[发明专利]一种铝碳化硅电子封装盒体连接器孔的制备方法

说明书

本发明涉及电子封装领域，公开了一种铝碳化硅电子封装盒体连接器孔的制备方法，本方法先按照设定的尺寸、结构制造碳化硅预制件，并在多孔碳化硅预制件上加工出电连接器孔、螺钉孔等机械特征；其次在孔内预填铝合金粉或块体，形成预镶嵌铝合金的碳化硅预制件；然后再采用真空气压浸渗的方式制备铝碳化硅坯体；最后，对胚体进行机械加工，将坯体加工至带电连接器孔的铝碳化硅盒体。本方法可解决铝碳化硅盒体难以机械加工电连接器孔的难题，适用于批量生产。制备的电连接器孔无铸造缺陷，无界面微观裂纹，具有良好的力学性能，可保证钎焊电连接器后盒体的气密性，可广泛用于微波集成电路、混合集成电路等需要加工电连接器孔的铝碳化硅盒体。

技术领域

本发明涉及电子封装领域，特别是涉及一种铝碳化硅电子封装盒体连接器孔的制备方法。

背景技术

碳化硅增强铝基复合材料(以下简称铝碳化硅)，由于具有高的热导率和弹性模量，低的密度和适宜可调的膨胀系数，是微波组件理想的封装材料。电连接器具有机械支撑、信号传输、气密封装等作用，在微波组件中大量应用。由于铝碳化硅中含有大量硬度极高的碳化硅增强相，使用机械方法很难加工出碳化硅盒体电连接器的安装孔。

为解决铝碳化硅盒体电连接器孔难以机械加工的难题，熊德赣等在《小批量铝碳化硅T/R组件封装外壳的研制》中先将碳化硅预制件预留出电连接器孔、螺钉孔等位置；然后通过渗铝得到孔内为铸造态铝合金的铝碳化硅盒体；最后对铝合金进行机械加工。但是铸造过程中铝液冷却速度慢，有时会造成连接器孔内的铝合金有明显的集中缩孔，影响封装盒体的完整性与气密性。

现有技术中，对于铝碳化硅盒体电连接器孔的制备，通常是在制备碳化硅预制件时，将柯伐合金或钛合金镶嵌在需要机械加工的位置，然后将带镶嵌件的碳化硅预制件进行浸渗铸造和机械加工，得到带镶嵌件的铝碳化硅盒体。但是两者界面处会形成Fe3Al、TiAl等脆性金属间和化合物，易形成微裂纹，影响封装盒体的气密性。

又或者是先制备出层状的硅-碳化硅预制件，然后采用真空液相压力浸渗的方法将铝渗入层状的预制件得到层状的铝硅-铝碳化硅复合材料，可在质地较软的铝硅层上加工电连接器孔、螺钉孔，但是当电连接器孔穿越铝硅-铝碳化硅界面时，易在二者界面结合处开裂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种铝碳化硅盒体电连接器孔的制备方法，有效解决铝碳化硅盒体电连接器孔机械加工问题。

本发明采用的技术方案如下：一种铝碳化硅电子封装盒体连接器孔的制备方法，包括：

步骤1：在碳化硅预制件上加工出槽口及通孔，得到近净成型的碳化硅预制件；

步骤2：在近净成型的碳化硅预制件的槽口和通孔内预填铝合金，形成预镶嵌铝合金的碳化硅预制件；其中，铝合金选用铝合金粉或者铝硅合金；

步骤3：采用真空气压浸透的方式处理镶嵌有铝合金的碳化硅预制件，得到铝碳化硅胚体；

步骤4：对铝碳化硅胚体进行机械加工，将填有铝合金的槽口加工成电连接器孔，将填有铝合金的通孔加工成螺钉孔，得到带电连接器孔的铝碳化硅盒体。

进一步的，所述铝合金粉的粒径大小为10～200μm。

进一步的，所述铝硅合金中的硅含量小于50％，优选为27％。

硅相颗粒细小、组织均匀，可抑制合金的宏观、微观偏析，且无疏松、缩孔等铸造缺陷；同时，铝硅合金自身是良好的钎料，因此无需额外添加钎料就可与铝碳化硅形成良好的界面，保证电连接器孔的气密性。

进一步的，所述步骤2中，对填入槽口和通孔的铝合金颗粒粉施加0.5MPa的压力并保压30s，以保证铝合金颗粒粉填入槽口和通孔后的稳定性。