CN217062058U - 一种基于双面htcc金属陶瓷腔体的烧结夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于双面HTCC金属陶瓷腔体的烧结夹具，涉及芯片封装技术领域，包括HTCC陶瓷腔体、上封盖、下封盖、第一夹板和第二夹板，HTCC陶瓷腔体的一侧面形成有若干个第二挖槽，HTCC陶瓷腔体与第二挖槽相对的另一侧面焊接有可伐围框边沿，可伐围框边沿与HTCC陶瓷腔体围成若干个第一挖槽；上封盖、HTCC陶瓷腔体和下封盖相互焊接以形成封装体；第一夹板和第二夹板具有夹紧状态，在夹紧状态，封装体夹持于第一夹板和第二夹板之间。本公开通过使得上封盖、HTCC陶瓷腔体和下封盖相互焊接以形成封装体，再通过第一夹板和第二夹板将上述封装体夹紧，使得封装体中的上封盖、下封盖与HTCC陶瓷腔体之间焊缝得到压缩，以保证金属屏蔽室的气密性。

Description

一种基于双面HTCC金属陶瓷腔体的烧结夹具

技术领域

本实用新型涉及芯片封装技术领域，尤其涉及一种基于双面HTCC金属陶瓷腔体的烧结夹具。

背景技术

HTCC(High Temperature Co-fired Ceramic)，即高温共烧陶瓷，一般采用材料为钨、钼、锰等高熔点金属发热电阻浆料按照发热电路设计的要求印刷于92％～96％的氧化铝流延陶瓷生坯上，4℃～8％的烧结助剂，然后多层叠合，在1500℃～1600℃下高温下共烧成一体。

对于微波器件，一般都有气密性要求；其气密性封盖一般采用熔封、激光封盖或者平行缝焊。其中，激光封盖是将可伐盖板与可伐腔体通过激光局部高温熔融后保证气密性，但是并不适用于HTCC陶瓷腔体；平行缝焊只能作用于封盖边缘，对于内部多挖槽结构不能形成完整的封装截面，不能保证内部挖槽的信号屏蔽效果；熔封可以适用于HTCC陶瓷腔体的封装，但是如果通过熔封封装双面HTCC金属陶瓷腔体时，双面腔体的封装盖板自身翘曲度较高，熔封时容易产生间隙，不能保证气密性；并且由于腔体的面积较大，且材料导热系数的差异，会导致不同区域温度差别较大，热量分布不均匀，进而造成焊接缝隙的存在，也会导致气密性不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于双面HTCC金属陶瓷腔体的烧结夹具，能够显著提高金属屏蔽室的气密性。

为了实现上述目的，本实用新型提供的基于双面HTCC金属陶瓷腔体的烧结夹具，包括：

HTCC陶瓷腔体，所述HTCC陶瓷腔体的第一侧面形成有若干第一挖槽，所述第一挖槽由所述HTCC陶瓷腔体与可伐围框边沿围合形成；所述HTCC陶瓷腔体的第二侧面形成有若干第二挖槽，所述第一挖槽和所述第二挖槽用于贴装芯片和/或元器件；

上封盖和下封盖，所述上封盖用于封闭所述第一挖槽，所述下封盖用于封闭所述第二挖槽；所述上封盖、所述HTCC陶瓷腔体和所述下封盖焊接形成封装体；

第一夹板和第二夹板，在夹紧状态下，所述封装体夹持于所述第一夹板和所述第二夹板之间。

优选地，所述第一夹板与所述封装体接触的一面形成有第一抵顶块，所述第一抵顶块抵顶于所述第一挖槽与所述上封盖的焊接区域。

优选地，所述第二夹板与所述封装体接触的一面形成有第二抵顶块，所述第二抵顶块抵顶于所述第二挖槽与所述下封盖的焊接区域。

优选地，所述第二夹板上还形成有凸出于所述第二抵顶块的边壁，所述边壁上形成有若干个限位块以限制所述封装体的位置。

优选地，所述上封盖的一侧面形成有若干凸出的第一封体，所述第一封体的凸出部分与所述第一挖槽的槽体部分一一对应以封闭所述第一挖槽。

优选地，所述下封盖的一侧面形成有若干凸出的第二封体，所述第二封体的凸出部分与所述第二挖槽的槽体部分一一对应以封闭所述第二挖槽。

优选地，所述第一夹板的边沿上形成有至少两个定位针，所述第二夹板上形成有与所述定位针相适配的定位孔，在所述夹紧状态下所述定位针插入所述定位孔。

优选地，所述定位孔形成为通孔。

优选地，所述定位针设置为四个，四个所述定位针分布于所述第一夹板的四角位置。

优选地，所述第一夹板和所述第二夹板均为热导率大于300W·(m·K)^-1的夹板。

本实用新型的技术效果是：

通过上封盖焊接于HTCC陶瓷腔体上并用于封装第一挖槽，使得第一挖槽与HTCC陶瓷腔体形成密闭的金属屏蔽室，金属屏蔽室用于实现电磁屏蔽的效果；同理，通过下封盖焊接于HTCC陶瓷腔体上并用于封装第二挖槽，使得第二挖槽与HTCC陶瓷腔体形成密闭的金属屏蔽室，金属屏蔽室用于实现电磁屏蔽的效果；进而使得上封盖、HTCC陶瓷腔体和下封盖相互焊接以形成封装体，再通过第一夹板和第二夹板将上述封装体夹紧，第一夹板与第二夹板分别对上封盖和下封盖施加相对向的压力；使得封装体中的上封盖、下封盖与HTCC陶瓷腔体之间焊缝得到压缩，以进一步提高金属屏蔽室的气密性。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本申请一种具体实施方式中封装体的结构示意图，其中，HTCC陶瓷腔体、上封盖和下封盖处于分离状态；

图2是本申请一种具体实施方式中上封盖的结构示意图；

图3是本申请一种具体实施方式中HTCC陶瓷腔体的结构示意图；

图4是本申请一种具体实施方式中第一夹板和第二夹板的结构示意图，其中，第一夹板和第二夹板处于分离状态；

图5是本申请一种具体实施方式中第一夹板的结构示意图；

图6是本申请一种具体实施方式中烧结夹具的结构示意图；

图7是图6所示烧结夹具的第一夹板和第二夹板处于夹紧状态的结构示意图；

图8是图7所示烧结夹具处于另一视角的结构示意图。

图1至图8中的附图标记如下：

1-HTCC陶瓷腔体；11-第一挖槽；12-第二挖槽；13-可伐围框边沿，2-上封盖；21-第一封体；3-下封盖；31-第二封体；4-第一夹板；41-定位针；42-第一抵顶块；5-第二夹板；51-定位孔；52-限位块；53-第二抵顶块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型核心是提供一种基于双面HTCC金属陶瓷腔体的烧结夹具，能够显著提高金属屏蔽室的气密性。

实施例1

如图1到8所示，在第一种具体实施方式中，本实用新型提供的基于双面HTCC金属陶瓷腔体的烧结夹具包括：HTCC陶瓷腔体1、上封盖2、下封盖3、第一夹板4和第二夹板5。

HTCC陶瓷腔体1的一侧面形成有若干个第一挖槽11，HTCC陶瓷腔体1与第一挖槽11相对的另一侧面设置有若干个第二挖槽12。第一挖槽11和第二挖槽12用于贴装芯片和/或元器件。

HTCC陶瓷腔体1与可伐围框边沿13焊接从而围合形成若干上述第一挖槽11。

上封盖2用于封闭第一挖槽11，下封盖3用于封闭第二挖槽12；上封盖2、HTCC陶瓷腔体1和下封盖3通过焊接以形成封装体。

第一夹板4和第二夹板5可以形成夹紧状态，在所述夹紧状态之下，所述封装体夹持于第一夹板4和第二夹板5之间。

本申请通过上封盖2焊接于HTCC陶瓷腔体1上并用于封装第一挖槽11，使得第一挖槽11与HTCC陶瓷腔体1形成密闭的金属屏蔽室，金属屏蔽室用于实现电磁屏蔽的效果；同理，通过下封盖3焊接于HTCC陶瓷腔体1上并用于封装第二挖槽12，使得第二挖槽12与HTCC陶瓷腔体1形成密闭的金属屏蔽室，金属屏蔽室用于实现电磁屏蔽的效果。

进一步，可以使上封盖2、HTCC陶瓷腔体1和下封盖3相互焊接以形成封装体，再通过第一夹板4和第二夹板5将上述封装体夹紧，第一夹板4与第二夹板5分别对上封盖2和下封盖3施加相对向的压力；使得封装体中的上封盖2、下封盖3与HTCC陶瓷腔体1之间焊缝得到压缩，以进一步提高金属屏蔽室的气密性。

本申请的工作原理/工作过程为：

首先将上封盖2通过金锡合金焊料片焊接到HTCC陶瓷腔体1上，以封闭第一挖槽11，然后再将下封盖3通过金锡合金焊料片焊接到HTCC陶瓷腔体1上，以封闭第二挖槽12；上封盖2、HTCC陶瓷腔体1和下封盖3形成为封装体，随后通过第一夹板4和第二夹板5将封装体夹紧，随之将整个结构放入真空共晶炉中进行烧结。

可以理解的是，上述焊接过程中，上封盖2和下封盖3的焊接顺序没有前后必要的顺序，也就是说，可以先焊接下封盖3再焊接上封盖2，也可以先焊接上封盖2再焊接下封盖3。

其中，第一挖槽11和第二挖槽12可以通过导电胶分别粘接不同功能的芯片和/或元器件。

实施例2

如图4及图5所示，本实施例在实施例1的基础之上，可以在所述第一夹板4与所述封装体接触的一面形成有第一抵顶块42，第一抵顶块42用于抵顶于第二挖槽12与上封盖2的焊接区域。第二夹板5与所述封装体接触的一面形成有第二抵顶块53，第二抵顶块53用于抵顶于第一挖槽11与下封盖3的焊接区域。

上述技术方案中，凸出的第一抵顶块42可以针对性地对焊接区域施加垂直的压力，进一步将上封盖2与HTCC陶瓷腔体1之间焊缝压缩，使得金属屏蔽室的气密性得到进一步地提高。同理，凸出的第二抵顶块53可以针对性地对焊接区域施加垂直的压力，进一步将下封盖3与HTCC陶瓷腔体1之间焊缝压缩，使得金属屏蔽室的气密性得到进一步地提高。

需要说明的是，所述第一夹板4和所述第二夹板5均采用热导率大于300W·(m·K)^-1的材料。例如，第一夹板4和第二夹板5可以采用H62黄铜材料制作，H62黄铜材料具有良好的导热性以及力学性能，可以使得真空共晶炉内的热量均匀传导到封装体的焊接区域，减小不同焊接区域之间的温差，提高焊接效果。

实施例3

如图4所示，本实施例在实施例1和/或实施例2的基础之上，可以在第二夹板5上形成有凸出于第二抵顶块53的边壁，所述边壁上形成有若干个限位块52，限位块52用于限制所述封装体的位置。

通过设置边壁，并在边壁上设置若干个限位块52，可以限定封装体在第一夹板4和第二夹板5之间的相对位置，使得第一夹板4和第二夹板5能准确且平稳地夹紧封装体，避免封装体在第一夹板4和第二夹板5的夹紧状态发生移动，从而影响金属屏蔽室的气密性。

实施例4

如图1至3所示，所述上封盖2的一侧面形成有凸出的第一封体21，第一封体21的凸出部分与第一挖槽11的槽体部分一一对应，第一封体21用于封闭第一挖槽11。下封盖3的一侧面形成有凸出的第二封体31，第二封体31的凸出部分与第二挖槽12的槽体部分一一对应，第二封体31用于封闭第二挖槽12。

通过设置第一封体21并且第一封体21的凸出部分与第一挖槽11的槽体部分一一对应，以避免上封盖2由于外力作用在HTCC陶瓷腔体1表面产生位移，影响到金属屏蔽室的气密性。并且可以起到限制金锡合金焊料片在上封盖2和HTCC陶瓷腔体1之间的位置的作用，以避免空焊。

同理，通过设置第二封体31并且第二封体31的凸出部分与第二挖槽12的槽体部分一一对应，以避免下封盖3由于外力作用在HTCC陶瓷腔体1表面产生位移，影响到金属屏蔽室的气密性。并且可以起到限制金锡合金焊料片在下封盖3和HTCC陶瓷腔体1之间的位置的作用，以避免空焊。

实施例5

如图4至图8所示，本实施例在实施例4的基础之上，可以在第一夹板4的边沿上形成有至少两个定位针41，第二夹板5上形成有与定位针41相适配的定位孔51，在所述夹紧状态定位针41插入定位孔51。定位孔51形成为通孔。定位针41设置为四个，四个定位针41均匀分布于第一夹板4的边沿上。

通过定位针41与定位孔51相互配合，以实现第一夹板4与第二夹板5的准确对接，使得第一夹板4和第二夹板5对封装体施加准确压向焊接区域的压力，也就是说，使得上封盖2上的第一封体21和下封盖3上的第二封体31更准确地对焊接区域施加压力，使得金属屏蔽室的气密性得到进一步提高。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的基于双面HTCC金属陶瓷腔体的烧结夹具进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于双面HTCC金属陶瓷腔体的烧结夹具，其特征在于，包括：

HTCC陶瓷腔体(1)，所述HTCC陶瓷腔体(1)的第一侧面形成有若干第一挖槽(11)，所述第一挖槽(11)由所述HTCC陶瓷腔体(1)与可伐围框边沿(13)围合形成；所述HTCC陶瓷腔体(1)的第二侧面形成有若干第二挖槽(12)，所述第一挖槽(11)和所述第二挖槽(12)用于贴装芯片和/或元器件；

上封盖(2)和下封盖(3)，所述上封盖(2)用于封闭所述第一挖槽(11)，所述下封盖(3)用于封闭所述第二挖槽(12)；所述上封盖(2)、所述HTCC陶瓷腔体(1)和所述下封盖(3)焊接形成封装体；

第一夹板(4)和第二夹板(5)，在夹紧状态下，所述封装体夹持于所述第一夹板(4)和所述第二夹板(5)之间。

2.根据权利要求1所述的基于双面HTCC金属陶瓷腔体的烧结夹具，其特征在于，所述第一夹板(4)与所述封装体接触的一面形成有第一抵顶块(42)，所述第一抵顶块(42)抵顶于所述第一挖槽(11)与所述上封盖(2)的焊接区域。

3.根据权利要求1所述的基于双面HTCC金属陶瓷腔体的烧结夹具，其特征在于，所述第二夹板(5)与所述封装体接触的一面形成有第二抵顶块(53)，所述第二抵顶块(53)抵顶于所述第二挖槽(12)与所述下封盖(3)的焊接区域。

4.根据权利要求3所述的基于双面HTCC金属陶瓷腔体的烧结夹具，其特征在于，所述第二夹板(5)上还形成有凸出于所述第二抵顶块(53)的边壁，所述边壁上形成有若干个限位块(52)以限制所述封装体的位置。

5.根据权利要求1所述的基于双面HTCC金属陶瓷腔体的烧结夹具，其特征在于，所述上封盖(2)的一侧面形成有若干凸出的第一封体(21)，所述第一封体(21)的凸出部分与所述第一挖槽(11)的槽体部分一一对应以封闭所述第一挖槽(11)。

6.根据权利要求1所述的基于双面HTCC金属陶瓷腔体的烧结夹具，其特征在于，所述下封盖(3)的一侧面形成有若干凸出的第二封体(31)，所述第二封体(31)的凸出部分与所述第二挖槽(12)的槽体部分一一对应以封闭所述第二挖槽(12)。

7.根据权利要求1所述的基于双面HTCC金属陶瓷腔体的烧结夹具，其特征在于，所述第一夹板(4)的边沿上形成有至少两个定位针(41)，所述第二夹板(5)上形成有与所述定位针(41)相适配的定位孔(51)，在所述夹紧状态下所述定位针(41)插入所述定位孔(51)。

8.根据权利要求7所述的基于双面HTCC金属陶瓷腔体的烧结夹具，其特征在于，所述定位孔(51)形成为通孔。

9.根据权利要求7所述的基于双面HTCC金属陶瓷腔体的烧结夹具，其特征在于，所述定位针(41)设置为四个，四个所述定位针(41)分布于所述第一夹板(4)的四角位置。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的基于双面HTCC金属陶瓷腔体的烧结夹具，其特征在于，所述第一夹板(4)和所述第二夹板(5)均为热导率大于300W·(m·K)^-1的夹板。

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