[发明专利]X波段双面多腔结构陶瓷外壳及多层陶瓷共烧工艺方法

说明书

本发明是一种X波段双面多腔结构陶瓷外壳及多层陶瓷共烧工艺方法，其外壳结构包括陶瓷件、连筋结构封接框、盖板和所形成的多腔体，以及在陶瓷件表面金属化图形、封接框表面和盖板表面的镀覆层；共烧工艺方法，包括配料、流延、打孔填孔、印刷、开腔、叠片层压、生切、烧结、镀覆等步骤；优点：1）既可完成传输线间的阻抗匹配，又可将传输信号限制在介质层中，减小介质损耗和辐射损耗，增加地层的数量用来消除平板模式的影响；2）将在陶瓷件内部制作电气连接电路的排布由二维平面结构变为三维结构，增加了可布线的密度，保证了封装外壳的气密性，同时降低了成本；3）开腔将大面积的平面封装外壳进行折叠，使得封装尺寸大大减小。

技术领域

本发明是涉及的是一种采用堆叠封装形式的X波段的双面多腔结构陶瓷外壳及多层陶瓷共烧工艺方法，属于半导体制作技术领域.。

背景技术

新一代通信系统、微波毫米波相控阵雷达等电子装备正在逐渐向小型化、轻量化和高可靠方向发展，需要不断提高微波电路的组装和互连密度，同时对其封装外壳的形式和尺寸提出了更高的要求。因对介质层低介电常数的要求，传统的T/R组件封装形式大多采用能够内埋电路的多层LTCC一体化基板和金属外壳来保证封装后的微波性能和气密性，不仅封装面积大，而且生产成本高。随着T/R组件尺寸小型化的进一步发展，基于LTCC工艺的平面封装形式已经逐渐显示出其局限性，故考虑采用堆叠封装来减小封装外壳的尺寸。

它与LTCC工艺相比，HTCC工艺同样拥有多层布线的功能，一方面在陶瓷件内部制作电气连接电路，能够有效地减小信号传输过程中电磁辐射产生的损耗；另一方面采用陶瓷正反两面进行开腔，相当于将大面积的平面封装外壳进行折叠，使得封装尺寸大大减小，在保证微波性能和气密性的同时还能够降低成本。

发明内容

发明提出的是一种基于HTCC工艺的采用堆叠封装形式的X波段双面多腔结构陶瓷外壳及多层陶瓷共烧工艺方法，其目的旨在采用堆叠封装来减小封装外壳的尺寸，在保证微波性能和气密性的同时还能够降低成本。

本发明的技术解决方案：一种X波段双面多腔结构陶瓷外壳，其结构包括陶瓷件1、连筋结构封接框2、盖板3和所形成的多腔体4，以及在陶瓷件表面金属化图形、封接框表面和盖板表面的镀覆层；其中陶瓷件1采用HTCC多层陶瓷共烧工艺，包含绝缘材料和共烧金属化，封接框2焊接于陶瓷件的顶面上，盖板3分别采用平行缝焊和金锡封形式封接在陶瓷件的顶部和底部。

陶瓷外壳的多层陶瓷共烧工艺方法，包括配料、流延、打孔填孔、印刷、开腔、叠片层压、生切、烧结、镀覆等步骤；

利用打孔、填孔、印刷工序，将平面传输线转变为类同轴的垂直传输结构，以便实现垂直双腔中多芯片之间的信号传输。

本发明的有益效果：

1）既可通过调整接地孔到信号通孔的距离完成传输线间的阻抗匹配，又可将传输信号限制在一定范围内的介质层中，以减小介质损耗和辐射损耗，同时在两层地之间增加地层的数量用来消除平板模式的影响；

2）利用HTCC多层陶瓷共烧工艺方法，在陶瓷件内部制作电气连接电路，将电路的排布由二维平面结构变为三维结构，增加了可布线的密度，保证了封装外壳的气密性，同时降低了成本；

3）采用陶瓷正反两面进行开腔，相当于将大面积的平面封装外壳进行折叠，使得封装尺寸大大减小。

附图说明

图1是X波段双面多腔结构陶瓷外壳结构图，其中图1-（a）是表贴型双面多腔结构陶瓷外壳结构示意图；图1-（b）是带引线双面多腔结构陶瓷外壳结构示意图；图1-（c）是带翼型引线双面多腔结构陶瓷外壳结构示意图。

图2是采用的多层陶瓷工艺的流程图。

图3是96%氧化铝陶瓷的典型烧结曲线示意图。

具体实施方式