CN109461704A - 陶瓷封装外壳 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种陶瓷封装外壳，属于陶瓷封装领域，包括陶瓷件、设于所述陶瓷件外侧面上的空心孔及设于所述陶瓷件底部且向所述陶瓷件外周延伸的引线；所述空心孔为金属化孔，所述空心孔向所述陶瓷件的外侧面及所述陶瓷件的底面开口，所述引线通过焊接分别于与设于所述陶瓷件底部的焊盘及所述陶瓷件连接，且焊接包角位于所述空心孔内。本发明提供的陶瓷封装外壳，用于与引线连接的焊盘尺寸可由传统的最小1.0mm可缩小至0.2mm‑0.8mm，焊盘距陶瓷件边缘尺寸由最小0.05mm实现0mm，外壳的外形尺寸缩小0.5mm以上，有效减小了陶瓷封装外壳的整体尺寸，满足外壳的小型化设计发展趋势。

Description

陶瓷封装外壳
技术领域
本发明属于陶瓷封装技术领域，更具体地说，是涉及一种陶瓷封装外壳。
背景技术
传统的CQFP(Ceramic Quad Flat Pack)外壳是保护环的四侧引脚扁平封装。该类外壳通过对引线采用打弯的方式，在引线的前端和后端形成良好的“弯月面”焊料包角，形成立体钎焊结构，缓解外力对金属化层的冲击，保证引线焊接强度的可靠性。这种方式要求引线与管壳焊接的焊盘长度1.0mm以上，而且为保证可靠性，一般要求焊盘距外形边缘要求0.05mm以上，无法实现外壳外形尺寸的进一步小型化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种陶瓷封装外壳，以解决现有技术中存在的难以实现CQFP外壳外形尺寸小型化的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种陶瓷封装外壳，包括：陶瓷件、设于所述陶瓷件外侧面上的空心孔及设于所述陶瓷件底部且向所述陶瓷件外周延伸的引线；所述空心孔为金属化孔，所述空心孔向所述陶瓷件的外侧面及所述陶瓷件的底面开口，所述引线通过焊接分别于与设于所述陶瓷件底部的焊盘及所述陶瓷件连接，且焊接包角位于所述空心孔内。
进一步地，位于所述陶瓷件同一侧的所述引线相互平行，所述空心孔与所述引线一一对应。
进一步地，所述引线包括焊接段和与所述焊接段的外端连接的引出段，所述焊接段平行于所述陶瓷件的底面。
进一步地，所述引出段为与所述陶瓷件底面平行的平直构件；或者，所述引出段为折弯构件。
进一步地，所述引线的外端通过连接件连为一体，所述连接件为矩形构件。
进一步地，所述连接件的四角分别设有第一定位孔。
进一步地，所述连接件四边的中部分别设有第二定位孔。
进一步地，所述空心孔的内壁镀金。
进一步地，所述空心孔的孔径为0.15～0.30mm，所述空心孔的高度为0.10～3.00mm；所述引线的宽度为0.10mm～0.46mm，引线的厚度为0.10～0.30mm。
进一步地，所述陶瓷件的芯腔内设有用于对芯片进行对位的对位标记。
本发明提供的陶瓷封装外壳的有益效果在于：与现有技术相比，本发明陶瓷封装外壳，在陶瓷件四周冲压设置空心孔，然后再在空心孔侧壁进行金属化，保证了引线的性能，同时加工工艺简单，用于保证焊接强度的焊接包角位于空心孔内，因此，用于与引线连接的焊盘尺寸可由传统的最小1.0mm可缩小至0.2mm-0.8mm，焊盘距陶瓷件边缘尺寸由最小0.05mm实现0mm，外壳的外形尺寸缩小0.5mm以上，有效减小了陶瓷封装外壳的整体尺寸，满足外壳的小型化设计发展趋势。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的陶瓷封装外壳主视结构剖视图；
图2为本发明实施例一采用的陶瓷件、空心孔和引线的主视装配结构剖视图；
图3为图1的仰视图；
图4为图1的俯视图；
图5为本发明实施例二提供的陶瓷封装外壳主视结构剖视图；
图6为图5的仰视图；
图7为图5的俯视图。
其中，图中各附图标记：
1-陶瓷件；2-空心孔；3-引线；301-焊接段；302-引出段；4-焊接包角；5-连接件；6-第一定位孔；7-第二定位孔；8-封口环；9-热沉；10-焊盘
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请一并参阅图1至图7，现对本发明提供的陶瓷封装外壳进行说明。所述陶瓷封装外壳，包括陶瓷件1、设于陶瓷件1外侧面上的空心孔2及设于陶瓷件1底部且向陶瓷件1外周延伸的引线3；空心孔2为金属化孔，空心孔2向陶瓷件1的外侧面及陶瓷件1的底面开口，引线3通过焊接分别于与设于陶瓷件1底部的焊盘及陶瓷件1连接，且焊接包角4位于空心孔3内。
其中，焊接包角4用于实现引线3加固，来保证外壳引线的钎焊强度，实现引线的焊接可靠性。
本发明提供的陶瓷封装外壳，与现有技术相比，在陶瓷件1四周冲压设置空心孔2，然后再在空心孔2侧壁进行金属化，保证了引线3的性能，同时加工工艺简单，用于保证焊接强度的焊接包角4位于空心孔2内，因此，用于与引线3连接的焊盘尺寸可由传统的最小1.0mm可缩小至0.2mm-0.8mm，焊盘距陶瓷件边缘尺寸由最小0.05mm实现0mm，外壳的外形尺寸缩小0.5mm以上，有效减小了陶瓷封装外壳的整体尺寸，满足外壳的小型化设计发展趋势。
其中，陶瓷件1可具有2层到50层的布线结构，具备可多层布线、高可靠性、高气密性、散热能力强等特点。
参阅图1及图5，作为本发明提供的陶瓷封装外壳的一种具体实施方式，陶瓷件1顶部设有封口环8，底部设有热沉9。
具体地，陶瓷件1材料为90％的氧化铝，采用多层氧化铝陶瓷钨金属化高温共烧工艺制作，封口环8及引线3材料为铁镍钴合金或铁镍合金，热沉9材料为钨铜、钼铜及CPC等，陶瓷件1与封口环8、热沉9及引线3采用银铜焊料焊接。金属材质的封口环8用于金锡封口、平行缝焊或激光缝焊封口，热沉9用于芯片接地或散热。
请一并参阅图2至图4、图6及图7，作为本发明提供的陶瓷封装外壳的一种具体实施方式，位于陶瓷件1同一侧的引线3相互平行，空心孔2与引线3一一对应。
请参阅图1至图7，作为本发明提供的陶瓷封装外壳的一种具体实施方式，引线3包括焊接段301和与焊接段301的外端连接的引出段302，焊接段301平行于陶瓷件1的底面。其中，陶瓷件1的引线3焊接强度相当均大于7N，焊接部位的引线3由于未进行成型加工，因此未受到打弯成型机械加工所带来的损伤，其疲劳次数正反两个方向均大于5次。
参阅图1至图4，作为本发明提供的陶瓷封装外壳的一种具体实施方式，为满足不同安装需求，引出段302为与陶瓷件1底面平行的平直构件。
参阅图5至图7，作为本发明提供的陶瓷封装外壳的一种具体实施方式，为满足不同安装需求，引出段为折弯构件302。
请参阅图3、图4、图6及图7，作为本发明提供的陶瓷封装外壳的一种具体实施方式，引线3的外端通过连接件5连为一体，连接件5为矩形构件。
请参阅图3、图4、图6及图7，作为本发明提供的陶瓷封装外壳的一种具体实施方式，为了方便加工定位，连接件5的四角分别设有第一定位孔6。
参阅图3及图4，作为本发明提供的陶瓷封装外壳的一种具体实施方式，为了方便加工定位，连接件5四边的中部分别设有第二定位孔6。
作为本发明提供的陶瓷封装外壳的一种具体实施方式，为了减小引线电阻，空心孔2的内壁镀金。
作为本发明提供的陶瓷封装外壳的一种具体实施方式，空心孔2的孔径为0.15～0.30mm，空心孔2的高度为0.10～3.00mm；引线3的宽度为0.10mm～0.46mm，引线3的厚度为0.10～0.30mm。
作为本发明提供的陶瓷封装外壳的一种具体实施方式，为了方便芯片的安装，陶瓷件1的芯腔内设有用于对芯片进行对位的对位标记。
作为本发明提供的陶瓷封装外壳的一种具体实施方式，对位标记为圆形或三角形结构图形，对位腔体为十字形或L形结构定位腔体结构，便于芯片精确安装。
作为本发明提供的陶瓷封装外壳的一种具体实施方式，引线3的数量为4-352，陶瓷封装外壳整体外形尺寸最小可达3mm×3mm。
制造时，采用Al2O3、AlN、玻璃瓷等多层共烧技术，具体流程为：外壳经流延、热切后，冲腔和冲孔、孔金属化后，经印刷、定位、层压、热切成当个生瓷件，再通过烧结、钎焊、镀镍、镀金后形成单个的陶瓷封装外壳。
本发明提供的陶瓷封装外壳具有一个或多个腔体(最多可达10个)，内部可安装多个芯片和多种无源元件，满足用户高集成度封装要求；封装气密性高，气密性满足≤1×10- 3Pa·cm3/s，A4；可靠性高，可满足温度循环：-65℃～175℃，200次，恒定加速度：30000g，Y1方向，1min；键合指宽度最小可实现0.06mm，键合指间距最小可实现0.06mm。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.陶瓷封装外壳，其特征在于：包括陶瓷件、设于所述陶瓷件外侧面上的空心孔及设于所述陶瓷件底部且向所述陶瓷件外周延伸的引线；所述空心孔为金属化孔，所述空心孔向所述陶瓷件的外侧面及所述陶瓷件的底面开口，所述引线通过焊接分别于与设于所述陶瓷件底部的焊盘及所述陶瓷件连接，且焊接包角位于所述空心孔内。
2.如权利要求1所述的陶瓷封装外壳，其特征在于：位于所述陶瓷件同一侧的所述引线相互平行，所述空心孔与所述引线一一对应。
3.如权利要求1所述的陶瓷封装外壳，其特征在于：所述引线包括焊接段和与所述焊接段的外端连接的引出段，所述焊接段平行于所述陶瓷件的底面。
4.如权利要求3所述的陶瓷封装外壳，其特征在于：所述引出段为与所述陶瓷件底面平行的平直构件；或者，所述引出段为折弯构件。
5.如权利要求1所述的陶瓷封装外壳，其特征在于：所述引线的外端通过连接件连为一体，所述连接件为矩形构件。
6.如权利要求5所述的陶瓷封装外壳，其特征在于：所述连接件的四角分别设有第一定位孔。
7.如权利要求6所述的陶瓷封装外壳，其特征在于：所述连接件四边的中部分别设有第二定位孔。
8.如权利要求1所述的陶瓷封装外壳，其特征在于：所述空心孔的内壁镀金。
9.如权利要求1所述的陶瓷封装外壳，其特征在于：所述空心孔的孔径为0.15～0.30mm，所述空心孔的高度为0.10～3.00mm；所述引线的宽度为0.10mm～0.46mm，引线的厚度为0.10～0.30mm。
10.如权利要求1所述的陶瓷封装外壳，其特征在于：所述陶瓷件的芯腔内设有用于对芯片进行对位的对位标记。
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