一种用于抗辐照的封装结构及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种用于抗辐照的封装结构及其制作方法，包括基体，所述基体包括两个相互平行的钨金属层，以及固设于两个钨金属层之间的陶瓷层，所述钨金属层上设置有通孔，且两个钨金属层上的通孔在与钨金属层平行的平面上的正投影不存在相交部分；本发明专利技术交替叠置钨金属层和陶瓷层，并在钨金属层上设置通孔，减少所述封装结构内部的钨金属层和陶瓷层变形量不一致时的不良影响，不同钨金属层上的通孔交错设计，保证了抗辐照性能，利用现有常规的HTCC陶瓷制备工艺即可实现，具有投入设备少、成本低、生产周期短等特点，同时其抗辐照性能显著，满足电子元器件在苛刻辐照环境下正常使用的要求。

A kind of packaging structure for radiation resistance and its fabrication method

【技术实现步骤摘要】
一种用于抗辐照的封装结构及其制作方法
本专利技术涉及电子元器件封装
，具体涉及一种用于抗辐照的封装结构及其制作方法。
技术介绍
随着科学技术的不断发展和进步，太空已经逐渐成为人类研究、探索的热点领域，卫星、宇宙飞船等各类太空航天器日新月异。其在太空环境下不可避免的遭受各类高能粒子、射线的辐射，而其内部携带的大量电子元器件则由于辐照的影响而容易出现短暂或永久失效，这严重危害了航天器的正常运行，在此条件下，电子元器件抗辐照技术日益受到人们的重视。传统的电子元器件抗辐照加固措施主要有芯片加固、电路冗余设计和封装加固等，其中，芯片加固和电路冗余设计具有设备投入大、生产成本高、研制周期长等缺点，从而限制了其大规模的推广应用。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于抗辐照的封装结构及其制作方法，利用现有常规的HTCC陶瓷制备工艺即可实现，具有投入设备少、成本低、生产周期短等特点，同时其抗辐照性能显著，满足电子元器件在苛刻辐照环境下正常使用的要求。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种用于抗辐照的封装结构，包括基体，所述基体包括两个相互平行的钨金属层，以及固设于两个钨金属层之间的陶瓷层，所述钨金属层上设置有通孔，且两个钨金属层上的通孔在与钨金属层平行的平面上的正投影不存在相交部分。一种用于抗辐照的封装结构，包括基体，所述基体包括至少三个钨金属层以及固设于任意两个相邻钨金属层之间的陶瓷层，所述钨金属层上设置有通孔，任意两个钨金属层之间互相平行，且任意两个钨金属层上的通孔在与钨金属层平行的平面上的正投影不存在相交部分。进一步地，每个钨金属层上至少有两排通孔，将任意两个相邻的钨金属层上的通孔向与钨金属层平行的平面上进行正投影，形成通孔正投影，则任意两排通孔正投影分别由不同的钨金属层上的通孔投影而成。进一步地，所述通孔的横截面的形状为圆形、矩形、三角形、五边形、六边形、八边形中的任意一种。一种用于抗辐照的封装结构的制作方法，包括以下步骤：步骤一：在陶瓷层下表面印制带有通孔的第一钨金属层；步骤二：在陶瓷层上表面印制带有通孔的第二钨金属层，且第二钨金属层的通孔与第一钨金属层的通孔正投影到与第一钨金属层平行的平面上时，不存在相交部分。具体地，步骤一中印制第一钨金属层时，以及步骤二中印制第二钨金属层时，使用丝网印刷工艺进行印制。具体地，如果为需要三层及三层以上的钨金属层，则继续进行以下步骤：步骤三：在第二钨金属层上表面放置第二陶瓷层；步骤四：重复步骤二和步骤三，直至陶瓷层和钨金属层的复合结构的厚度达到要求为止。具体地，步骤四中，所述陶瓷层和钨金属层的复合结构的厚度达到要求之后，通过HTCC工艺将所述复合结构烧结成型。具体地，在将所述复合结构烧结成型前，在所述复合结构的外表面镀镍。与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果是：1.本专利技术交替叠置钨金属层和陶瓷层，有效提高了封装结构的抗辐照性能，并在钨金属层上设置通孔，减少所述封装结构内部的钨金属层和陶瓷层变形量不一致时的不良影响，并对不同钨金属层上的通孔进行交错设计，任意一个钨金属层上设置有通孔的位置，其相邻的钨金属层上的相应位置为实体结构，这种交错式的排布不仅保证了应力要求，而且能够对高能粒子产生有效的阻挡，避免各层钨金属层上的通孔在基体厚度方向上存在相交部分，提高了该封装结构的抗辐照性能。2.利用现有常规的HTCC陶瓷制备工艺即可实现，投入设备少、成本低、生产周期短，同时其抗辐照性能显著，满足电子元器件在苛刻辐照环境下正常使用的要求。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的爆炸图；图3为本专利技术制作方法的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的一种优选实施方式作详细的说明。飞行器在太空环境下不可避免的遭受各类高能粒子、射线的辐射，而其内部携带的大量电子元器件则由于辐照的影响而容易出现短暂或永久失效，这严重危害了航天器的正常运行。在此条件下，电子元器件抗辐照技术日益受到人们的重视。传统的电子元器件抗辐照加固措施主要有芯片加固、电路冗余设计和封装加固等，其中，芯片加固和电路冗余设计具有设备投入大、生产成本高、研制周期长等缺点，从而限制了其大规模的推广应用。如图1和2所示，一种用于抗辐照的封装结构，包括基体，所述基体包括两个相互平行的钨金属层10，以及固设于两个钨金属层之间的陶瓷层20，所述钨金属层上设置有通孔11，且两个钨金属层上的通孔在与钨金属层平行的平面上的正投影不存在相交部分。如图1和2所示，一种用于抗辐照的封装结构，其特征在于：包括基体，所述基体包括至少三个钨金属层以及固设于任意两个相邻钨金属层之间的陶瓷层20，所述钨金属层上设置有通孔，任意两个钨金属层之间互相平行，且任意两个钨金属层上的通孔在与钨金属层平行的平面上的正投影不存在相交部分。所述封装结构可以是平板式壳体与带有腔体的盖帽进行配合，也可以设计为腔体式壳体与平板盖进行配合，所述平板式壳体、盖帽、腔体式壳体以及平板盖所用材质均为所述基体；采用平板式壳体与带有腔体的盖帽进行配合时，盖帽也可以采用钽、钨、铅等抗辐照性能优异的高质子金属材料制备。本专利技术交替叠置钨金属层和陶瓷层，钨金属层能够有效提高封装结构的抗辐照性能，但陶瓷层和钨金属层的热膨胀系统不同，两者叠置烧结成型，受热后两者变形不一致，导致所述封装结构开裂，影响其抗辐照性能和寿命，需要在钨金属层上设置通孔，所述通孔能够缓冲应力，减少所述封装结构内部的钨金属层和陶瓷层变形量不一致时的不良影响，且所述钨金属层上的通孔与相邻的钨金属层上的通孔在所述基体厚度方向上不存在相交部分，当高能粒子穿过任意一层钨金属层上的通孔时，其相邻的钨金属层的对应位置为实体结构，能够有效的阻挡高能粒子的透过性，上述结构在提高所述封装结构寿命的同时，保证了所述封装结构的抗辐照性能，且利用现有常规的HTCC陶瓷制备工艺即可实现，具有投入设备少、成本低、生产周期短等特点，满足电子元器件在苛刻辐照环境下正常使用的要求。如图2所示，每个钨金属层上至少有两排通孔，将任意两个相邻的钨金属层上的通孔向与钨金属层平行的平面上进行正投影，形成通孔正投影，则任意两排通孔正投影分别由不同的钨金属层上的通孔投影而成；该排布方式使单层钨金属层上的通孔能够较为均匀的分布，能够均匀的消除基体的应力，提高了所述封装结构的生产合格率，提升了封装结构的使用寿命。进一步地，所述通孔11的横截面的形状为圆形、矩形、三角形、五边形、六边形、八边形中的任意一种。一种用于抗辐照的封装结构的制作方法，包括以下步骤：S1：在陶瓷层下表面印制带有通孔的第一钨金属层；S2：在陶瓷层上表面印制带有通孔的第二钨金属层，且第二钨金属层的通孔与第一钨金属层的通孔投影到与第一钨金属层平行的平面上时，不存在相交部分。具体地，如果为需要三层及三层以上的钨金属层，则进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于抗辐照的封装结构，其特征在于：包括基体，所述基体包括两个相互平行的钨金属层（10），以及固设于两个钨金属层之间的陶瓷层（20），所述钨金属层上设置有通孔（11），且两个钨金属层上的通孔在与钨金属层平行的平面上的正投影不存在相交部分。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于抗辐照的封装结构，其特征在于：包括基体，所述基体包括两个相互平行的钨金属层（10），以及固设于两个钨金属层之间的陶瓷层（20），所述钨金属层上设置有通孔（11），且两个钨金属层上的通孔在与钨金属层平行的平面上的正投影不存在相交部分。


2.一种用于抗辐照的封装结构，其特征在于：包括基体，所述基体包括至少三个钨金属层以及固设于任意两个相邻钨金属层之间的陶瓷层（20），所述钨金属层上设置有通孔，任意两个钨金属层之间互相平行，且任意两个钨金属层上的通孔在与钨金属层平行的平面上的正投影不存在相交部分。


3.根据权利要求1或2所述的用于抗辐照的封装结构，其特征在于：每个钨金属层上至少有两排通孔，将任意两个相邻的钨金属层上的通孔向与钨金属层平行的平面上进行正投影，形成通孔正投影，则任意两排通孔正投影分别由不同的钨金属层上的通孔投影而成。


4.根据权利要求1或2所述的用于抗辐照的封装结构，其特征在于：所述通孔（11）的横截面的形状为圆形、矩形、三角形、五边形、六边形、八边形中的任意一种。


5.一种如权利要求1所述的用于抗辐照的封装结构的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵飞，王吕华，张玉君，徐孝舟，
申请(专利权)人：合肥圣达电子科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34