封装是电子领域对芯片的保护形式，按封装材料种类分，主要有金属封装、塑料封装、陶瓷封装等。其中，陶瓷封装材料是一种常用的电子封装材料，陶瓷封装属于气密性封装，它的优点在于耐湿性好，良好的热学性能如热膨胀率及热导率，机械强度高、化学性能稳定，综合性能优秀。而除了我们熟知的陶瓷基板外，电子陶瓷封装管壳也是重要封装材料，是高端半导体元器件中实现内部芯片与外部电路连接的重要桥梁，对半导体元器件性能具有重要作用和影响，可广泛用作电真空管开关、高频大功率电子管、大规模集成电路的外壳，终端应用领域包括5G通信、航空航天、国防军工等。

陶瓷管壳产品由来已久，通常具有圆柱形、方形等多种形状，其内部通常有空腔和引线等结构，以满足不同的封装需求，陶瓷管壳类的产品封装密度高、电热性能好，气密性好，可靠性高，应用在封装领域相比塑料、金属类的材料而言具有得天独厚的优势：

（1）低介电常数，高频性能好；（2）绝缘性好、可靠性高；（3）强度高，热稳定性好；（4）热膨胀系数低，热导率高；（5）气密性好，化学性能稳定；（6）耐湿性好，不易产生微裂现象。

陶瓷管壳种类多样，根据结构不同，其可分为陶瓷双列直插封装管壳（CDIP）、陶瓷四面引脚扁平封装管壳（CQFP）、陶瓷针栅矩阵封装管壳（CPGA）、陶瓷小外形封装管壳（CSOP）等；根据原材料不同，其可分为氧化铝（Al₂O₃）陶瓷管壳、氧化铍（BeO）陶瓷管壳与氮化铝（AlN）陶瓷管壳等。

目前，市场上最主流的陶瓷管壳材料为氧化铝，氧化铝陶瓷管壳具备绝缘性好、耐电强度高、冲击韧性高、高频损耗小等优势，在高功率电子封装领域实现广泛应用；氮化铝陶瓷管壳是陶瓷管壳市场最具发展潜力的细分产品，其具有更优异的热导率、电性能、机械性能等，在恶劣环境下仍可正常工作，但其制造工艺复杂，目前尚未实现规模化量产。

而陶瓷封装管壳的应用通常需经过金属化，其中，HTCC（高温共烧多层陶瓷）封装管壳是目前金属陶瓷封装管壳市场主流产品，在工业激光器、固体继电器、光耦器件、微波器件等场景应用较为广泛。

微电子封装的形式分类

陶瓷封装管壳的应用形式

1.双列直插陶瓷外壳(CDIP)

陶瓷双列直插封装(CDIP/CerDIP)是最普及的插装型封装之一，由两块干压陶瓷包围一个双列直插成形的引脚框架组成，其引脚从封装外壳两侧引出，应用范围包括标准逻辑IC、存贮器LSI、微机电路等。引脚框架和陶瓷密封系统由烧结玻璃在400至460摄氏度回流密封联合在一起。

陶瓷双列直插封装(CDIP)

2.陶瓷针栅阵列外壳(CPGA)

CPGA是插装型封装之一，其底面的垂直引脚呈陈列状排列，封装基材基本上都采用多层陶瓷基板。CPGA封装密度高、电热性能好，气密性好，可靠性高。适用于封装CPU、DSP、CCD、ASIC等。

注：BGA封装(ball grid array)为球形触点阵列，是表面贴装型封装之一；FBGA是塑料封装的BGA，而CPGA是陶瓷封装的PGA，属于插针网格阵列封装。

3.陶瓷小外形外壳(CSOP)

CSOP是一种常见的表面贴装封装之一，引脚从两侧引出。CSOP具有生产成本低、性能优良、可靠性高、体积小、重量轻和封装密度高等优点，广泛应用于集成放大器，驱动器，存储器和比较器。

陶瓷小外形外壳(CSOP)

4.陶瓷无引线片式载体外壳(CLCC)

CLCC是带引脚的陶瓷芯片载体，表面贴装型封装之一，引脚从封装的四个侧面引出，呈丁字形。具有体积小、重量轻、散热好、可靠性高的特点。CLCC一般适用于高密度表面安装，通常应用于用于中小规模集成电路封装，例如ECL、TTL、CMOS等。

陶瓷无引线片式载体外壳(CLCC)

5.陶瓷焊球阵列外壳(CBGA)

气密性好，抗湿气性能高，因而封装组件的长期可靠性高。与PBGA器件相比，电绝缘特性更好，封装密度更高。用于封装大规模集成电路，例如CPU、DSP、SOC、FPGA等。

陶瓷焊球阵列外壳

6.陶瓷四边扁平外壳(CQFP)

CQFP具有体积小，重量轻，封装密度高，热电性能好，适合表面安装的特点，可广泛用于各种大规模集成电路封装，如ECL及CMOS门阵列电路等。

陶瓷四边扁平外壳(CQFP)

7.陶瓷四边无引线外壳(CQFN)

CQFN陶瓷封装管壳是一种常见的表面贴装封装之一，具有体积小，导热性好、密封性好、机械强度高、封装可靠性高的特点，在高速AD/DA、DDS等电路中，也被应用于声表波、射频和微波器件的封装。

陶瓷四边无引线外壳(CQFN)

尽管陶瓷管壳的应用甚广，且其种类繁多，用量极大，但其技术壁垒高，目前全球市场仍由日本京瓷占据主导地位。近年来，在国内半导体产业持续发展背景下，本土企业逐步突破陶瓷管壳关键技术，渐渐扩大市场规模，尤其在一些新兴应用领域，有着良好的发展前景。

例如，光通信器件陶瓷外壳作为光电器件重要部分的外壳，其技术水平直接制约着光纤系统的整体发展。随着5G基站的扩张、东数西算”国策推动数据中心的建设、AI人工智能产业的飞速发展等，未来对光通信器件的需求必将推动光模块封装产业的高速增长，电子陶瓷外壳作为光模块必备零组件，也在不断要求陶瓷封装管壳生产企业在生产规模、技术水平等方面进一步提升。

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