[其他]多層和管腳柵格陳列

無效

• 申請號: 86101344
• 申請日: 1986-03-03
• 公開（公告）號: CN86101344A
• 公開（公告）日: 1986-10-22
• 發明（設計）人: 邁克爾·J·普約爾
• 申請（專利權）人: 奧林公司
• 主分類號: C03C27/00
• 分類號: C03C27/00;H05K1/03;H05K7/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 王以平

本發明可以有廣泛的應用領域，但是，它尤其適合于形成陶瓷結構，這種陶瓷結構是由包有熔融玻璃粘合料的陶瓷顆粒粉漿制成的，下面將就此作詳細的描述。特別是，這種陶瓷結構可以做成具有高度可重復性和高精度公差的錯綜復雜的形狀。這種結構適用于電子元件，如果與電路相結合，即可形成多層結構，例如：管腳柵格陣列。

管腳柵格陣列一般很小，是具有層間傳導電路的多層的96%氧化鋁板材。管腳柵格陣列能盡量減小大規模集成電路所需的尺寸，并且允許使用比常規方形封裝更多的管腳數目。除與電路的電接觸是將管腳釬焊到管殼邊緣之外，邊緣釬焊管殼在構造上與管腳柵格陣列相似。這兩種管殼設計都提供了堅固、可靠、氣密的封裝，并且比CERDIPs（陶瓷雙列直插組件）優越，這是由于它們不取決于引線的玻璃密封。

常規的管腳柵格陣列一般至少包含三層由帶鑄工藝制成的氧化鋁層。將鎢或者鉬-錳粉末絲網印刷到未燒結的氧化鋁帶上（96%Al₂O₃）形成層間電路。通過未燒結的氧化鋁帶上的約為5～10mil（密耳）的小孔實現層間電路的互連。互連或通孔導體也可由鎢或鉬-錳粉末形成。多層氧化鋁帶和導體通路均在約為1550～1600℃的范圍內一起燒結。這樣從氧化鋁帶中除去聚合粘合劑，將96%Al₂O₃燒結成塊，并且產生了電流載體的局部燒結。其后，把鍍金的合金管腳釬焊到通孔導體上。露出的導體可以用無電極工藝鍍上一層鎳。

應用以往的工藝制造管腳柵格陣列時，存在一些高代價的技術問題。最嚴重的問題是：在將氧化鋁帶進行高溫燒結時，氧化鋁帶的體積收縮很厲害。體積的收縮高達40%之多，導至了約20%左右的線收縮。這樣，在確定通孔和管腳的相對位置以及維持通孔電接觸上產生了一些問題。在某些情況下，收縮嚴重得使導電電路和橫向電路不能與管腳相連。用絲網印刷的常規方法將層間電路印在氧化鋁帶上，該電路比較致密而且燒結得很好。然而，可以用機械方法插入的通孔接觸可能很松散，并且形成了很差的顆粒與顆粒的接觸。

以前，內部夾著電路圖形的玻璃陶瓷結構已在下列專利中得到公開：美國專利No.4301324（Kumar等）;美國專利No.4313026（Yamada等）;英國專利No.1232621（以及英國專利No.1349671。這些專利中的每一件與本發明都有具體的不同，它們當中都沒講到將一種包有熔融玻璃顆粒的粘合料中的固體氧化鋁顆粒粉漿壓實，以形成任何所需形狀的陶瓷電介質材料。

其各層由本發明的方法所制作的多層氧化鋁電路板，特別適用于制造一般的管腳柵格陣列，這已由Jerry????Lyman以“封裝”為題，在1981年12月29日的“Electronics”Vol.54，No.26中作了披露。

本發明要解決的一個問題是提供一種一步工藝方法來形成復雜的陶瓷基片。進一步的問題是選擇一種材料來構成陶瓷基片，以便能把熔點較低而高電導的電路材料安放在由該材料形成的一疊相鄰的結構之間，并經得起所需要的燒結溫度。

本發明的一個優點是：提供了一種由包有熔融玻璃粘合料的陶瓷顆粒粉漿形成玻璃陶瓷基片的工藝過程，這可以消除所述的現有工藝中的一種或多種局限性及不足。

本發明的進一步優點是：提供了一種比較廉價的工藝過程，用來構成迭層基片之間夾有電路圖形的多層玻璃陶瓷結構。

本發明的另一個優點是：提供了一個一步工藝，來制造選擇好幾何形狀的玻璃陶瓷。

本發明的再一個優點是：鑄出帶有通孔的玻璃陶瓷基片。

本發明還有一個優點是：構成一個多層的具有互連線的玻璃陶瓷電路組件，其中，互連線在將它們與電路薄片釬焊時為半固體狀態。

因此，這里提供了一種構成玻璃陶瓷結構或基片的工藝。每一玻璃陶瓷基片都由熔融玻璃顆粒和陶瓷顆粒粉漿形成，這些顆粒被放入型腔，在較低的壓力下壓實并冷卻使熔融玻璃固化。接著，至少在玻璃陶瓷基片的一個表面上形成電路。然后，將至少兩個玻璃陶瓷基片重疊，當中夾有電路。再將重疊的基片加熱，直至每一基片的玻璃軟化并與相鄰基片中軟化的玻璃相粘合，形成多層電路結構。在另一個實施例中，在把互連線與電路薄片釬焊時，它們處于半固體狀態。

現借助于附圖中的最佳實施例來闡述本發明及其進一步的發揮。

圖1為按本發明的方法連續澆鑄玻璃陶瓷混合料裝置的側視剖面圖。

圖2是按本發明的方法澆鑄玻璃陶瓷混合料的分立部分裝置的局部剖面簡圖。

圖3為具有按本發明的方法制成的玻璃陶瓷基座和管帽的半導體管殼的側視圖。