[發明專利]一種金屬陶瓷封裝外殼、器件及制備方法

有效

• 申請號: 202011551660.0
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112687636B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 李仕俊;常青松;唐曉赫;徐達;趙瑞華;宋學峰;張延青;楊陽陽;許悅;盧輝朝;薛玲玲;宋姍姍;許媛;王立瑩;韓亞
• 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: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L23/48;H01L21/768
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 付曉娣

1.一種金屬陶瓷封裝外殼，其特征在于，包括：

第一陶瓷基板，包括相對設置的第一表面和第二表面，所述第一陶瓷基板上設有貫穿所述第一表面和第二表面的第一金屬互聯柱，所述第一金屬互聯柱用于與芯片鍵合及與外部電路連接；

金屬側墻，設置在所述第一陶瓷基板的第一表面、用于安裝芯片，所述金屬側墻在所述第一陶瓷基板上圍設成頂面敞口和一側面開口的腔體；

第二陶瓷基板，與所述第一陶瓷基板結構相同、并設有第二金屬互聯柱，所述第二陶瓷基板氣密密封所述金屬側墻的頂面敞口處；

蓋板，用于密封所述腔體的側面開口；

具體的，所述金屬陶瓷封裝外殼由結構對稱的上封裝外殼和下封裝外殼扣合焊接，其中，所述下封裝外殼包括所述第一陶瓷基板和電鍍生長在所述第一陶瓷基板的第一表面的第一金屬側墻，所述第一金屬側墻圍設成頂面和一側面開口的腔體；所述上封裝外殼包括所述第二陶瓷基板和與所述第一金屬側墻對應的第二金屬側墻；所述第一金屬側墻的端面與所述第二金屬側墻的端面相對扣合焊接，在所述第一陶瓷基板和第二陶瓷基板之間形成一側面開口的芯片密封腔，所述第一金屬側墻與第二金屬側墻焊接后的內立面用于安裝芯片。

2.如權利要求1所述的金屬陶瓷封裝外殼，其特征在于，還包括：

第一矮墻，電鍍生長在所述第一陶瓷基板的第一表面上，設置在所述芯片密封腔的開口側，用作所述蓋板焊接的縫焊沿；

第二矮墻，電鍍生長在所述第二陶瓷基板上、與所述第一矮墻對應設置。

3.如權利要求1所述的金屬陶瓷封裝外殼，其特征在于，所述第一金屬側墻或第二金屬側墻的高度為2-5mm，所述第一金屬側墻或第二金屬側墻的深寬比為10:1至30:1。

4.一種金屬陶瓷封裝器件，其特征在于，包括權利要求1-3任一項所述的金屬陶瓷封裝外殼，所述金屬陶瓷封裝器件還包括設置在所述金屬側墻內立面的芯片，所述芯片的焊盤通過鍵合線連接所述第一金屬互聯柱和/或第二金屬互聯柱。

5.如權利要求4所述的金屬陶瓷封裝器件，其特征在于，所述芯片設置在所述蓋板相對的所述金屬側墻內立面上。

6.一種金屬陶瓷封裝器件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

在陶瓷基板上鉆通孔，濺射金屬種子層，電鍍填充所述通孔，形成金屬柱，其中一陶瓷基板作為第一陶瓷基板，另一陶瓷基板作為第二陶瓷基板；

在所述第一陶瓷基板上逐層電鍍預設高度的第一金屬側墻、第一矮墻和與所述金屬柱電導通的第一金屬互聯柱，所述第一金屬側墻與所述第一矮墻圍設成頂面敞口、所述第一矮墻一側開口的腔體，刻蝕剝離多余的金屬種子層，制成下封裝外殼；

在所述第二陶瓷基板上逐層電鍍與所述下封裝外殼結構對稱的第二金屬側墻、第二矮墻和與所述金屬柱電導通的第二金屬互聯柱，刻蝕剝離多余的金屬種子層，制成上封裝外殼；

將所述下封裝外殼和所述上封裝外殼以所述第一金屬側墻和第二金屬側墻的端面為對接面進行扣合焊接，形成一側面開口的芯片密封腔；

在所述第一金屬側墻和第二金屬側墻的內立面安裝芯片、并與所述第一金屬互聯柱和/或第二金屬互聯柱鍵合，焊蓋板密封。

7.如權利要求6所述的金屬陶瓷封裝器件的制備方法，其特征在于，

所述在所述第一陶瓷基板上逐層電鍍預設高度的第一金屬側墻、第一矮墻和與所述金屬柱電導通的第一金屬互聯柱步驟之前，還包括：

在所述第一陶瓷基板上的金屬柱上電鍍第一導體層，所述第一導體層厚度大于10μm。