[其他]电子器件的封装

说明书

一个电子器件的封装件包括一个载有丝网印刷多层电路的陶瓷衬底。此电路用来完成此电子器件的引出端和封装件接线脚之间的连接，此接线脚是在衬底的金属化孔中。用丝网印刷法为孔提供导电环。把接线脚的平头放在位于衬底的一面的环上，并且用金属合金加以固定，此合金与孔的金属被覆层和导电环可相容。用软线把衬底上的器件的引出端连到导体端部。此器件用一个罩子加以保护。

本发明涉及到一种电子器件的封装件，这种电子器件包括：一个陶瓷衬底，用絲网印刷法交替地把导电和绝缘材料淀积在此陶瓷衬底上而构成一个多层电路，此多层电路用来完成所说的固定于衬底上的电子器件的引出端和衬底的全属化孔中的接线脚之间的连接，这些孔在衬底的每一边都有导电环，孔和环的金属化是借助于絲网印刷法用导电材料实现的，而这些导电材料与多层电路的导电材料可相容。

在有着大量输入和输出端的集成电路封装件的制造中，本发明得到了应用。所说的封装件应当具有的最重要特性是易于制造、生产效率高、成本低、电可靠性高、和机械强度高。这样，它们能够大量生产并且可在全世界进行销售。

从美国专利说明书NO.3，549，784中已知道了包括这种多层电路的器件。在此专利说明书中描述的器件包括一个用絲网印刷法在一个陶瓷衬底，例如氧化铝衬底上得到的多层电路。这个电路由一些导体和绝缘层交替地构成。这些导电层包括一些导体网络、而这些绝缘层用来嵌入在这些导体层之间。

绝缘层是由与衬底的材料可相容的陶瓷制成的。在根据电路所要求的结构形成不同的薄层之后，陶瓷衬底、金属化的未烧结薄层以及绝缘陶瓷薄层的复合结构在氢和氮的气氛中，在1630℃的温度下加热两小时，以焙烧陶瓷和金属元件。这样得到的结构称之为“共烧结”结构。

根据上述的专利说明书，器件的接线脚即连接脚可以放入衬底的金属化孔当中，然后加以焊接。孔的金属化和电路的一个导电层是同时形成的，并且使用了同样的材料。此材料在孔当中的扩散是用软熔法来完成。上述的专利说明书没有提到适合于焊接或硬焊的任何金属焊剂。

在制造封装件的基座当中应用这种共烧结结构有很大的缺点。它使所得到的结构翅曲而不是平直的。上述的专利说明书指出，在衬底的另一边加上一金属层能够解决这个问题，在此位置处，由在上的结构引起的上述形变可以被抵消掉。

同时，在一篇由德拉·马西阿（J.P.Della Mussia）在1984年11月2日在“电子新闻”（Elecfronique Actualites）NO.772中公开的，题目为“自动制造共烧结多层陶瓷衬底”（Narumi Va automatiser la fabrication de Ses Substrats Ceramiques multicouches“CO-Cuits”）的文章中提到，“共烧结”陶瓷衬底的平均成品率不高于30%，因为烧结造成的收缩使尺寸减小，最大的减小可达17%，这通常导致导体的断裂。

这个主要的缺点是因为所采用的工艺要求在十分高的温度下进行烧结，而这又进而导致了其它的缺点。

在很高温度下烧结必然要使用难熔金属，比如钨、或钼-锰合金来形成导电层。这些金属的导电率很小。根据上述专利说明书，可以使用其余金属，比如铂或钯，并在空气中以低得多的温度烧结。然而，除了这些金属十分昂贵而外，仍然需要至少为1300℃的高温来烧结陶瓷绝缘层。在这些情况下，不能使用导电性能更好并且便宜得多的金属，比如说铜，因为它的熔点远低于上述的温度。

因而，如德拉·马西阿（Della Mussia）的文章中指出的，虽然所提出的多层电路结构不需要多于一个烧结过程而解决了封装件的基座易于制造的问题，并且因为绝缘层是由陶瓷制成的而解决了机械强度问题，但是，所提出的电路导致了相反的结果：成本率低达30%和使用了昂贵的材料造成了制造成本的上升，以及因为这些电路易发生导体的断裂而不能得到所需要的机械强度。

另一方面，上述的专利说明书不能解决因接线脚的密封带来的严重问题。进而，必需的密封强度主要取决于开孔和把孔金属化的方法，以及用密封材料把接线脚固着在孔中的方法。机械强度同样取决于接线脚的形状。