算”國策推動數據中心的建設、AI人工智能產業的飛速發展等，未來對光通信器件的需求必將推動光模塊封裝產業的高速增長，電子陶瓷外殼作為光模塊必備零組件，也在不斷要求陶瓷封裝管殼生產企業在生產規模、技術水平等方面進一步提升。

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