[實用新型]一種高密度系統(tǒng)集成計算機模塊抗輻照封裝結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220068561.1
• 申請日: 2012-02-28
• 公開（公告）號: CN202495444U
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樊衛(wèi)鋒;曹輝;王衛(wèi)江;劉暉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航天科技集團公司第九研究院第七七一研究所
• 主分類號: H01L23/552
• 分類號: H01L23/552
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

技術(shù)領(lǐng)域：

本實用新型屬于微電子組裝封裝工藝領(lǐng)域，具體涉及一種采用抗輻照屏蔽材料與外殼進行一體化組裝的抗輻照封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體制造過程中采用SOI工藝加固和抗輻照設(shè)計加固等方法，研制抗輻射加固器件。80年代初，國外研究人員開始重視CMOS器件的抗輻射封裝加固技術(shù)研究，進行了抗輻射封裝加固技術(shù)試驗，證明封裝加固技術(shù)對于屏蔽中子和γ射線較困難，但對于屏蔽空間環(huán)境的高能電子和質(zhì)子相對有效。尤其對Van?Allen輻射帶的電子和質(zhì)子來說，屏蔽效果顯著?；诨旌霞杉夹g(shù)的系統(tǒng)集成模塊由于技術(shù)較為新穎，在空間電子系統(tǒng)的應(yīng)用方面還沒有采用相關(guān)防護措施。

隨著空間技術(shù)的迅猛發(fā)展，抗輻射封裝加固技術(shù)研究也逐漸得到重視?？馆椛浞庋b加固技術(shù)的核心是將芯片與空間輻射環(huán)境進行適當?shù)钠帘魏臀锢砀綦x，是一種擴展半導(dǎo)體器件使用壽命的直接而有效的途徑。試驗證明，抗輻射封裝加固技術(shù)對于屏蔽空間環(huán)境的高能電子和質(zhì)子比較有效，尤其對于Van?Allen輻射帶的電子和質(zhì)子來說，屏蔽效果顯著。本實用新型是提高空間電子系統(tǒng)中使用的系統(tǒng)集成計算機模塊的抗輻射封裝加固能力，解決其空間工程化應(yīng)用的問題。

通常，鎢的線膨脹系數(shù)為4.5×10^-6/℃，小于可伐材料的線膨脹系數(shù)6.5×10^-6/℃，為了提高鎢的線膨脹系數(shù)，需要進行鎢滲銅處理。采用粉末冶金沖壓工藝，選擇純度大于99％的鎢粉，鎢粉粉末直徑為2～5微米。制造鎢金屬多孔材料，然后做滲銅處理，通過調(diào)整鎢銅的比例，使最終形成的鎢銅材料與可伐材料形成良好的線膨脹系數(shù)匹配。

實用新型內(nèi)容：

本實用新型的目的在于提出一種新型的種高密度系統(tǒng)集成計算機模塊抗輻照封裝結(jié)構(gòu)，包括可伐框架和蓋板，所述可伐框架為鎢銅底板與可伐框焊接在一起的復(fù)合可伐框；所述蓋板是可伐蓋板與鎢銅蓋板熔封焊接在一起的復(fù)合蓋板。所述復(fù)合可伐蓋板為四周低中間高的臺階形狀。所述鎢銅蓋板鍍有鎳層后可伐蓋板焊接在一起。

本實用新型的有益效果是：

采用多層材料復(fù)合的上蓋板和底板，將鎢銅、可伐材料設(shè)計到MCM(多芯片組件)模塊的封裝結(jié)構(gòu)中，采用真空釬焊工藝，在真空釬焊爐中，進行鎢銅板與可伐框架和蓋板的疊層釬焊，組成高Z值(原子序數(shù)高)材料和低Z值(原子序數(shù)低)材料的疊層組合結(jié)構(gòu)，形成IC芯片與空間輻射環(huán)境的屏蔽和物理隔離，從而有效地屏蔽輻射。

附圖說明：

圖1是一體化可伐框架外形圖。

圖2是鎢銅蓋板外形圖。

圖3是可伐蓋板外形圖。

圖4鎢銅底板外形圖。

圖5可伐框外形圖。

圖中1.散熱片，2.螺紋孔，3.插座槽。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖對本實用新型做詳細描述。

實際設(shè)計的一體化可伐框架外形如下圖1所示，模塊尺寸為：73mm×53mm。

可伐蓋板與配套的鎢銅蓋板設(shè)計圖及尺寸見圖2，3，可伐蓋板為四周低中間高的臺階形狀，按照MCM模塊上側(cè)可伐框的外形尺寸，設(shè)計為52.9mm×72.9mm，中間厚度0.4mm，四周封焊環(huán)厚度為0.15mm，要求平面度為0.05mm，表面鍍鎳2μm。

鎢銅蓋板外形尺寸設(shè)計為68.7mm×48.7mm，厚度0.5mm，要求平面度為0.05mm，表面鍍鎳2μm，應(yīng)用熔封工藝直接與可伐蓋板焊接在一起，形成復(fù)合蓋板。

可伐框與配套的鎢銅底板設(shè)計圖見圖4，5，鎢銅底板厚度為0.5mm，表面鍍鎳2μm，鎢銅底板通過釬焊工藝焊接在可伐框的背面，形成復(fù)合可伐框。

模塊組裝調(diào)試完成后采用平行縫焊工藝將復(fù)合上蓋板(鎢銅蓋板與可伐蓋板焊接在一起稱為復(fù)合上蓋板)焊接在復(fù)合可伐框(鎢銅底板與可伐框焊接在一起稱為復(fù)合可伐框)上。