[发明专利]一种防辐射的芯片封装外壳

说明书

技术领域

本发明涉及一种防辐射的芯片封装外壳，属于芯片封装领域。

背景技术

外壳作为集成电路的关键组件之一，主要起着电路支撑、电信号传输、散热、密封及化学防护等作用，在对电路的可靠性影响及占电路成本的比例方面，外壳占据很重要的作用，封装外壳主要作用包括：

1、机械支撑、密封保护：刚性外壳承载电路使其免受机械损伤，提供物理保护；同时外壳采用密封结构，保护电路免受外界环境的影响，尤其是水汽对电路的影响。

2、电信号连接：外壳上的引线起到内外电信号的连接作用，完成内部电路与外围电路的电信号传递。

3、屏蔽：外壳可起到电磁屏蔽的作用，保护内部电路不受外部信号的干扰，同时保证内部电路产生的电磁信号不影响外部电路。

4、散热：外壳将内部电路产生的热量传递至外部，避免内部电路的热失效。

目前，封装外壳主要有以下几类：有机封装(塑封)、低温玻璃封装、陶瓷封装、金属封装，有机封装一开始可以通过密封压力试验，成本较低，但时间长了水蒸气会进入，所以军用外壳不能用塑料封装，只能应用在民用产品上；低温玻璃封装机械强度及气密性较差，易产生漏气或慢漏气；陶瓷封装与金属封装是属于全密封的形式，气密性比较好，对内部电路的保护更好。

因此，对于大功率封装外壳来说，散热及屏蔽两个因素尤其重要，目前，现有技术中的金属封装外壳很难做到两者均具备优异的性能，解决了散热问题，会造成屏蔽效果变差，相反，解决了屏蔽问题，又很难做到良好的散热效果，这就使得市场上急需一种散热效果好同时具备屏蔽性能强的封装外壳产品。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种防辐射的芯片封装外壳，解决了现有技术中芯片封装外壳屏蔽性能差，容易受干扰同时发出干扰信号的问题。

本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种防辐射的芯片封装外壳，包括壳体、底板、引线、绝缘子和盖板，所述壳体上设置封接孔，封接孔内设置引线，引线的一端置于壳体外部、另一端置于壳体内部；引线与封接孔之间设置绝缘子；所述盖板用于使壳体密封；所述壳体和底板均为金属材料，所述壳体和底板的外侧设置防辐射层，所述防辐射层的外侧和壳体、底板的内侧均设置绝缘层。

置于壳体外部的引线端为柱型结构，置于壳体内部的引线端为扁平结构或柱形结构，且扁平结构的宽度或柱形结构的截面直径大于封接孔的直径。

所述壳体外部引线与壳体内部引线通过钎焊连接，连接处位于封接孔内。

所述壳体材料为10#钢，所述底板材料为无氧铜，所述引线材料为4J50包铜芯，所述绝缘子材料为铁封玻璃。

所述防辐射层为喷涂或电镀于壳体和底座外侧的铝粉材料。

所述引线为铜芯镀金或者为金材料。

所述底板和壳体采用如下方法制备：

将长方形铜底板冲孔、整平，然后采用化学去油清洗后，用铬酸对底板进行抛光；将壳体进行钻孔、锉磨，依次用汽油、碱性溶液、清水将壳体洗净并用酒精脱水，将脱水后的壳体进行退火，然后将壳体镀镍处理；将处理后的底板与壳体进行焊接。

所述退火的时间为850～900秒；所述退火的温度为900～950℃；所述壳体镀镍的厚度为1～3μm；所述焊接的环境为高于99％的氮气环境，氧含量50ppm以下，所述焊接的升温区间为550～800℃，焊接的降温区间为800～500℃，底板和壳体通过焊接温区的速度为85mm/min。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.壳体和底座的外侧增加屏蔽层，内侧增加绝缘层，使得芯片封装外壳的屏蔽性更好，避免受到外部信号的干扰，同时减少向外部发射干扰信号，有效提高了芯片工作的可靠性及产品的安全性。

2.改进了引线内部结构，使得内部电路空间增大，增加了热量流通的空间，且使用金属铜外壳，具有更强的散热性能，外壳采用10#钢作为基材，大大提高了外壳的抗压、抗拉强度，保护性能提升。底板采用无氧铜，提升了外壳的散热性能，使之为军用大功率器件的散热提供有效保障，提高产品使用寿命，减少了芯片电路的高温失效几率。

3.引线采用铜芯材料作为引脚，大大增加了产品的载流量；有效提高了元器件功率，同时增强了散热效果，为大功率外壳电路的载流量提供保障。

4.具备更可靠的保护性能，以及具备耐高温、耐腐蚀等特点，同时对电磁屏蔽的效果更好。同时解决了散热及屏蔽的问题，使得这两种难于同时解决的问题得到了有效的改进。