[发明专利]一种大功率SIP金锡焊接封装结构及封装方法

权利要求书

1.一种大功率SIP金锡焊接封装结构，其特征在于：包括金属管壳（1）、陶瓷电路片（2）、功率芯片（3）、玻珠（4）、微带传输线（5）和管帽（7），所述金属管壳（1）为顶部具有开口的壳体结构，在所述金属管壳（1）的内底面上焊接固定有陶瓷电路片（2），在所述陶瓷电路片（2）一侧的金属管壳（1）的内底面上还焊接固定有功率芯片（3），所述玻珠（4）从金属管壳（1）一侧的侧壁插入，所述微带传输线（5）从金属管壳（1）另一侧的侧壁插入，所述功率芯片（3）分别与陶瓷电路片（2）、玻珠（4）和微带传输线（5）电连接，所述管帽（7）固定在金属管壳（1）的开口处。

2.根据权利要求1所述的一种大功率SIP金锡焊接封装结构，其特征在于：所述功率芯片（3）通过一根金丝（6）与陶瓷电路片（2）键合电连接，所述功率芯片（3）通过另一根金丝（6）与玻珠（4）的内导体键合电连接。

3.根据权利要求1所述的一种大功率SIP金锡焊接封装结构，其特征在于：所述功率芯片（3）为GaN功率芯片。

4.根据权利要求1所述的一种大功率SIP金锡焊接封装结构，其特征在于：所述管帽（7）的表面上设有台阶（8），该台阶（8）与金属管壳（1）顶部开口形状相同，管帽（7）固定在金属管壳（1）的开口处时，所述台阶（8）嵌入金属管壳（1）的顶部开口内。

5.如权利要求1～4任意一项所述的一种大功率SIP金锡焊接封装结构的封装方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、镀金：在金属管壳（1）的外表面和管帽（7）的外表面分别均匀地镀上厚度为4～8um的金层；

S2、固定陶瓷电路片（2）：在金属管壳（1）的内底面上均匀的涂覆一层厚度为0.05 ～0.12 mm的AuSn20焊料；在AuSn20焊料上放置陶瓷电路片（2），并将固定在一起的陶瓷电路片（2）和金属管壳（1）置于温度设置在287.5～292.5℃高温的热台上烘烤45～90s，取出自然冷却；

S3、固定玻珠（4）：在玻珠（4）的外表面均匀涂覆一层厚度为0.2～0.8 mm的AuSn20焊料，将玻珠（4）插入金属管壳（1）的安装孔内固定，并将固定在一起的玻珠（4）和金属管壳（1）置于温度设置在287.5～292.5℃高温的热台上烘烤45～90s，取出自然冷却；

S4、玻珠（4）的内导体与陶瓷电路片（2）通过AuSn20焊料焊接；

S5、固定功率芯片（3）：在金属管壳（1）的芯片预留位处均匀地涂覆一层厚度为0.05～0.12 mm的AuSn20焊料，安放上GaN功率芯片，并将整个腔体放入烘箱中，在285～295℃高温下烘烤50～60min取出；

S6、键合电连接：在GaN功率芯片与陶瓷电路片（2）和玻珠（4）的内导体通过键合25 um的金丝（6）电连接；

S7、固定管帽（7）：沿着管帽（7）上台阶（8）的边缘涂上融化后的AuSn20焊料，将管帽（7）与金属管壳（1）紧密贴合后置于温度为295～305℃的热台上，对管帽（7）施加一定的压力，待焊料熔化15～30s后，取出封装在一起的产品置于常温自然冷却。

6.根据权利要求5所述的封装方法，其特征在于：在步骤S2前，还包括清洗金属管壳（1）、管帽（7）和陶瓷电路片（2）的步骤：将金属管壳（1）、管帽（7）和陶瓷电路片（2）分别放在异丙醇溶液中，用超声波清洗10～20min。

7.根据权利要求5所述的封装方法，其特征在于：在步骤S7前，还包括清洗管帽（7）的步骤：将管帽（7）置于酒精溶液中，用超声波清洗10～20min，取出后放入烘箱，在80～100℃温度下烘烤20～30min，再用酒精棉清洗管帽（7）的边缘和台阶（8）。