CN108610083A - 一种陶瓷封装体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种陶瓷封装体,包括陶瓷基座和盖板,所述陶瓷基座包括底部和侧壁,所述侧壁的上端面和盖板之间设有接合层;所述接合层包括:第一金属层,所述第一金属层形成于侧壁的上端面;钎焊材料层,所述钎焊材料层形成于第一金属层上。本发明所述陶瓷封装体通过在陶瓷封装体的接合层中设置钎焊材料层及实现方式的选择,使陶瓷封装体能保持良好气密性,满足产品性能,降低陶瓷基座脆裂风险,降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种陶瓷封装体,具体涉及一种电子元件的陶瓷封装体。
背景技术
陶瓷封装体的内部用于放置电子元件,通过金属化镀层实现内外电气化连接,广泛应用于石英晶体振荡器和谐振器。
现有的陶瓷封装体的结构示意图如附图1所示,其中1为陶瓷基座;2为电子浆料钨浆;3为电镀镍;4为银铜合金焊料;5为可伐(Fe-Co-Ni)环;6为电镀镍;7为电镀金;8为盖板(可伐材料);现有技术中,通过将购买的覆有银铜合金焊料的可伐环与陶瓷基板(含2、3层)压合后热处理来制备4和5所示结构,且银铜合金焊料的厚度≥25um。
由于目前所使用材料中银铜合金焊料较厚(≥25um),银含量高,银作为贵金属,成本较高;且可伐环的使用也增加了成本,工艺流程较为复杂;在封焊过程中,盖板中参与封焊材料为可伐材料,其熔点较高,瞬间易产生大量热量,底材瓷体容易产生较大热应力,容易对底材瓷体产生裂纹。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种陶瓷封装体。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:一种陶瓷封装体,包括陶瓷基座和盖板,所述陶瓷基座包括底部和侧壁,所述侧壁的上端面和盖板之间设有接合层;所述接合层包括:
第一金属层,所述第一金属层形成于侧壁的上端面;
钎焊材料层,所述钎焊材料层形成于第一金属层上;
所述钎焊材料层为铜层、银层、镍层、Ni-P层、银层和铜层的重叠层、银层和铜层的交替重叠层、Ni-P层和银层的重叠层、Ni-P层和银层的交替层叠层、镍层和银层的重叠层、镍层和银层的交替重叠层、镍层和铜层的重叠层、镍层和铜层的交替重叠层、Ni-P层和铜层的重叠层、Ni-P层和铜层的交替重叠层、镍层和Ni-P层的重叠层、镍层和Ni-P层的交替重叠层、镍层和Ni-P层和银层的重叠层或镍层和Ni-P层和银层的交替重叠层。
所述银层和铜层的重叠层表示在第一金属层上形成一层银层,再在银层上形成一层铜层,或者在第一金属层上形成一层铜层,再在铜层上形成一层银层。所述银层和铜层的交替重叠层表示在第一金属层上形成银层和铜层交替重叠,银层和铜层的交替重叠层与第一金属层的关系可以为:第一金属层-铜层-银层-铜层,也可以为第一金属层-铜层-银层-铜层-银层。所述Ni-P层和银层的重叠层表示在第一金属层上形成一层Ni-P层,再在Ni-P层上形成一层银层,或者在第一金属层上形成一层银层,再在银层上形成一层Ni-P层。所述Ni-P层和银层的交替层叠层表示在第一金属层上形成在第一金属层上形成Ni-P层和银层交替重叠,Ni-P层和银层交替重叠层与第一金属层的关系可以为:第一金属层-Ni-P层-银层-Ni-P层,也可以为第一金属层-Ni-P层-银层-Ni-P层-银层。所述镍层和银层的重叠层表示在第一金属层上形成一层银层,再在银层上形成一层镍层,或者在第一金属层上形成一层镍层,再在镍层上形成一层银层。所述镍层和银层的交替重叠层表示在第一金属层上形成银层和镍层交替重叠,银层和镍层的交替重叠层与第一金属层的关系可以为:第一金属层-镍层-银层-镍层,也可以为第一金属层-镍层-银层-镍层-银层。所述镍层和铜层的重叠层表示在第一金属层上形成一层铜层,再在铜层上形成一层镍层,或者在第一金属层上形成一层镍层,再在镍层上形成一层铜层。所述镍层和铜层的交替重叠层表示在第一金属层上形成铜层和镍层交替重叠,铜层和镍层的交替重叠层与第一金属层的关系可以为:第一金属层-镍层-铜层-镍层,也可以为第一金属层-镍层-铜层-镍层-铜层。所述Ni-P层和铜层的重叠层表示在第一金属层上形成一层Ni-P层,再在Ni-P层上形成一层铜层,或者在第一金属层上形成一层铜层,再在铜层上形成一层Ni-P层。所述Ni-P层和铜层的交替重叠层表示在第一金属层上形成在第一金属层上形成Ni-P层和铜层交替重叠,Ni-P层和铜层交替重叠层与第一金属层的关系可以为:第一金属层-Ni-P层-铜层-Ni-P层,也可以为第一金属层-Ni-P层-铜层-Ni-P层-铜层。所述镍层和Ni-P的重叠层表示在第一金属层上形成一层镍层,再在镍层上形成一层Ni-P层,或者在第一金属层上形成一层Ni-P层,再在Ni-P层上形成一层镍层。所述镍层和Ni-P的交替重叠层表示在第一金属层上形成镍层和Ni-P层交替重叠,镍层和Ni-P层的交替重叠层与第一金属层的关系可以为:第一金属层-镍层-Ni-P层-镍层,也可以为第一金属层-镍层-Ni-P层-镍层-Ni-P层。所述镍层和Ni-P和银层的重叠层表示在第一金属层上形成一层镍层,在镍层上形成一层Ni-P层,在Ni-P层上形成一层银层或者在第一金属层上形成一层Ni-P层,在Ni-P层上形成一层镍层,再在镍层上形成一层银层,三层之间的顺序可以更换。所述镍层和Ni-P和银层的交替重叠层表示在第一金属层上形成镍层和Ni-P层交替重叠,再在镍层或Ni-P层上形成银层。镍层和Ni-P层和银层的交替重叠层与第一金属层的关系可以为:第一金属层-镍层-Ni-P层-银层-镍层,也可以为第一金属层-镍层-Ni-P层-银层-镍层-Ni-P层-银层。
陶瓷基座的材料为可以为一般陶瓷材料,如氧化铝、氮化铝、碳化硅、氧化锆等。盖板的材料可以为铝碳化硅、42合金(Fe-42%Ni)、194合金(Cu-2.3%-0.03%P)等。本发明所述陶瓷封装体的钎焊材料层选择上述材料来替代目前银铜焊料焊料+可伐部分(图1中的4和5),具有以下优势:
(1)、可以降低封焊时温度:现有技术中,通常采用可伐环同盖板焊接,可伐环制备时需要在可伐环底部制备一层焊料层,焊料层一般为银铜合金焊料层或银锡合金焊料层,为了达到较好的密封效果,可伐环同盖板焊接需要约1400℃的封焊温度,采用本发明的钎焊材料层,可以将钎焊材料和盖板直接封焊,封焊温度降低至明显低于1400℃,降低陶瓷基座脆裂风险,且封焊效果良好,密封性能好;
(2)降低生产成本:现有方式银铜合金焊料层较厚,银作为贵金属,成本较高,而本发明所述钎焊材料层可以降低银的使用量,减少银的消耗,且无需使用可伐环;
(3)、本发明所述钎焊材料层可以通过电镀、化学镀、蒸镀、溅射多种工艺实现,有多种工艺选择,可行性高;
(4)、新钎焊料层工艺范围较宽,该层总厚度可控制在1~30um,工艺控制简单。
作为本发明所述陶瓷封装体的优选实施方式,所述接合层还包括保护层;所述保护层形成于钎焊材料层上。保护层可以防止钎焊材料层受环境影响而导致钎焊性能下降。
作为本发明所述陶瓷封装体的优选实施方式,所述银层和铜层的重叠层和所述银层和铜层的交替重叠层中,与盖板或保护层接触的为银层;
所述Ni-P层和银层的重叠层和所述Ni-P层和银层的交替层叠层中,与盖板或保护层接触的为银层;
所述镍层和银层的重叠层和所述镍层和银层的交替重叠层中,与盖板或保护层接触的为银层;
所述镍层和铜层的重叠层和所述镍层和铜层的交替重叠层中,与盖板或保护层接触的为铜层;
所述Ni-P层和铜层的重叠层和所述Ni-P层和铜层的交替重叠层中,与盖板或保护层接触的为铜层;
所述镍层和Ni-P层的重叠层和所述镍层和Ni-P层的交替重叠层中,与盖板或保护层接触的为Ni-P层;
所述镍层和Ni-P层和银层的重叠层和所述镍层和Ni-P层和银层的交替重叠层中,与盖板或保护层接触的为银层。
作为本发明所述陶瓷封装体的优选实施方式,所述钎焊材料层为铜层、银层、银层和铜层的重叠层、Ni-P层和银层的重叠层、镍层和银层的重叠层、镍层和Ni-P层的重叠层或镍层和Ni-P层和银层的重叠层。采用一层结构的铜层或银层,或者采用两层结构的银层和铜层的重叠层、Ni-P层和银层的重叠层、镍层和银层的重叠层、镍层和Ni-P层的重叠层或镍层和Ni-P层和银层的重叠层即可更低成本地实现钎焊材料层的使用效果。
作为本发明所述陶瓷封装体的更优选实施方式,所述钎焊材料层为银层和铜层的重叠层、Ni-P层和银层的重叠层、镍层和银层的重叠层、镍层和Ni-P层的重叠层或镍层和Ni-P层和银层的重叠层。采用上述钎焊材料层可以使接合层的层间结合力更优。
作为本发明所述陶瓷封装体的最优选实施方式,所述钎焊材料层为银层和铜层的重叠层。
作为本发明所述陶瓷封装体的优选实施方式,所述第一金属层为钨层、银层、铜层、钼层或钼锰合金层。
作为本发明所述陶瓷封装体的更优选实施方式,所述第一金属层为钨层。
作为本发明所述陶瓷封装体的优选实施方式,所述第一金属层的厚度为3~30μm。
作为本发明所述陶瓷封装体的优选实施方式,所述钎焊材料层的厚度为1~30μm。
作为本发明所述陶瓷封装体的优选实施方式,所述保护层为金层、银层、镍层和银层的重叠层或镍层和金层的重叠层;
所述镍层和银层的重叠层中,与钎焊材料层接触的为镍层;
所述镍层和金层的重叠层中,与钎焊材料层接触的为镍层。
空气中的湿度和氧气等外界环境因素可能对钎焊材料层有影响,因此优选在钎焊材料层表面上设置保护层,与盖板接触的保护层优选为惰性金属镀层,不容易与外界环境发生反应,更优选为金镀层。
作为本发明所述陶瓷封装体的优选实施方式,所述保护层为镍层和银层的重叠层或镍层和金层的重叠层。在钎焊材料表面形成镍层,然后在镍层表面形成金层或银层,镍层可以使金层或银层和钎焊材料更好地接合。
作为本发明所述陶瓷封装体的优选实施方式,所述保护层的厚度为0.1~10um。保护层的厚度薄,对封焊几乎无影响。
作为本发明所述陶瓷封装体的优选实施方式,所述钎焊材料层的形成方式为电镀、化学镀、蒸镀和溅射中的至少一种。所述钎焊材料层可以通过多种工艺方式实现,丰富工艺选择的多样性。
作为本发明所述陶瓷封装体的更优选实施方式,所述钎焊材料层的形成方式为电镀。电镀工艺相比其它工艺更为方便,但现有的银铜合金层或银锡合金层的电镀制备工艺不成熟,本发明所述钎焊材料层为同一种金属镀层,容易通过电镀工艺实现。
本发明的有益效果在于:本发明提供了一种陶瓷封装体。本发明所述陶瓷封装体通过在陶瓷封装体的接合层中设置钎焊材料层及实现方式的选择,使陶瓷封装体能保持良好气密性,满足产品性能,降低陶瓷基座脆裂风险,降低了生产成本。
附图说明
图1为现有的陶瓷封装体的结构示意图;
图2为实施例1的陶瓷封装体的结构示意图;
图3为实施例5的陶瓷封装体的结构示意图;
其中,1、陶瓷基座;2、电子浆料钨浆;3、电镀镍;4、银铜合金焊料;5、可伐环;6、电镀镍;7、电镀金;8、盖板;9、陶瓷基座;10、第一金属层;11、钎焊材料层;12、盖板;13、陶瓷基座;14、第一金属层;15、Ni-P层;16、铜层;17、镍层;18、银层;19盖板。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点,下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明实施例所述陶瓷基座的材料为以氧化铝为主体的陶瓷材料;所述盖板的材料为可伐合金。
实施例1
本发明所述陶瓷封装体的一种实施例,如图2所示,本实施例所述陶瓷封装体包括陶瓷基座9和盖板12,所述陶瓷基座9包括底部和侧壁,所述侧壁的上端面和盖板之间设有接合层;所述接合层包括:
第一金属层10,所述第一金属层形成于侧壁的上端面,所述第一金属层10为钼锰合金层,厚度为20μm;
钎焊材料层11,所述钎焊材料层11形成于第一金属层10上,所述钎焊材料层11为铜层,厚度为30μm。
所述钎焊材料层11的形成方式为电镀。
实施例2
本发明所述陶瓷封装体的一种实施例,本实施例所述陶瓷封装体包括陶瓷基座和盖板,所述陶瓷基座包括底部和侧壁,所述侧壁的上端面和盖板之间设有接合层;所述接合层包括:
第一金属层,所述第一金属层形成于侧壁的上端面,所述第一金属层为铜层,厚度为7μm;
钎焊材料层,所述钎焊材料层形成于第一金属层上;所述钎焊材料层为银层,厚度为5μm。
所述钎焊材料层的形成方式为电镀。
实施例3
本发明所述陶瓷封装体的一种实施例,本实施例所述陶瓷封装体包括陶瓷基座和盖板,所述陶瓷基座包括底部和侧壁,所述侧壁的上端面和盖板之间设有接合层;所述接合层包括:
第一金属层,所述第一金属层形成于侧壁的上端面,所述第一金属层为钨层,厚度为3μm;
钎焊材料层,所述钎焊材料层形成于第一金属层上,所述钎焊材料层为银层和铜层的重叠层,铜层形成于第一金属层上,银层形成于铜层上,所述钎焊材料层的厚度为15μm。
所述钎焊材料层的形成方式为化学镀。
实施例4
本发明所述陶瓷封装体的一种实施例,本实施例所述陶瓷封装体包括陶瓷基座和盖板,所述陶瓷基座包括底部和侧壁,所述侧壁的上端面和盖板之间设有接合层;所述接合层包括:
第一金属层,所述第一金属层形成于侧壁的上端面,所述第一金属层为钨层,厚度为30μm;
钎焊材料层,所述钎焊材料层形成于第一金属层上,所述钎焊材料层为Ni-P层和银层的重叠层,Ni-P层形成于第一金属层上,银层形成于Ni-P层上,所述钎焊材料层的厚度为3μm。
所述钎焊材料层的形成方式为电镀。
实施例5
本发明所述陶瓷封装体的一种实施例,如图3所示,本实施例所述陶瓷封装体包括陶瓷基座13和盖板19,所述陶瓷基座包括底部和侧壁,所述侧壁的上端面和盖板之间设有接合层;所述接合层包括:
第一金属层14,所述第一金属层14形成于侧壁的上端面,所述第一金属层为银层,厚度为20μm;
钎焊材料层,所述钎焊材料层形成于第一金属层14上,所述钎焊材料层为Ni-P层15和铜层16的重叠层,Ni-P层15形成于第一金属层14上,铜层16形成于Ni-P层15上,所述钎焊材料层的厚度为10μm;
保护层,所述保护层形成于钎焊材料层上,保护层的厚度为1.5μm,所述保护层为镍层17和银层18的重叠层,镍层17形成于钎焊材料层上,镍层17的厚度为1μm,银层18形成于镍层17上,银层18的厚度为0.5μm。
所述钎焊材料层的形成方式为蒸镀。
实施例6
本发明所述陶瓷封装体的一种实施例,本实施例所述陶瓷封装体包括陶瓷基座和盖板,所述陶瓷基座包括底部和侧壁,所述侧壁的上端面和盖板之间设有接合层;所述接合层包括:
第一金属层,所述第一金属层形成于侧壁的上端面,所述第一金属层为钼层,厚度为20μm;
钎焊材料层,所述钎焊材料层形成于第一金属层上,所述钎焊材料层为铜层和银层的重叠层,铜层形成于第一金属层上,银层形成于铜层上,所述钎焊材料层的厚度为10μm;
保护层,所述保护层形成于钎焊材料层上,保护层的厚度为1.1μm,所述保护层为镍层和金层的重叠层,镍层形成于钎焊材料层上,镍层的厚度为1μm,金层形成于镍层上,金层的厚度为0.1μm。
所述钎焊材料层的形成方式为电镀。
实施例7
本发明所述陶瓷封装体的一种实施例,本实施例所述陶瓷封装体包括陶瓷基座和盖板,所述陶瓷基座包括底部和侧壁,所述侧壁的上端面和盖板之间设有接合层;所述接合层包括:
第一金属层,所述第一金属层形成于侧壁的上端面,所述第一金属层为钼锰合金层,厚度为20μm;
钎焊材料层,所述钎焊材料层形成于第一金属层上,所述钎焊材料层为铜层和银层的交替重叠层,铜层形成于第一金属层上,银层形成于铜层上,铜层形成于银层上,所述钎焊材料层的厚度为10μm;
保护层,所述保护层形成于钎焊材料层上,保护层的厚度为0.1μm,所述保护层为金层。
所述钎焊材料层的形成方式为电镀。
实施例8
本发明所述陶瓷封装体的一种实施例,本实施例所述陶瓷封装体包括陶瓷基座和盖板,所述陶瓷基座包括底部和侧壁,所述侧壁的上端面和盖板之间设有接合层;所述接合层包括:
第一金属层,所述第一金属层形成于侧壁的上端面,所述第一金属层为铜层,厚度为10μm;
钎焊材料层,所述钎焊材料层形成于第一金属层上,所述钎焊材料层为镍层和银层的重叠层,镍层形成于第一金属层上,银层形成于镍层上,所述钎焊材料层的厚度为15μm;
保护层,所述保护层形成于钎焊材料层上,保护层的厚度为1μm,所述保护层为银层。
所述钎焊材料层的形成方式为电镀。
实施例9
本发明所述陶瓷封装体的一种实施例,本实施例所述陶瓷封装体包括陶瓷基座和盖板,所述陶瓷基座包括底部和侧壁,所述侧壁的上端面和盖板之间设有接合层;所述接合层包括:
第一金属层,所述第一金属层形成于侧壁的上端面,所述第一金属层为钨层,厚度为10μm;
钎焊材料层,所述钎焊材料层形成于第一金属层上,所述钎焊材料层为镍层,所述钎焊材料层的厚度为10μm;
保护层,所述保护层形成于钎焊材料层上,保护层的厚度为3μm,所述保护层为银层。
所述钎焊材料层的形成方式为溅射。
实施例10
本发明所述陶瓷封装体的一种实施例,本实施例所述陶瓷封装体包括陶瓷基座和盖板,所述陶瓷基座包括底部和侧壁,所述侧壁的上端面和盖板之间设有接合层;所述接合层包括:
第一金属层,所述第一金属层形成于侧壁的上端面,所述第一金属层为钨层,厚度为10μm;
钎焊材料层,所述钎焊材料层形成于第一金属层上,所述钎焊材料层为Ni-P层,所述钎焊材料层的厚度为10μm;
保护层,所述保护层形成于钎焊材料层上,保护层的厚度为10μm,所述保护层为镍层和金层的重叠层,镍层形成于钎焊材料层上,镍层的厚度为9.5μm,金层形成于镍层上,金层的厚度为0.5μm。
所述钎焊材料层的形成方式为电镀。
实施例11
本发明所述陶瓷封装体的一种实施例,本实施例所述陶瓷封装体包括陶瓷基座和盖板,所述陶瓷基座包括底部和侧壁,所述侧壁的上端面和盖板之间设有接合层;所述接合层包括:
第一金属层,所述第一金属层形成于侧壁的上端面,所述第一金属层为钨层,厚度为10μm;
钎焊材料层,所述钎焊材料层形成于第一金属层上,所述钎焊材料层为镍层和铜层的重叠层,镍层形成于第一金属层上,铜层形成于镍层上,所述钎焊材料层的厚度为15μm;
保护层,所述保护层形成于钎焊材料层上,保护层的厚度为10μm,所述保护层为镍层和金层的重叠层,镍层形成于钎焊材料层上,镍层的厚度为9.5μm,金层形成于镍层上,金层的厚度为0.5μm。
所述钎焊材料层的形成方式为电镀。
实施例12
本发明所述陶瓷封装体的一种实施例,本实施例所述陶瓷封装体包括陶瓷基座和盖板,所述陶瓷基座包括底部和侧壁,所述侧壁的上端面和盖板之间设有接合层;所述接合层包括:
第一金属层,所述第一金属层形成于侧壁的上端面,所述第一金属层为钨层,厚度为10μm;
钎焊材料层,所述钎焊材料层形成于第一金属层上,所述钎焊材料层为镍层和Ni-P层的重叠层,镍层形成于第一金属层上,Ni-P层形成于镍层上,所述钎焊材料层的厚度为20μm;
保护层,所述保护层形成于钎焊材料层上,保护层的厚度为10μm,所述保护层为镍层和金层的重叠层,镍层形成于钎焊材料层上,镍层的厚度为9.5μm,金层形成于镍层上,金层的厚度为0.5μm。
所述钎焊材料层的形成方式为电镀。
实施例13
本发明所述陶瓷封装体的一种实施例,本实施例所述陶瓷封装体包括陶瓷基座和盖板,所述陶瓷基座包括底部和侧壁,所述侧壁的上端面和盖板之间设有接合层;所述接合层包括:
第一金属层,所述第一金属层形成于侧壁的上端面,所述第一金属层为钨层,厚度为10μm;
钎焊材料层,所述钎焊材料层形成于第一金属层上,所述钎焊材料层为镍层和Ni-P层和银层的重叠层,镍层形成于第一金属层上,Ni-P层形成于镍层上,银层形成于Ni-P层上,所述钎焊材料层的厚度为20μm;
保护层,所述保护层形成于钎焊材料层上,保护层的厚度为3μm,所述保护层为银层。
所述钎焊材料层的形成方式为电镀。
对比例1
本发明所述陶瓷封装体的一种对比例,本对比例所述陶瓷封装体同实施例7相比,本对比例不含钎焊材料层和保护层,采用银锡合金层和可伐环代替钎焊材料层和保护层,即本对比所述陶瓷封装体包括陶瓷基座和盖板,所述陶瓷基座包括底部和侧壁,所述侧壁的上端面和盖板之间设有接合层;所述接合层包括:
第一金属层,所述第一金属层形成于侧壁的上端面,所述第一金属层为钨层,厚度为20μm;
银锡合金层,所述银锡合金层形成于第一金属层上,所述银锡合金层的厚度为30μm;
可伐环,所述可伐环形成于银锡合金层上。
对比例2
本发明所述陶瓷封装体的一种对比例,本对比例所述陶瓷封装体的结构示意图见图1,本对比所述陶瓷封装体包括陶瓷基座1和盖板8,所述陶瓷基座包括底部和侧壁,所述侧壁的上端面和盖板之间设有接合层;所述接合层包括:
第一金属层2,所述第一金属层2形成于侧壁的上端面;
电镀镍层3,所述电镀镍层3形成于第一金属层2上;
银铜合金焊料4,所述银铜合金焊料4形成于电镀镍层3上;
可伐环5,所述可伐环形成于银铜合金焊料4上;
电镀镍层6,所述电镀镍层6形成于可伐环5上;
电镀金层7,所述电镀金层7形成于电镀镍层6上。
实施例14
将实施例1~13和对比例1、2进行性能的对比,测试结果见表1。
表1实施例1~13和对比例1、2的性能比较
组别 | 焊缝开裂率/% | 漏气率/% | 产品频率偏移 | 封焊温度/℃ |
实施例1 | 0 | <0.05 | ±5 | 1100 |
实施例2 | 0 | <0.05 | ±5 | 950 |
实施例3 | 0 | <0.05 | ±5 | 980 |
实施例4 | 0 | <0.05 | ±5 | 1000 |
实施例5 | 0 | <0.05 | ±5 | 1050 |
实施例6 | 0 | <0.05 | ±5 | 980 |
实施例7 | 0 | <0.05 | ±5 | 1000 |
实施例8 | 0 | <0.05 | ±5 | 1060 |
实施例9 | 0 | <0.05 | ±5 | 1080 |
实施例10 | 0 | <0.05 | ±5 | 1100 |
实施例11 | 0 | <0.05 | ±5 | 1100 |
实施例12 | 0 | <0.05 | ±5 | 1090 |
实施例13 | 0 | <0.05 | ±5 | 1030 |
对比例1 | 0.28 | <0.05 | ±5 | 1250 |
对比例2 | 0.32 | <0.05 | ±5 | 1420 |
从表1的结果可以看出,实施例1~13所述陶瓷封装体的焊缝开裂率几乎为零,漏气率均小于0.05%(即1×10-9Pa.m3/s),产品频率偏移为±5PPM,但是实施例1~13所述陶瓷封装体的成本均比对比例1、2要低,钎焊材料层的成本相比传统银铜合金焊料方案低10%以上。因此可见,本发明所述陶瓷封装体可在不降低陶瓷封装体产品性能的前提下,有效减小陶瓷基座封焊脆裂风险,并降低产品成本。
最后所应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种陶瓷封装体,其特征在于,包括陶瓷基座和盖板,所述陶瓷基座包括底部和侧壁,所述侧壁的上端面和盖板之间设有接合层;所述接合层包括:
第一金属层,所述第一金属层形成于侧壁的上端面;
钎焊材料层,所述钎焊材料层形成于第一金属层上;
所述钎焊材料层为铜层、银层、镍层、Ni-P层、银层和铜层的重叠层、银层和铜层的交替重叠层、Ni-P层和银层的重叠层、Ni-P层和银层的交替层叠层、镍层和银层的重叠层、镍层和银层的交替重叠层、镍层和铜层的重叠层、镍层和铜层的交替重叠层、Ni-P层和铜层的重叠层、Ni-P层和铜层的交替重叠层、镍层和Ni-P层的重叠层、镍层和Ni-P层的交替重叠层、镍层和Ni-P层和银层的重叠层或镍层和Ni-P层和银层的交替重叠层。
2.如权利要求1所述陶瓷封装体,其特征在于,所述接合层还包括保护层;所述保护层形成于钎焊材料层上。
3.如权利要求2所述陶瓷封装体,其特征在于,所述银层和铜层的重叠层和所述银层和铜层的交替重叠层中,与盖板或保护层接触的为银层;
所述Ni-P层和银层的重叠层和所述Ni-P层和银层的交替层叠层中,与盖板或保护层接触的为银层;
所述镍层和银层的重叠层和所述镍层和银层的交替重叠层中,与盖板或保护层接触的为银层;
所述镍层和铜层的重叠层和所述镍层和铜层的交替重叠层中,与盖板或保护层接触的为铜层;
所述Ni-P层和铜层的重叠层和所述Ni-P层和铜层的交替重叠层中,与盖板或保护层接触的为铜层;
所述镍层和Ni-P层的重叠层和所述镍层和Ni-P层的交替重叠层中,与盖板或保护层接触的为Ni-P层;
所述镍层和Ni-P层和银层的重叠层和所述镍层和Ni-P层和银层的交替重叠层中,与盖板或保护层接触的为银层。
4.如权利要求3所述陶瓷封装体,其特征在于,所述钎焊材料层为铜层、银层、银层和铜层的重叠层、Ni-P层和银层的重叠层、镍层和银层的重叠层、镍层和Ni-P层的重叠层或镍层和Ni-P层和银层的重叠层;优选地,所述钎焊材料层为银层和铜层的重叠层、Ni-P层和银层的重叠层、镍层和银层的重叠层、镍层和Ni-P层的重叠层或镍层和Ni-P层和银层的重叠层;更优选地,所述钎焊材料层为银层和铜层的重叠层。
5.如权利要求1所述陶瓷封装体,其特征在于,所述第一金属层为钨层、银层、铜层、钼层或钼锰合金层;优选地,所述第一金属层为钨层。
6.如权利要求1所述陶瓷封装体,其特征在于,所述第一金属层的厚度为3~30μm。
7.如权利要求1所述陶瓷封装体,其特征在于,所述钎焊材料层的厚度为1~30μm。
8.如权利要求2所述陶瓷封装体,其特征在于,所述保护层为金层、银层、镍层和银层的重叠层或镍层和金层的重叠层;
所述镍层和银层的重叠层中,与钎焊材料层接触的为镍层;
所述镍层和金层的重叠层中,与钎焊材料层接触的为镍层。
9.如权利要求2所述陶瓷封装体,其特征在于,所述保护层的厚度为0.1~10um。
10.如权利要求1所述陶瓷封装体,其特征在于,所述钎焊材料层的形成方式为电镀、化学镀、蒸镀和溅射中的至少一种;优选地,所述钎焊材料层的形成方式为电镀。
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