[发明专利]一种大尺寸多芯片电路用大功率金属陶瓷封装外壳及其制备方法

说明书

本发明提供了一种大尺寸多芯片电路用大功率金属陶瓷封装外壳及其制备方法，封装外壳包括盖板、外壳围框以及散热底板，盖板设于外壳围框顶部，将外壳围框上部开口封闭；外壳围框侧墙上开设有多个窗口，在窗口内装载有陶瓷件，陶瓷件位于外壳围框外侧的一端设有焊接区，焊接区连接有引线，陶瓷件位于外壳围框内侧的一端设有可供内部封装芯片和外部电路键合的键合区，焊接区与键合区电连接；散热底板位于外壳围框底部，包括叠合连接的第一金属板、第二金属板以及第三金属板。本发明用于多芯片电路大功率电子元器件封装，能够避免常规的塑封和玻璃封器件难以避免大功率器件的散热、耐外部物理和化学环境变化等储存和使用过程中出现的可靠性问题。

技术领域

本发明涉及微电子陶瓷封装领域，尤其涉及一种封装外壳及其制备方法。

背景技术

随着汽车、电子消费品、航空和航天等领域的不断发展，电子元器件使用频率逐步增加，功率不断增大，而为了在有限的重量和空间体积内要求集成的功能不断增加，通常需要将多个具有形同功能或者不同功能的独立封装器件装配一起，封装结构的集成度低，空间利用率小，其所占据的体积大，质量重。常规的塑封和玻璃封器件难以避免大功率器件的散热、耐外部物理和化学环境变化等储存和使用过程中出现的可靠性问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种大尺寸多芯片电路用大功率金属陶瓷封装外壳及其制备方法，用于多芯片电路大功率电子元器件封装，能够满足汽车、电子消费品、航空和航天等领域所用电子元器件的发展对其使用频率逐步增加，功率不断增大，而为了在有限的重量和空间体积内要求集成的功能不断增加的要求；并且能够避免常规的塑封和玻璃封器件难以避免大功率器件的散热、耐外部物理和化学环境变化等储存和使用过程中出现的可靠性问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种大尺寸多芯片电路用大功率金属陶瓷封装外壳，包括盖板、外壳围框以及散热底板，其中：

所述盖板设于外壳围框顶部，将所述外壳围框上部开口封闭；

所述外壳围框侧墙上开设有多个窗口，在所述窗口内装载有陶瓷件，所述陶瓷件位于外壳围框外侧的一端设有焊接区，所述焊接区连接有引线，所述陶瓷件位于外壳围框内侧的一端设有可供内部封装芯片和外部电路键合的键合区，所述焊接区与键合区电连接；

所述散热底板位于外壳围框底部，包括由上至下叠合连接的第一金属板、第二金属板以及第三金属板。

为本发明所优选的是，所述盖板通过外壳围框上端部的密封环焊接将外壳围框顶部密封。

为本发明所优选的是，所述外壳围框内侧壁上设有多根支撑件，所述支撑件的个数不少于六个。

为本发明所优选的是，所述散热底板上端面沿外壳围框外部两侧开设有沟槽，所述散热底板的端部开凿有用于固定封装外壳的螺纹孔。

为本发明所优选的是，所述第一金属板与第三金属板由铜制成，所述第二金属板由钨铜合金制成。

为本发明所优选的是，所述焊接区与键合区为片状结构，附着在陶瓷件内部。

一种大尺寸多芯片电路用大功率金属陶瓷封装外壳的制备方法，包括以下步骤：

1）在多片氧化铝生瓷片上用机械冲制的方法加工出通孔；

2）通过丝网印刷方式将厚度在5-30um的钨金属化膜层转移到氧化铝生瓷片上；

3）采用机械冲制或者激光切割的方法在部分氧化铝生瓷片两侧部分加工出空腔腔体；

4）将经过步骤3）加工的多个氧化铝生瓷片与部分由步骤2）得到的氧化铝生瓷片叠加在一起并压实，形成生瓷组件；用划片机将上述叠加后的生瓷组件从其上表面切成单个陶瓷生体，然后在陶瓷生体上下、左右端面进行金属化；最后经1600℃高温烧结24小时，得到陶瓷件；