[发明专利]一种用于微波件盖板的高可靠封装结构及封装方法

说明书

本发明涉及微电子封装技术领域，公开了一种用于微波件盖板的高可靠封装结构，包括盖板和盒体，盖板包括对外输出接口，盖板的中部包括芯片及陶瓷电路基板装配区，还包括有机电路基板装配区，盖板的边缘处设置密封连接部，密封连接部沿盖板的边缘延伸并围成封闭的环形。本发明将不同热膨胀系数的梯度材料通过粉末冶金方式一体化成型，且各个区域的热膨胀系数、形状、尺寸与位置皆可灵活调节，可实现多种不同物理性能的电路基板、芯片和封装元器件一体化集成于同一盖板上，同时还可与盒体实现气密性焊接，形成了一种高密度、高可靠集成的封装盖板。本发明可提升微波组件的集成密度，对于盖板的可靠性提升和微组装的实现具有极大促进作用。

技术领域

本发明涉及微电子封装技术领域，具体涉及一种用于微波件盖板的高可靠封装结构及封装方法。

背景技术

电子设备和产品持续向薄轻短小发展，集成密度不断提高，微波组件正逐渐由传统的二维平面集成向三维立体集成方向发展，基于二维平面集成技术的微波件盖板上不集成元器件与电路基板，只是用作气密隔离，相对简单的盖板结构即可实现与微波件盒体的气密封装。

面向三维立体集成技术的盖板除了作气密隔离，还需要作为元器件和高密度电路基板的机械支撑，这就要求盖板既要满足与盒体之间气密封装兼容性，又要与高密度电路基板和器件热膨胀系数匹配，才能满足微波组件的可靠性要求。

现有技术多通过改善复合材料制备方法、优化微波组件盒体结构来解决微波件封装中热膨胀系数匹配、散热、焊接气密等问题来提升微波件的封装可靠性与集成密度，未见有关于封装盖板的结构及封装方法，尤其未见用于微波组件高可靠封装结构及方法。

因此，现有的用作微波件盖板的封装结构存在需要优化改进的空间，不仅盖板的材质需要满足电路机板的机械支撑需求，还需要满足盖板与盒体的气密封装要求。故需要提出更为合理的技术方案，解决现有技术中的不足。

发明内容

为了解决上述内容中提到的现有技术缺陷，本发明提供了一种用于微波件盖板的高可靠封装结构及封装方法，通过改进盖板的材质结构，将盖板上设置不同元件的区域进行材质调整，以使每个区域适应对应的元件的热膨胀性，同时盖板与盒体配合连接，实现连接处的气密性。

为了实现上述目的，本发明具体采用的技术方案是：

一种用于微波件盖板的高可靠封装结构，包括盖板和盒体，所述的盖板包括对外输出接口，盖板的中部包括芯片及陶瓷电路基板装配区，还包括有机电路基板装配区，盖板的边缘处设置密封连接部，密封连接部沿盖板的边缘延伸并围成封闭的环形；芯片及陶瓷电路基板装配区的热膨胀系数为7～11ppm，有机电路基板装配区的热膨胀系数为15～20ppm，密封连接部的热膨胀系数为17～20ppm。

上述公开的封装结构，通过对盖板不同连接区域的优化改进，在连接设置芯片、陶瓷电路基板和有机电路基板后，根据热膨胀系数的对应匹配可保持连接的可靠性，不会出现损坏、脱落的现象，能够实现用电元器件直接安装设置在盖板上，无需设置专门的缓冲结构，结构上更加简化，设置也更加方便；密封连接部环绕在整个盖板的边缘部位，与盒体直接接触配合，其热膨胀系数与盒体的热膨胀系数对应匹配，能够在温度发生变化，盖板、盒体发生膨胀时保持密封性。

进一步的，本发明中所使用的盖板可采用多种材质制成，其并不唯一限定；为了方便热膨胀系数的设置，此处对盖板的材质进行优化并举出如下一种可行的选择：所述的盖板采用梯度材料制成。采用如此方案时，通过调整不同区域梯度材料中的各成分占比，即可调整对应区域的热膨胀系数。

进一步的，由于微波件的集成化、小型化，盖板上的区域划分均按照功能划分，减少无功能空白区域的设置，此处进行优化并举出其中一种可行的选择：所述的芯片及陶瓷电路基板装配区与有机电路基板装配区紧邻设置。采用如此方案时，各个装配区的热膨胀系数与装配区内的元器件相匹配，能够保持装配的可靠性。