[發明專利]一種氮化鋁多層陶瓷無引線片式載體封裝外殼

有效

• 申請號: 201610483600.7
• 申請日: 2016-06-28
• 公開（公告）號: CN105870085B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 楊振濤;彭博
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十三研究所
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/31;H01L23/48;H01L23/52;H01L23/02
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 王榮君

本發明公開了一種氮化鋁多層陶瓷無引線片式載體封裝外殼，涉及電子封裝技術領域。本發明包括陶瓷外殼，陶瓷外殼四周的外側壁上設有金屬導通槽，陶瓷外殼為氮化鋁材料制成，陶瓷外殼包括正面向上開口的上腔體和反面向下開口的下腔體，中間為基板，在基板的下表面和上表面均設有用于粘接芯片或無源器件的粘接區，粘接區的外周設有引線鍵合區，引線鍵合區能與粘接在粘接區上的芯片通過鍵合絲連接，引線鍵合區與金屬導通槽連接；引線鍵合區外周設有密封區，在陶瓷外殼的下表面的密封區的外周設有引出端焊盤，引出端焊盤與金屬導通槽連通。本發明可有效提高器件的散熱效率、降低結溫、提高器件的可靠性和壽命。

技術領域

本發明涉及電子封裝技術領域，尤其涉及一種氮化鋁多層陶瓷無引線片式載體封裝外殼。

背景技術

隨著電子整機和電子元器件朝著微型、輕量、高速、高效、高集成度、高可靠性和大功率輸出等方向快速發展，器件單位體積內所產生的熱量急劇增加，這對基片和封裝材料的散熱提出了更高要求。如果熱量不能由基板及時散發出去，器件將難以正常工作，嚴重情況下，甚至會燒毀。

國內的高密度、高功率封裝主要采用氧化鋁陶瓷材料、金屬材料、氧化鋁陶瓷+高導熱材料（鎢銅、鉬銅及CPC等）、LTCC基板材料+氧化鋁陶瓷以及LTCC基板材料+金屬材料，目前還沒有基于氮化鋁技術的多層陶瓷外殼。Al₂O₃的熱導率較低，熱膨脹系數和硅不太匹配；雖然金屬材料有較高的導熱系數，但與芯片襯底較高的熱膨脹系數失配難以滿足大功率器件的封裝要求，且采用金屬材料的外殼集成度較低；氧化鋁陶瓷+高導熱材料（鎢銅、鉬銅及CPC等）雖然具有較高的導熱性能，但由于要使其具有較高的機械性能，就必須保證管殼與高導熱材料具有一定的焊接搭接尺寸，才能實現管殼與高導熱材料的焊接可靠性，這就限制了其尺寸的小型化，且采用高導熱材料的外殼集成度較低，故該種模式管殼很難實現小型化和集成化；LTCC基板與氧化鋁陶瓷或者金屬材料組合后，雖然能解決熱膨脹系數失配的問題，但導熱率僅為30W/m.K，導熱能力較弱，需要導熱孔或開腔焊鎢銅散熱塊，組合后的強度低，可靠性差，為增加強度需焊金屬底板，只能采用低溫焊料組裝，組裝能力差；與其它材料比較而言，AlN綜合性能優異，是新一代高集成度和功率器件理想的基板和封裝材料。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種氮化鋁多層陶瓷無引線片式載體封裝外殼，可有效提高器件的散熱效率、降低結溫、提高器件的可靠性和壽命。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：

一種氮化鋁多層陶瓷無引線片式載體封裝外殼，包括陶瓷外殼，陶瓷外殼四周的外側壁上設有金屬導通槽，陶瓷外殼為氮化鋁材料制成，陶瓷外殼包括正面向上開口的上腔體和反面向下開口的下腔體，中間為基板，在基板的下表面和上表面均設有用于粘接芯片或無源器件的粘接區，粘接區的外周設有引線鍵合區，引線鍵合區能與粘接在粘接區上的芯片通過鍵合絲連接，引線鍵合區與金屬導通槽連接；引線鍵合區外周設有密封區，在陶瓷外殼的下表面的密封區的外周設有引出端焊盤，引出端焊盤與金屬導通槽連通。

進一步優選的技術方案，金屬導通槽的橫斷面為半圓形，在相對的兩外側壁上設置的兩組金屬導通槽的結構為：金屬導通槽內壁的金屬層設置在金屬導通槽的下部，金屬導通槽的上端部未鍍金屬層；同時，在相對的另兩組金屬導通槽，金屬導通槽內壁的金屬層設置在金屬導通槽的上部，金屬導通槽的下端部未鍍金屬層。

進一步優選的技術方案，金屬導通槽的孔徑為0.15～0.60mm。

進一步優選的技術方案，引出端焊盤的節距為1.27mm、1.016mm、0.80mm、0.65mm、0.635mm中的一種。

進一步優選的技術方案，陶瓷外殼內設有1～10個用于容納芯片或無源器件的多邊形腔體。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：