CN209216947U - 用于集成电路封装的盖板及集成电路封装器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例公开一种用于集成电路封装的盖板及集成电路封装器件，涉及集成电路封装技术领域，为便于简化封装工艺而发明。所述用于集成电路封装的盖板，包括：盖板本体，在所述盖板本体的待封装面上固定有金属层，在所述金属层上设有预成型的焊料层，所述焊料层通过冷压焊的方式固定在所述金属层上；所述集成电路封装器件，包括盒体，在所述盒体内设有芯片模块，在所述盒体的开口处封装有盖板，所述盖板为所述的用于集成电路封装的盖板，所述焊料层熔融后焊接在所述开口的周缘。本实用新型适用于集成电路封装器件的气密性封装。

Description

用于集成电路封装的盖板及集成电路封装器件

技术领域

本实用新型涉及集成电路封装技术领域，尤其涉及用于集成电路封装的盖板及集成电路封装器件。

背景技术

在使用预成型焊料片的气密性或真空器件封装工艺中，通常是将封装盖板、预成型焊料片和金属或陶瓷管座依次放入封焊夹具并定位，再进入真空炉内经过抽真空、加热、加压和降温过程，完成整个真空封焊工艺。在实际应用中盖板、预成型焊料片、管座的放置及定位过程操作繁琐，封装工艺较为复杂。

发明内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种用于集成电路封装的盖板及集成电路封装器件，便于简化封装工艺。

第一方面，本实用新型实施例提供一种用于集成电路封装的盖板，包括：盖板本体，在所述盖板本体的待封装面上固定有金属层，在所述金属层上设有预成型的焊料层，所述焊料层通过冷压焊的方式固定在所述金属层上。

根据本实用新型实施例的一种具体实现方式，所述金属层呈封闭的环形，所述金属层的外缘形状与所述盖板本体的外缘形状相适应，且所述金属层的外形尺寸小于所述盖板本体的外形尺寸。

根据本实用新型实施例的一种具体实现方式，所述金属层呈封闭的环形，所述金属层的外缘形状与所述盖板本体的外缘形状相适应；所述焊料层呈封闭的环形，所述焊料层的外缘形状与所述金属层的外缘形状相适应，且所述焊料层的外形尺寸小于所述金属层的外形尺寸。

根据本实用新型实施例的一种具体实现方式，所述焊料层的外缘位于所述金属层的外缘之内，所述焊料层的内缘位于所述金属层的内缘之外。

根据本实用新型实施例的一种具体实现方式，所述金属层包括第一金属层、第二金属层和第三金属层，第二金属层位于第一金属层和第二金属层之间；所述第一金属层与所述盖板本体的待封装面固定连接；所述第三金属层与所述焊料层固定连接。

根据本实用新型实施例的一种具体实现方式，所述焊料层为In97Ag3合金焊料片，所述第三金属层为金金属层。

根据本实用新型实施例的一种具体实现方式，所述盖板本体的待封装面上具有台阶，所述金属层固定在所述台阶的台阶面上。

根据本实用新型实施例的一种具体实现方式，所述盖板本体的待封装面上具有沟槽，所述金属层固定在所述沟槽内。

第二方面，本实用新型实施例提供一种集成电路封装器件，包括盒体，在所述盒体内设有芯片模块，在所述盒体的开口处封装有盖板，所述盖板为前述任一实现方式所述的用于集成电路封装的盖板，所述焊料层熔融后焊接在所述开口的周缘。

根据本实用新型实施例的一种具体实现方式，所述开口的周缘和/或所述盖板本体的待封装面上具有台阶，所述焊料层熔融后焊接在所述台阶处。

本实用新型实施例提供的用于集成电路封装的盖板及集成电路封装器件，所述盖板，包括盖板本体，在盖板本体的待封装面上固定有金属层，在所述金属层上通过冷压焊的方式预先固定有焊料层，这样，在进行实际封装时，只需将预先固定有焊料层的盖板，与金属或陶瓷等材料制成的管座或盒体对准定位，即可进行封装。不需单独对焊料层进行定位，便于简化封装工艺，同时可避免在封装过程中因焊料层与盖板之间出现移位而导致的封装气密性不良的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型一实施例用于集成电路封装的盖板的结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图2中D-D向的剖视图；

图4为图3中的局部放大图；

图5为图1中设有金属层的盖板本体的结构示意图；

图6为图1中焊料层的结构示意图；

图7为本实用新型一实施例集成电路封装器件的剖视图；

图8为图7中的局部放大图；

图9为本实用新型另一实施例中盖板本体的结构示意图；

图10为图9的主视图；

图11为图10中A-A向的剖视图；

图12为图11中的局部放大图；

图13为本实用新型另一实施例集成电路封装器件的局部剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参看图1至图6，本实施例用于集成电路封装的盖板1，包括：盖板本体2，在所述盖板本体2的待封装面上固定有金属层3，在所述金属层3上设有预成型的焊料层4，所述焊料层4通过冷压焊的方式固定在所述金属层3上。

盖板本体2可为可伐合金(英文：KOVAR)、硅、锗等材质，外部形状可为矩形或圆形等。在盖板本体2的待封装面上，可通过蒸发、溅射、CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)、电镀等方式形成所述金属层3。所述金属层3的材料优选为与盖板本体2和焊料层4润湿性较好的材料，在一实施例中，所述金属层3为金(Au)金属层3。

参看图7及图8，在具体应用时，可先将盖板1在待封装的盒体5(内部设有芯片模块S)的开口处定位好，装好夹具，再进入真空炉内经过抽真空、加热、加压和降温过程，完成整个真空封焊工艺。在加热过程中，焊料层4熔化后分别润湿盒体5及盖板本体2上的金属层3，利用熔化焊料对盒体5及盖板本体2上的金属层3的粘结力的作用，实现盒体5的封装焊接，封装后的盒体5内部具有较好的气密性，以保护盒体5内部的芯片模块不受周围环境(湿气和污染物)的侵蚀。盒体5也可称为管座。

本实施例中，所述焊料层4通过冷压焊的方式固定在所述金属层3上。冷压焊是指室温下借助压力使待焊金属产生塑性变形而实现固态焊接的方法。通过塑性变形挤出连接部位界面上的氧化膜等杂质，使纯洁金属紧密接触，达到晶间结合。

本实施例中，在盖板本体的待封装面上固定有金属层，在所述金属层上通过冷压焊的方式预先固定有焊料层，这样，在进行实际封装时，只需将预先固定有焊料层的盖板，与金属或陶瓷等材料制成的管座或盒体对准定位，即可进行封装。不需单独对焊料层进行定位，便于简化封装工艺，同时可避免在封装过程中因焊料层与盖板之间出现移位而导致的封装气密性不良的问题。

此外，通过冷压焊的方式将焊料层4固定在所述金属层3上，从而达到将焊料层4预敷在盖板本体2上的目的，这样，将焊料层4固定在所述金属层3上时，依靠普通的工夹具即可完成对位和冷压焊，无需增加昂贵的焊接设备，成本较低，且操作流程简单；此外，将预成型焊料层4与盖板本体2之间预先对位及固定，便于简化后续封装过程中的对位流程，提高封装效率。

为使封装后盒体5内部具有更好的气密性，参看图5，所述金属层3呈封闭的环形，所述金属层3的外缘形状与所述盖板本体2的外缘形状相适应，所述金属层3的外形尺寸可以与所述盖板本体2的外形尺寸相一致。本实用新型不限于此，为了减少在封装时出现焊料爬盖的现象，在本实用新型一实施例中，所述金属层3的外形尺寸小于所述盖板本体2的外形尺寸，即金属层3的外缘与盖板本体2的外缘之间具有一定的距离。

参看图6，在本实用新型一实施例中，所述焊料层4呈封闭的环形，所述焊料层4的外缘形状与所述金属层3的外缘形状相适应，且所述焊料层4的外形尺寸小于所述金属层3的外形尺寸。优选地，所述焊料层4的外缘位于所述金属层3的外缘之内，所述焊料层4的内缘位于所述金属层3的内缘之外，这样，可进一步提高封装后盒体5内部的气密性以及减少在封装时出现焊料爬盖的现象。

为使得焊料与金属层3之间、金属层3与盖板本体2之间具有较强的粘结力，在本实用新型一实施例中，所述金属层3为复合金属膜，可选地，所述金属层3包括第一金属层3、第二金属层3和第三金属层3，第二金属层3位于第一金属层3和第二金属层3之间，所述第二金属层3又可称为过渡金属层3，所述第一金属层3与所述盖板本体2的待封装面固定连接，所述第三金属层3与所述焊料层4固定连接。具体地，所述金属层3可为钛镍金(Ti-Ni-Au)、铬镍金(Cr-Ni-Au)等复合金属膜。

本实用新型一实施例中，所述焊料层4为In97Ag3合金焊料片，所述第三金属层3为金(Au)金属层3，这样，便于在封装过程中，可充分利用熔融焊料对待封装的盒体5及盖板本体2上的所述金属层3之间的润湿而产生的粘结力，提高盖板与盒体5之间封装的可靠性和盒体5内部的气密性。

为进一步提高封装后盒体5内部的气密性，参看图9至图13，所述盖板本体2的待封装面上具有台阶6，所述金属层3固定在所述台阶6的台阶面上，相应地，焊料层4也位于所述台阶6处，这样，在封装后，熔融后的焊料粘结在所述台阶6和盒体5之间，借助于所述台阶能进一步提高盒体5内部的气密性。

本实施例中，可选地，所述盒体5的开口的周缘也可具有台阶，所述盖板本体2的待封装面上的台阶6与所述开口的周缘的台阶相咬合，所述焊料层4熔融后焊接在所述盖板本体2的待封装面上的台阶6与所述开口的周缘的台阶之间，通过台阶的相互咬合，使得盒体5内部具有更好的气密性。

本实用新型另一实施例中，所述盖板本体2的待封装面上具有沟槽，所述金属层3固定在所述沟槽内，这样，在将盖体封装在盒体5上之后，焊缝均匀美观。

参看图7及图8，本实用新型实施例还提供一种集成电路封装器件，包括盒体5，在所述盒体5内设有芯片模块，在所述盒体5的开口处封装有盖，1，所述盖板为前述任一实施例所述的用于集成电路封装的盖板，所述焊料层4熔融后焊接在所述开口的周缘。

本实施例中，通过冷压焊的方式将焊料层4固定在所述金属层3上，从而达到将焊料层4预敷在盖板本体2上的目的，这样，将焊料层4固定在所述金属层3上时，依靠普通的工夹具即可完成对位和冷压焊，无需增加昂贵的焊接设备，成本较低，且操作流程简单；此外，本实施例中，将预成型焊料层4与盖板本体2之间预先对位及固定，便于简化封装过程中的对位流程，提高封装效率。

参看图9，本实用新型一实施例中，在所述盖板本体2的待封装面上具有台阶6，所述焊料层4熔融后焊接在盖板本体2的待封装面上的的台阶处，借助于该台阶6，在封装完成后能进一步提高盒体5内部的气密性。

本实用新型另一实施例中，所述开口的周缘具有台阶，所述焊料层4熔融后焊接在所述开口的周缘的台阶处，借助于开口周缘的台阶，在封装完成后能进一步提高盒体5内部的气密性。

参看图13，本实用新型又一实施例中，在所述盖板本体2的待封装面上具有台阶6，所述开口的周缘也具有台阶，所述盖板本体2的待封装面上的台阶6与所述开口的周缘的台阶相咬合，所述焊料层4熔融后焊接在所述盖板本体2的待封装面上的台阶6与所述开口的周缘的台阶之间，通过台阶的相互咬合，使得盒体5内部具有更好的气密性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

为了描述的方便，描述以上装置是以功能分为各种单元/模块分别描述。当然，在实施本实用新型时可以把各单元/模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于集成电路封装的盖板，其特征在于，包括：盖板本体，在所述盖板本体的待封装面上固定有金属层，在所述金属层上设有预成型的焊料层，所述焊料层通过冷压焊的方式固定在所述金属层上。

2.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，所述金属层呈封闭的环形，所述金属层的外缘形状与所述盖板本体的外缘形状相适应，且所述金属层的外形尺寸小于所述盖板本体的外形尺寸。

3.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，所述金属层呈封闭的环形，所述金属层的外缘形状与所述盖板本体的外缘形状相适应；

所述焊料层呈封闭的环形，所述焊料层的外缘形状与所述金属层的外缘形状相适应，且所述焊料层的外形尺寸小于所述金属层的外形尺寸。

4.根据权利要求2或3所述的盖板，其特征在于，所述焊料层的外缘位于所述金属层的外缘之内，所述焊料层的内缘位于所述金属层的内缘之外。

5.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，所述金属层包括第一金属层、第二金属层和第三金属层，第二金属层位于第一金属层和第二金属层之间；

所述第一金属层与所述盖板本体的待封装面固定连接；

所述第三金属层与所述焊料层固定连接。

6.根据权利要求5所述的盖板，其特征在于，所述焊料层为In97Ag3合金焊料片，所述第三金属层为金金属层。

7.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，所述盖板本体的待封装面上具有台阶，所述金属层固定在所述台阶的台阶面上。

8.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，所述盖板本体的待封装面上具有沟槽，所述金属层固定在所述沟槽内。

9.一种集成电路封装器件，其特征在于，包括盒体，在所述盒体内设有芯片模块，在所述盒体的开口处封装有盖板，所述盖板为前述权利要求1-8任一项所述的用于集成电路封装的盖板，所述焊料层熔融后焊接在所述开口的周缘。

10.根据权利要求9所述的集成电路封装器件，其特征在于，所述开口的周缘和/或所述盖板本体的待封装面上具有台阶，所述焊料层熔融后焊接在所述台阶处。