[发明专利]一种带AlN和Si过渡片陶瓷外壳封装结构

说明书

本发明公开了一种带AlN和Si过渡片陶瓷外壳封装结构，包括陶瓷外壳基座，陶瓷外壳基座包括陶瓷芯腔以及键合指，陶瓷外壳基座的顶部焊接封接环，陶瓷芯腔内，从下往上依次焊接氮化铝过渡片、硅过渡片以及硅芯片，硅芯片通过键合丝连接到陶瓷外壳基座上相应的键合指上，封接环上焊接有金锡合金盖板。本发明通过使用两层过渡片，氮化铝过渡片的热膨胀系数在氧化铝陶瓷和硅片之间，上层过渡片为与焊接芯片材质相同的硅，并且两层过渡片都采用局部焊接的方式，来减小芯片与陶瓷外壳焊接处之间的应力，大大增加芯片焊接时的可靠性，提高产品的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种陶瓷外壳封装结构。

背景技术

陶瓷外壳与芯片的连接有多种方式，包括胶粘、焊料焊接等，以焊料焊接来说，陶瓷外壳和芯片的焊接，是将芯片焊接到陶瓷外壳的芯腔内，使芯片在陶瓷外壳的芯腔环境中能正常的工作，对芯片进行保护的同时实现电气连接，实现芯片的电性能。

传统的焊接方式为将芯片直接焊接到陶瓷外壳的芯腔内，由于陶瓷外壳和芯片的热膨胀系数不同，受热膨胀时形变量就不同，会产生较大应力，而某些芯片在焊接的过程中要求较高，在一定形变量下会使芯片发生形变，甚至断裂，直接影响产品的正常生产和使用。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提出一种带AlN和Si过渡片陶瓷外壳封装结构，减小了芯片与陶瓷外壳焊接处的应力。

技术方案：一种带AlN和Si过渡片陶瓷外壳封装结构，包括陶瓷外壳基座，所述陶瓷外壳基座包括陶瓷芯腔以及键合指，所述陶瓷外壳基座的顶部焊接封接环，所述陶瓷芯腔内，从下往上依次焊接氮化铝过渡片、硅过渡片以及硅芯片，所述硅芯片通过键合丝连接到陶瓷外壳基座上相应的键合指上，所述封接环上焊接有金锡合金盖板。

进一步的，所述氮化铝过渡片与陶瓷外壳基座之间，以及所述硅过渡片与氮化铝过渡片之间采用局部焊接连接。

进一步的，所述氮化铝过渡片与陶瓷外壳基座之间的焊接面积大于所述硅过渡片与氮化铝过渡片之间的焊接面积。

进一步的，所述硅过渡片与氮化铝过渡片之间的焊接面为圆形。

进一步的，所述氮化铝过渡片与陶瓷外壳基座之间，以及所述硅过渡片与氮化铝过渡片之间的焊料为Ag72Cu28或金基焊料。

进一步的，所述陶瓷外壳基座为氧化铝陶瓷材料制备。

进一步的，所述封接环为瓷封合金。

有益效果：1、本发明采用氮化铝(AlN)过渡片和硅(Si)过渡片依次焊接在陶瓷外壳基座芯腔内，来降低芯片与陶瓷外壳焊接处的应力；2、本发明中两层过渡片采用局部焊接的方式，氮化铝(AlN)过渡片与陶瓷基座的焊接面积比硅(Si)过渡片与氮化铝(AlN)过渡片的焊接面积大，通过局部焊接与逐层减小焊接面积两种方式，降低焊接应力的传递；3、本发明中两层过渡片的焊接面的形状为圆形，在相同焊接面积的情况下，圆形焊接的抗拉能力较大，以此达到提高产品整体质量的目的。

附图说明

图1为陶瓷外壳剖面图；

图2为陶瓷外壳与过渡片相对位置结构图；

图3为过渡片与焊料相对位置示意图；

图4为CLCC20陶瓷外壳焊接过渡片示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。