中华人民共和国电子行业标准 FL6190 SJ/Z21355-2018 SiP产品气密性封装设计指南 Design guidelines for hermetic package of SiP products 2018-01-18发布 2018-05-01实施 国家国防科技工业局发布
SJ/Z21355-2018 前言 本指导性技术文件由中国电子科技集团公司提出。
本指导性技术文件由工业和信息化部电子第四研究院归口。
本指导性技术文件起草单位：中国电子科技集团公司第二十九研究所、中国电子科技集团公司第十 研究所。
本指导性技术文件主要起草人：董东、陆吟泉、崔西会、庞婷、卢茜、伍艺龙、王辉、季兴桥、马 汉增、海洋。
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SJ/Z 21355-2018 SiP产品气密性封装设计指南 1范围 本指导性技术文件规定了系统级封装（SiP）产品气密性封装的设计要求，含一般要求、材料、结 构以及采用钎焊、平行缝焊、激光焊接等不同气密焊接工艺时的设计要求。
本指导性技术文件适用于SiP产品的气密性封装设计。
2规范性引用文件 AND 术文件的条款。
凡是注日期的引 用文件，其随后的修改单（不包含勘误的内容）或修订版均不 指导性技术文件，然而，鼓 励根据本指导性技术文件达成协议的各方研究是否可使用这些文件 凡是不注日期的引用文 件，其最新版 GB/T3$76-1994 焊接术语 GB/T 2842-1991 成电路和混合腾集成电路术语 GB/T 993 成电路封装术语 GJBS 548B2005 微 程序 3术语与 GB/337-1994、GB/T 12842-1 113-1993、 GUB548B-2005确立的以及下列术语和定 义适用于本指维技术文件。
3.1 气密性封装nereticpackage 采用封装壳体将电子器件与周围环境隔离开，阻止有害液体 产品长期可靠性。
3.2 平行缝焊parallelseamweiding 通过两个带电的电极滚轮在外壳的两个缝焊边滚动，形成一个电流回路，在电极与盖板接触处的大 电阻区产生焦耳热，并在一定的焊接能量下，使焊点温度到达盖板的熔点，从而完成对盖板与壳体的密 封焊接。
3.3 激光焊接laserwelding 利用高能量密度的激光束作为热源，将两焊接件界面待焊处熔融完成材料间连接的一种焊接方式。
4缩略语 下列缩略语适用于本指导性技术文件。
SJ/Z 21355-2018 HTCC-high temperature co-fired ceramics，高温共烧陶瓷； IO-in/out，输入/输出； LTCC-low temperature co-fired ceramics，低温共烧陶瓷； SiP--system in package，系统级封装。
5一般要求 SiP产品气密性封装设计过程中应遵循以下要求： a）气密性封装宜采用金属、陶瓷、玻璃等材料制作封装外壳； b）封装壳体与各组成部分应选择热膨胀系数差异小的封装材料； 根据产品设计需承受的机械、热等应力最大值合理选择密封材料以及结构尺寸等； 气密性封装工艺和材料的选择以及具体的封装结构设计应充分考虑SP产品的散热要求及电磁 屏蔽要求； e) 综合考虑器件、材料的耐温特性、装配过程、封装工艺温度及返工返修等因素，合理选择气密 性封装工艺； f) 应按照从高温到低温的温度梯度组装过程进行产品设计，温度梯度间隔以不影响前道组装的可 靠性为准。
6详细要求 6.1材料 SiP产品气密性封装材料包括结构件材料以及工艺辅料等；结构件材料以金属、陶瓷等为主，常见 结构件材料性能参数见表1：工艺辅料以合金焊料为主，常用工艺辅料性能参数见表2。
表1结构件材料性能对比表 材料 密度 热导率 热膨胀系数 g/m W/mK 10/K 备注 铝合金（6061） 2.7 170 24 与硅铝4047（Al-12%Si）材料盖板配 铝合金（6063） 2.7 23.6 合用于激光焊接、钎焊 铝合金（3A21） 2.8 181 23.6 激光焊接、钎焊 可伐（4J29） 8.3 17 5.3 激光焊接、平行缝焊、钎焊 SiAI (50/50) 2.5 140 11.0~12 与SiA1（AI-27%Si）盖板配合用于激 光焊接、钎焊 低碳钢 7.8 50~76 10~14 激光焊接、钎焊 钛合金（TC4） 4.5 7.95 8.53 激光焊接、钎焊 Al-68%SiC 3.0 158 7.2 钎焊 W-Cu (8515) 16.4 190 7.2 钎焊 Mo-Cu (7822) 16.6 279 7 钎焊 LTCC 2.8 2~5 5~7 钎焊 HTCC (>92%A1O) 3.6 17 6.8 钎焊 AIN ...
