CN210429776U - 一种铜/金刚石为基座的管壳结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型设计一种铜/金刚石为基座的管壳结构，管壳结构包括铜/金刚石基座001、镀金层002、焊料003、管壳外壁004。所述铜/金刚石基座001与管壳外壁004之间通过韩料焊接为一体，焊料只存在两者之间；所述铜/金刚石基座001两面均有金涂层，方便芯片焊接。所述管壳结构适用于高导热应用场景，主要涉及大功率T/R组件、雷达、卫星通信等360℃金硅焊接芯片、280℃金锡焊接芯片的应用。

Description

一种铜/金刚石为基座的管壳结构

技术领域

本实用新型涉及高导热封装领域，具体来说，是指一种铜/金刚石为基座的管壳结构。

背景技术

芯片作为大功率通讯器件的核心，以尺寸小、价格高、易损坏而著称。由于其功耗大、尺寸小，导致热流密度极大，需要基座有非常高的热导率把热量快速传导出去。基座作为底板，起着保护芯片、连接固定、热量传导的作用，在芯片损坏时，也方便更换。在实际应用中，先将微波芯片焊接在底板上，再将底板用螺钉固定在微波腔体中。芯片的主要材料一般是氮化铝或砷化镓，线热膨胀系数较低(氮化铝为4.5，砷化镓为6.8)。

目前，基座有两种选择，一种是采用高导热材料，如纯铜，但是由于其余芯片的热膨胀系数不匹配，焊接时往往会发生变形，导致芯片破坏。另一种是采用低热膨胀系数的材料，如钼铜、钨铜合金，但这些材料的导热能力并不好，不能快速的将热量传导出去，导致芯片可靠性降低。而铜/金刚石同时具有高导热、低热膨胀的性能，成为可解决上述为题的途径之一

实用新型内容

本实用新型的目的在于利用铜/金刚石的优良性能，提供一种可靠的管壳结构，实现同时满足高导热、低热膨胀的应用场景。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种铜/金刚石为基座的管壳结构，包括铜/金刚石基座001、镀金层002、焊料003和管壳外壁004，所述焊料003设置在铜/金刚石基座001与管壳外壁004之间，所述铜/金刚石基座001与管壳外壁004之间通过焊料003焊接为一体，焊料003只存在两者之间，所述铜/金刚石基座001的两面均有镀金层002。

进一步地，所述铜/金刚石基座001厚度为0.3-3mm。铜/金刚石基座001的外形可根据需要加工。

进一步地，所述镀金层002的厚度为5-25μm。所述镀金层002通过电镀或磁控溅射的方法获得。

进一步地，所述焊料003为金硅焊料。

进一步地，所述管壳外壁004的材质为可伐合金、钨铜和钼铜。

本实用新型的有益效果：采用铜/金刚石材料作为管壳基座，能同时满足高导热、低热膨胀的需求，提高芯片的可靠性，延长使用寿命；本实用新型基座预先镀金，且焊料选择金硅焊料，方便后期360℃金硅焊接芯片、280℃金锡焊接芯片，一方面不用再次镀金加工，另一方面管壳焊料焊接温度高于或等于芯片焊料焊接温度，不会出现管壳外壁脱落的现象，可靠性良好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述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他的附图。

图1为本实用新型的俯视结构示意图；

图2为本实用新型的侧面结构示意图；

图3为实例1的俯视结构示意图；

附图中，001为铜/金刚石基座，002为镀金层，003为焊料，004为管壳外壁。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图3所示的一种铜/金刚石为基座的管壳结构，如图3所示的铜/金刚石为基座的管壳结构，管壳结构包括铜/金刚石基座001、镀金层002、焊料003、管壳外壁004。所述铜/金刚石基座001与管壳外壁004之间通过韩料焊接为一体，焊料只存在两者之间；所述铜/金刚石基座001两面均有金涂层，方便芯片焊接。将铜/金刚石基座001加工为法兰形状，管壳外壁004选用可伐合金。将其与芯片进行焊接，结果显示外形良好，无变形，芯片稳定性良好。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本实用新型做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本实用新型的精神，都应在本实用新型的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (5)

1.一种铜/金刚石为基座的管壳结构，其特征在于：包括铜/金刚石基座(001)、镀金层(002)、焊料(003)和管壳外壁(004)，所述焊料(003)设置在铜/金刚石基座(001)与管壳外壁(004)之间，所述铜/金刚石基座(001)与管壳外壁(004)之间通过焊料(003)焊接为一体，所述铜/金刚石基座(001)的两面均有镀金层(002)。

2.根据权利要求1所述的一种铜/金刚石为基座的管壳结构，其特征在于：所述铜/金刚石基座(001)厚度为0.3-3mm。

3.根据权利要求1所述的一种铜/金刚石为基座的管壳结构，其特征在于：所述镀金层(002)的厚度为5-25μm。

4.根据权利要求1所述的一种铜/金刚石为基座的管壳结构，其特征在于：所述焊料(003)为金硅焊料。

5.根据权利要求1所述的一种铜/金刚石为基座的管壳结构，其特征在于：所述管壳外壁(004)的材质为可伐合金、钨铜和钼铜。

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