高頻高速陶瓷封裝外殼用陶瓷件、外殼、層壓模具及燒結模具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高頻高速陶瓷封裝外殼用陶瓷件、外殼、層壓模具及燒結模具，涉及半導體微電子器件制備技術領域。所述陶瓷件至少包括第一陶瓷件和第二陶瓷件，所述第一陶瓷件包括第一水平陶瓷件和第二水平陶瓷件，所述第一水平陶瓷件與所述第二水平陶瓷件之間通過第一過渡陶瓷件連接，第二陶瓷件包括第三水平陶瓷件和第四水平陶瓷件，所述第三水平陶瓷件與所述第四水平陶瓷件之間通過第二過渡陶瓷件連接，所述第二陶瓷件整體貼合于所述第一陶瓷件的上表面。通過使用所述陶瓷件將位于外殼內芯片的引腳引出外殼，降低了射頻傳輸損耗，可獲得無波動的RF射頻信號傳輸。
【專利說明】
高頻高速陶瓷封裝外殼用陶瓷件、外殼、層壓模具及燒結模具
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及半導體微電子器件制備技術領域，尤其涉及一種高頻高速陶瓷封裝外殼用陶瓷件、外殼、層壓模具及燒結模具。
【背景技術】
[0002]半導體芯片的封裝外殼是構成集成電路整體的一個主要組成部分，它不僅僅對芯片起著機械保護和芯片電極向外過渡連接的作用，而且對芯片各種功能參數的正確實現、電路使用時要求的環(huán)境條件，以及體現電路特點，都起著根本的保證作用。半導體芯片的封裝外殼包括金屬封裝外殼、塑料封裝外殼和陶瓷封裝外殼等。陶瓷封裝外殼在熱、電、機械特性等方面極其穩(wěn)定，能提供芯片較高的氣密性保護，使芯片具有較高的工作可靠性，因此在半導體芯片封裝領域，陶瓷封裝外殼得到廣泛應用。
[0003]現有技術中采用流延工藝制備生瓷帶料，帶料裁切成標準尺寸的生瓷片，用打孔設備在生瓷片上加工定位孔和腔體，在生瓷片表面用鎢漿料或鉬漿料，也可采用金、銀、銅等導體漿料。采用精密絲網印刷技術印制金屬化圖形，多層生瓷片按照預定順序進行疊片，層壓，再用切割設備將其切割成單個生瓷件，生瓷件經過高溫燒成得到陶瓷件，通過上述方法得到的外殼由于使用過孔的形式將位于陶瓷外內芯片的引腳引到外殼外，微波射頻性能較差。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種高頻高速陶瓷封裝外殼用陶瓷件、外殼、層壓模具及燒結模具，通過使用所述陶瓷件將位于外殼內芯片的引腳引出外殼，降低了射頻傳輸損耗，可獲得無波動的RF射頻信號傳輸。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是:一種高頻高速陶瓷封裝外殼用陶瓷件，其特征在于:至少包括第一陶瓷件和第二陶瓷件，所述第一陶瓷件包括第一水平陶瓷件和第二水平陶瓷件，所述第一水平陶瓷件的高度大于第二水平陶瓷件的高度，所述第一水平陶瓷件的右端與所述第二水平陶瓷件的左端之間通過第一過渡陶瓷件連接，第二陶瓷件包括第三水平陶瓷件和第四水平陶瓷件，所述第三水平陶瓷件的高度大于第四水平陶瓷件的高度，所述第三水平陶瓷件的右端與所述第四水平陶瓷件的左端之間通過第二過渡陶瓷件連接，所述第二陶瓷件整體貼合于所述第一陶瓷件的上表面，且所述第三水平陶瓷件相對于所述第一水平陶瓷件縮進一段長度，所述第四水平陶瓷件相對于所述第二水平陶瓷件延伸出一段長度。
[0006]進一步的技術方案在于:所述第一水平陶瓷件的右端位于所述第二水平陶瓷件左端的左側。
[0007]進一步的技術方案在于:所述第一水平陶瓷件的上表面用于連接鍵合金絲，所述第四水平陶瓷件的下表面用于連接金屬引線。
[0008]進一步的技術方案在于:所述第一陶瓷件和第二陶瓷件的厚度在50μπι到2mm之間。
[0009]進一步的技術方案在于:所述陶瓷件的整體高度差在Imm以上。
[0010]本發(fā)明還公開了一種高頻高速陶瓷封裝外殼，其特征在于:包括若干所述的陶瓷件和外殼本體，所述外殼本體包括金屬底板、金屬側墻和金屬壓環(huán)，所述陶瓷件的一端通過所述金屬壓環(huán)固定在所述金屬側墻的上表面，所述陶瓷件的另一端位于所述外殼本體外，且所述第一水平陶瓷件的下表面與所述金屬側墻的上表面直接接觸，金屬壓環(huán)的下表面與所述第三水平陶瓷件的上表面直接接觸。
[0011]本發(fā)明還公開了一種高頻高速陶瓷封裝外殼用陶瓷件層壓模具，其特征在于:包括層壓上模和層壓下模，所述層壓上模的下表面中部設有向上凹的第一凹陷部，所述層壓下模的上表面中部設有向下凹的第二凹陷部，所述第一凹陷部與第二凹陷部圍合成的空間與所述的陶瓷件的外表面相適配。
[0012]本發(fā)明還公開了一種高頻高速陶瓷封裝外殼用陶瓷件燒結模具，其特征在于:包括燒結上模和燒結下模，所述燒結上模的下表面中部設有向上凹的第三凹陷部，所述燒結下模的上表面中部設有向下凹的第四凹陷部，所述第三凹陷部與第四凹陷部圍合成的空間與所述的陶瓷件的外表面相適配，且第三凹陷部與第四凹陷部圍合成的空間的左上角以及右下角不與所述陶瓷件相接觸。
[0013]采用上述技術方案所產生的有益效果在于:本發(fā)明所述陶瓷件至少為上下兩層但不限于兩層，也可是兩層以上，所述外殼通過使用所述陶瓷件，實現射頻信號從位于頂端的射頻輸入端到管殼外底部的輸出端的順暢傳輸，實現整個外殼的表貼型裝配，省去外殼通常采用的射頻過孔傳輸，消除由過孔加工和金屬化填充對瓷件本身結構可靠性的損壞，降低射頻傳輸損耗，實現了無波動的RF射頻信號傳輸，從而獲得了優(yōu)異的微波射頻性能。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明所述陶瓷件的結構示意圖；
圖2是本發(fā)明所述外殼的部分剖視結構示意圖；
圖3是本發(fā)明所述外殼的部分俯視結構示意圖；
圖4是本發(fā)明所述陶瓷件的層壓模具結構示意圖；
圖5是本發(fā)明所述陶瓷件的燒結模具結構示意圖；
圖6是本發(fā)明所述外殼的制作工藝流程圖；
其中:1、第一水平陶瓷件2、第二水平陶瓷件3、第一過渡陶瓷件4、第三水平陶瓷件5、第四水平陶瓷件6、第二過渡陶瓷件7、鍵合金絲8、金屬引線9、金屬底板10、金屬側墻11、金屬壓環(huán)12、層壓上模13、層壓下模14、第一凹陷部15、第二凹陷部16、燒結上模17、燒結下模18、第三凹陷部19、第四凹陷部。
【具體實施方式】
[0015]下面結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0016]在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發(fā)明內涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0017]如圖1所示，本發(fā)明公開了一種高頻高速陶瓷封裝外殼用陶瓷件，至少包括第一陶瓷件和第二陶瓷件，但不限于兩層，也可是兩層以上，單層厚度在50μπι到2mm可調控，瓷件整體高度差在Imm以上，可調控。所述第一陶瓷件包括第一水平陶瓷件I和第二水平陶瓷件2，所述第一水平陶瓷件I的高度大于第二水平陶瓷件2的高度，所述第一水平陶瓷件I的右端與所述第二水平陶瓷件2的左端之間通過第一過渡陶瓷件3連接，從圖中可以看出，所述第一水平陶瓷件I的右端位于所述第二水平陶瓷件2左端的左側，也就是說所述陶瓷件的偏折角度由0°到90°可調控。
[0018]第二陶瓷件包括第三水平陶瓷件4和第四水平陶瓷件5，所述第三水平陶瓷件4的高度大于第四水平陶瓷件5的高度，所述第三水平陶瓷件4的右端與所述第四水平陶瓷件5的左端之間通過第二過渡陶瓷件6連接;所述第二陶瓷件整體貼合于所述第一陶瓷件的上表面，且所述第三水平陶瓷件4相對于所述第一水平陶瓷件I縮進一段長度，所述第四水平陶瓷件5相對于所述第二水平陶瓷件2延伸出一段長度。需要指出的是，所述第一水平陶瓷件I的上表面用于連接鍵合金絲7，所述第四水平陶瓷件5的下表面用于連接金屬引線8。
[0019]如圖2-3所示，本發(fā)明還公開了一種應用上述陶瓷件的高頻高速陶瓷封裝外殼，所述封裝外殼包括若干個所述的陶瓷件和外殼本體。所述外殼本體包括金屬底板9、金屬側墻10和金屬壓環(huán)11，所述陶瓷件的一端通過所述金屬壓環(huán)11固定在所述金屬側墻10的上表面，所述陶瓷件的另一端位于所述外殼本體外，且所述第一水平陶瓷件I的下表面與所述金屬側墻10的上表面直接接觸，金屬壓環(huán)11的下表面與所述第三水平陶瓷件4的上表面直接接觸。
[0020]如圖6所示為所述封裝外殼的制作工藝:
1)采用表面處理的薄膜進行陶瓷漿料流延；
2)對流延好的生瓷片按照標準尺寸分切、沖孔、印刷、疊片、層壓、熱切、燒結。
[0021]通過控制生瓷片在層壓、燒結過程中的形狀狀態(tài)，同時采用新型粘結劑(聚乙烯醇縮丁醛，但不限于聚乙烯醇縮丁醛樹脂等熱塑性樹脂)體系，獲得具有異型彎曲結構的陶瓷件，實現射頻信號從位于頂端的射頻輸入端到管殼外底部的輸出端的順暢傳輸，實現整個外殼的表貼型裝配，省去外殼通常采用的射頻過孔傳輸，消除由過孔加工和金屬化填充對瓷件本身結構可靠性的損壞，降低射頻傳輸損耗，實現了無波動的RF射頻信號傳輸，從而獲得了優(yōu)異的微波射頻性能。
[0022]如圖4所示，相應的，本發(fā)明還公開了一種高頻高速陶瓷封裝外殼用陶瓷件層壓模具，包括層壓上模12和層壓下模13，所述層壓上模12的下表面中部設有向上凹的第一凹陷部14，所述層壓下模13的上表面中部設有向下凹的第二凹陷部15，所述第一凹陷部14與第二凹陷部15圍合成的空間與所述的陶瓷件的外表面相適配。
[0023]如圖5所示，相應的，本發(fā)明還公開了一種高頻高速陶瓷封裝外殼用陶瓷件燒結模具，包括燒結上模16和燒結下模17。所述燒結上模16的下表面中部設有向上凹的第三凹陷部18，所述燒結下模17的上表面中部設有向下凹的第四凹陷部19，所述第三凹陷部18與第四凹陷部19圍合成的空間與所述的陶瓷件的外表面相適配，且第三凹陷部18與第四凹陷部19圍合成的空間的左上角以及右下角不與所述陶瓷件相接觸。
【主權項】
1.一種高頻高速陶瓷封裝外殼用陶瓷件，其特征在于:至少包括第一陶瓷件和第二陶瓷件，所述第一陶瓷件包括第一水平陶瓷件(I)和第二水平陶瓷件(2)，所述第一水平陶瓷件(I)的高度大于第二水平陶瓷件(2)的高度，所述第一水平陶瓷件(I)的右端與所述第二水平陶瓷件(2)的左端之間通過第一過渡陶瓷件(3)連接，第二陶瓷件包括第三水平陶瓷件(4)和第四水平陶瓷件(5)，所述第三水平陶瓷件(4)的高度大于第四水平陶瓷件(5)的高度，所述第三水平陶瓷件(4)的右端與所述第四水平陶瓷件(5)的左端之間通過第二過渡陶瓷件(6)連接，所述第二陶瓷件整體貼合于所述第一陶瓷件的上表面，且所述第三水平陶瓷件(4)相對于所述第一水平陶瓷件(I)縮進一段長度，所述第四水平陶瓷件(5)相對于所述第二水平陶瓷件(2)延伸出一段長度。2.如權利要求1所述的高頻高速陶瓷封裝外殼用陶瓷件，其特征在于:所述第一水平陶瓷件(I)的右端位于所述第二水平陶瓷件(2)左端的左側。3.如權利要求1所述的高頻高速陶瓷封裝外殼用陶瓷件，其特征在于:所述第一水平陶瓷件(I)的上表面用于連接鍵合金絲(7)，所述第四水平陶瓷件(5)的下表面用于連接金屬引線(8)。4.如權利要求1所述的高頻高速陶瓷封裝外殼用陶瓷件，其特征在于:所述第一陶瓷件和第二陶瓷件的厚度在50μπι到2mm之間。5.如權利要求1所述的高頻高速陶瓷封裝外殼用陶瓷件，其特征在于:所述陶瓷件的整體高度差在Imm以上。6.—種高頻高速陶瓷封裝外殼，其特征在于:包括如權利要求1-5中任意一項所述的若干陶瓷件和外殼本體，所述外殼本體包括金屬底板(9)、金屬側墻(10)和金屬壓環(huán)(11)，所述陶瓷件的一端通過所述金屬壓環(huán)(11)固定在所述金屬側墻(10)的上表面，所述陶瓷件的另一端位于所述外殼本體外，且所述第一水平陶瓷件(I)的下表面與所述金屬側墻(10)的上表面直接接觸，金屬壓環(huán)(11)的下表面與所述第三水平陶瓷件(4)的上表面直接接觸。7.—種高頻高速陶瓷封裝外殼用陶瓷件層壓模具，其特征在于:包括層壓上模(12)和層壓下模(13)，所述層壓上模(12)的下表面中部設有向上凹的第一凹陷部(14)，所述層壓下模(13)的上表面中部設有向下凹的第二凹陷部(15)，所述第一凹陷部(14)與第二凹陷部(15)圍合成的空間與權利要求1-5中任意一項所述的陶瓷件的外表面相適配。8.—種高頻高速陶瓷封裝外殼用陶瓷件燒結模具，其特征在于:包括燒結上模(16)和燒結下模(17)，所述燒結上模(16)的下表面中部設有向上凹的第三凹陷部(18)，所述燒結下模(17)的上表面中部設有向下凹的第四凹陷部(19)，所述第三凹陷部(18)與第四凹陷部(19)圍合成的空間與權利要求1-5中任意一項所述的陶瓷件的外表面相適配，且第三凹陷部(18)與第四凹陷部(19)圍合成的空間的左上角以及右下角不與所述陶瓷件相接觸。
【文檔編號】H01L23/055GK105845581SQ201610191264
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月30日
【發(fā)明人】劉林杰, 鄭欣, 喬志壯, 丁飛, 任才華, 吳亞光, 張義政, 白洪波, 陳軍偉
【申請人】中國電子科技集團公司第十三研究所