本發(fā)明涉及陶瓷封裝外殼技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種面陣電荷耦合器件封裝用陶瓷外殼及其制作方法。

背景技術(shù)：

常規(guī)的cpga（ceramicpingridarray,陶瓷針型柵格陣列，一種芯片封裝形式)陶瓷外殼由陶瓷件、針引線以及金屬封口環(huán)（可選）組成，其中陶瓷件采用多層氧化鋁陶瓷鎢金屬化高溫共燒工藝制作，一次成型，不用后期加工，之后陶瓷件與針引線采用銀銅焊料進(jìn)行組裝焊接。

面陣電荷耦合器件（chargecoupledevice，簡(jiǎn)稱ccd）封裝用陶瓷外殼封裝形式為cpga類結(jié)構(gòu)，由陶瓷件、針引線兩部分組成，陶瓷件材料為90％的氧化鋁，針引線材料為鐵鎳合金或鐵鎳鈷合金。由于面陣ccd封裝外殼主要用于封裝凝視型空間面陣ccd器件，引出方式為cpga類結(jié)構(gòu)，陶瓷外殼外形尺寸大、平面度要求高、高氣密性，陶瓷件通過(guò)高溫共燒工藝一次成型無(wú)法滿足要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種面陣電荷耦合器件封裝用陶瓷外殼及其制作方法，采用該方法制作的陶瓷外殼，平面度高、氣密性高，能夠解決平面度低的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種面陣電荷耦合器件封裝用陶瓷外殼，包括陶瓷件和針引線，所述陶瓷件正面的芯片安裝區(qū)、封口面均采用磨拋方式進(jìn)行加工，磨拋后陶瓷件的封口面、芯片安裝區(qū)的平面度均≤1μm/mm或50μm。

進(jìn)一步地，陶瓷件的封口面采用拋光機(jī)或磨具進(jìn)行磨拋；

當(dāng)芯片安裝區(qū)與封口面共面時(shí)，芯片安裝區(qū)的磨拋方式同封口面的磨拋方式；

當(dāng)芯片安裝區(qū)與封口面不共面時(shí)，芯片安裝區(qū)的磨拋方式為磨具磨拋加工。

進(jìn)一步地，所述陶瓷件的正面設(shè)有鍵合區(qū)內(nèi)嵌的凹槽，鍵合區(qū)內(nèi)嵌在凹槽內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述陶瓷件背面的針引線的引出端設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)嵌有焊盤，焊盤的表面低于陶瓷件的背面，所述陶瓷件背面采用拋光機(jī)磨拋或磨具磨拋。

進(jìn)一步地，所述針引線的引線節(jié)距包括1.27mm、2.54mm、2.54mm交錯(cuò)，引線數(shù)≤1000；所述陶瓷件的外形尺寸為，長(zhǎng)寬≤200.00mm×200.00mm，高度≤20.00mm。

進(jìn)一步地，所述陶瓷件的芯片安裝區(qū)設(shè)有若干陣列排布的通孔。

進(jìn)一步地，所述陶瓷件的正面或背面設(shè)有定位標(biāo)記槽。

更進(jìn)一步地，所述陶瓷件的封口面上設(shè)有安裝孔。

本發(fā)明還提供一種面陣電荷耦合器件封裝用陶瓷外殼的制作方法，包括以下工藝：流延、落料、沖孔、填孔、印刷、層壓、熱切、燒結(jié)、磨拋、鍍鎳、釬焊、鍍金。

進(jìn)一步地，磨拋工藝是采用拋光機(jī)或磨具對(duì)陶瓷件正面的封口面、芯片安裝區(qū)和背面進(jìn)行磨拋。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，增加了對(duì)陶瓷件的磨拋工藝，即對(duì)陶瓷件的表面進(jìn)行磨拋機(jī)械加工，能夠提高陶瓷件表面的平面度，進(jìn)而提高封裝的氣密性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的示意圖；

圖2是圖1的仰視圖；

圖3是圖1的俯視圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例2的示意圖；

圖5是圖4的仰視圖；

圖6是圖4的俯視圖；

圖7是本發(fā)明陶瓷件上有定位標(biāo)記槽的示意圖；

圖中：1、陶瓷件；2、針引線；3、芯片安裝區(qū)；4、封口面；5、陶瓷件的背面；6、鍵合區(qū)；7、通孔；8、焊盤；9、凹槽；10、安裝孔；11、定位標(biāo)記槽；12、陶瓷件的正面。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，增加了磨拋工藝，對(duì)陶瓷外殼進(jìn)行磨拋，使其芯片安裝區(qū)和封口面達(dá)到要求的平面度，在此通過(guò)兩個(gè)具體的實(shí)施例對(duì)本技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例1

本發(fā)明實(shí)施例1提供的一種面陣電荷耦合器件封裝用陶瓷外殼，參見圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)施例是當(dāng)芯片安裝區(qū)與封口面4共面時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括陶瓷件1和針引線2，陶瓷件1正面的芯片安裝區(qū)3、封口面4均采用磨拋方式進(jìn)行加工，磨拋后陶瓷件1的封口面4、芯片安裝區(qū)3的平面度均≤1μm/mm或50μm/mm。

其中，陶瓷件1的封口面4采用拋光機(jī)或磨具進(jìn)行磨拋，當(dāng)芯片安裝區(qū)3與封口面4共面時(shí)，芯片安裝區(qū)3的磨拋方式同封口面4的磨拋方式，當(dāng)共面時(shí)，優(yōu)選采用拋光機(jī)磨拋，磨拋效率高，效果好，有利于保證平面度；當(dāng)采用磨具磨拋時(shí)，所用的磨具一般為圓形金剛石砂輪、金剛石磨頭，電動(dòng)氣動(dòng)均可，磨具的硬度要高于磨拋部位的硬度，當(dāng)然不限于本實(shí)施例列舉的種類。

當(dāng)陶瓷件的背面5需要采用拋光機(jī)磨拋或磨具磨拋時(shí)，陶瓷件的背面5設(shè)有針引線2的焊盤8內(nèi)嵌的凹槽，焊盤的表面低于陶瓷件的背面5，磨拋時(shí)用拋光機(jī)，不會(huì)對(duì)焊盤造成損壞。同樣的，在陶瓷件正面設(shè)有鍵合區(qū)6內(nèi)嵌的凹槽9，鍵合區(qū)6內(nèi)嵌在凹槽9內(nèi)，磨拋時(shí)用拋光機(jī)，不會(huì)對(duì)焊盤造成損壞。

其中，針引線2的引線節(jié)距包括1.27mm、2.54mm、2.54mm交錯(cuò)，引線數(shù)≤1000，與現(xiàn)有技術(shù)中陶瓷外殼的制作方法相同，引線節(jié)距也具有相同的種類；陶瓷件的外形尺寸為，長(zhǎng)寬≤200.00mm×200.00mm，高度≤20.00mm。

更進(jìn)一步的，在陶瓷件的芯片安裝區(qū)3設(shè)有若干陣列排布的通孔7，由于陶瓷結(jié)構(gòu)的部件，散熱性比較差，因此設(shè)置通孔7，可用于散熱或電連接。

進(jìn)一步采取的技術(shù)方案，參見圖7，根據(jù)使用要求，在陶瓷件的正面12或背面可同時(shí)設(shè)有或在一面設(shè)有定位標(biāo)記槽11，定位標(biāo)記槽11的位置可以在芯片安裝區(qū)3或是封口面4上，定位標(biāo)記槽11的形狀為十字形凹槽或丁字形凹槽或直角形凹槽。因?yàn)?，?dāng)陶瓷件的尺寸較大時(shí)，定位可能會(huì)不準(zhǔn)確，出現(xiàn)安裝不到位的問題，定位標(biāo)記槽的作用可使在正面或背面上安裝的部件準(zhǔn)確到位。

進(jìn)一步采取的技術(shù)方案，參見圖5、圖6，根據(jù)使用要求，在陶瓷件的封口面4上設(shè)有安裝孔10。

實(shí)施例2

本發(fā)明實(shí)施例2提供的一種面陣電荷耦合器件封裝用陶瓷外殼，參見圖4、圖5、圖6所示，從圖4中可以看出，芯片安裝區(qū)3內(nèi)嵌在陶瓷件內(nèi)，也即芯片安裝區(qū)3與封口面4不共面，此時(shí)，芯片安裝區(qū)3的磨拋方式為磨具磨拋加工，便于磨拋芯片安裝區(qū)的邊角。除此之外，其余采取的技術(shù)方案與實(shí)施例1相同。

本發(fā)明還提供了一種面陣電荷耦合器件封裝用陶瓷外殼的制作方法，包括以下工藝：流延、落料、沖孔、填孔、印刷、層壓、熱切、燒結(jié)、磨拋、鍍鎳、釬焊、鍍金。磨拋工藝是采用拋光機(jī)或磨具對(duì)陶瓷件正面的封口面、芯片安裝去和背面進(jìn)行磨拋，同時(shí)采用藍(lán)寶石玻璃膠粘方式進(jìn)行封口。

具體流程為：外殼經(jīng)流延、熱切后，沖腔和沖孔、孔金屬化，經(jīng)印刷、定位、層壓、熱切成單個(gè)生瓷件，再通過(guò)燒結(jié)、磨拋、鍍鎳、釬焊、鍍金后形成單個(gè)的面陣ccd用陶瓷外殼。

本發(fā)明借鑒cpga外殼的設(shè)計(jì)、工藝加工技術(shù)等，在原有技術(shù)基礎(chǔ)之上進(jìn)行再提高和研發(fā)，與常規(guī)cpga外殼相比，本發(fā)明有以下優(yōu)勢(shì)：

1、外殼的鍵合區(qū)可設(shè)計(jì)為內(nèi)嵌結(jié)構(gòu)，如圖3、圖6所示；

2、可根據(jù)使用要求在芯片安裝區(qū)增加通孔設(shè)計(jì)，如圖3、圖6所示；

3、可根據(jù)使用要求設(shè)計(jì)專用的定位標(biāo)記槽，如圖7所示；

4、可根據(jù)使用要求設(shè)計(jì)專用的安裝孔，如圖5、圖6所示；

5、陶瓷封口面磨拋和芯片安裝區(qū)磨拋，最大可加工外形尺寸為200.00mm×200.00mm；

6、芯片安裝區(qū)和封口區(qū)平面度可達(dá)到≤1μm/mm或50μm；

7、具有較高的機(jī)械可靠性，機(jī)械沖擊滿足1500g，6個(gè)方向；

8、具有高氣密性的優(yōu)點(diǎn)，氣密性≤5×10-3pa·cm3/s，a4。

本發(fā)明主要應(yīng)用于對(duì)地觀察衛(wèi)星等，具有快速連續(xù)照相、信噪比高、觀測(cè)機(jī)動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。目前，世界航天技術(shù)發(fā)展迅速，全球已有五千多個(gè)衛(wèi)星、飛船、航天飛機(jī)、空間站等飛行器進(jìn)入宇宙空間。在衛(wèi)星群中，ccd圖像傳感器是最關(guān)鍵的部分，用于封裝我國(guó)此類產(chǎn)品的高可靠陶瓷外殼需求迫切、需求量大。

以上對(duì)本發(fā)明提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本發(fā)明中應(yīng)用具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。