一种LTCC基SiP封装外壳制造技术

本实用新型专利技术公开了一种LTCC基SiP封装外壳，包括LTCC基板，固定在LTCC基板顶部的金属围框以及固定在金属围框顶部的金属盖板；LTCC基板包括陶瓷基板、以及对称固设在陶瓷基板顶部和底部的复合金属布线层；陶瓷基板的内部和表层布置有厚膜银导体布线，复合金属布线层由内至外依次为镍膜层、钯膜层、金膜层。本发明专利技术中陶瓷基板表层的厚膜银导体布线作为附着层和钎焊的应力缓冲层，镍膜层作为钎焊的耐焊蚀层，金膜层作为可焊层和防止金属氧化的保护层，从而使LTCC基SiP封装外壳结构稳定且具有优异的密封可靠性。此外，通过在镍膜层和金膜层之间增加钯膜层，可有效减少金的厚度和使用量，降低成本。降低成本。降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种LTCC基SiP封装外壳


[0001]本技术属于集成电路封装
，具体涉及一种LTCC基SiP封装外壳。

技术介绍

[0002]SiP(System in a Package，系统级封装)是将多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件优先组装到一个标准封装体内，实现一定的系统或者子系统功能的封装技术。LTCC(Low Temperature Cofired Ceramic，低温共烧陶瓷)基SiP封装外壳相比较金属封装外壳，具有插损小、体积小、集成度高、重量轻等优点，成为SiP技术与产品研究的热点。但是由于LTCC基SiP封装外壳目前存在以下问题，制约了其大量应用：
[0003](1)成本高：为满足封装外壳芯片金丝键合互连及耐潮湿、耐焊接等技术需求，LTCC基板不得不使用厚膜金导体或厚膜钯合金或厚膜铂合金等昂贵的金属材料，从而大大增加LTCC封装外壳成本。
[0004](2)密封性差：由于LTCC基板表面的厚膜导体耐焊料溶蚀性差，导致在其上钎焊金属围框后，焊接区域容易出现“漏气”现象，导致密封失效。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本技术的目的是提供一种LTCC基SiP封装外壳。
[0006]为实现上述目的，本技术采用的技术方案为：
[0007]一种LTCC基SiP封装外壳，包括LTCC基板，固定在LTCC基板顶部的金属围框以及固定在金属围框顶部的金属盖板；所述LTCC基板包括陶瓷基板、以及对称固设在陶瓷基板顶部和底部的复合金属布线层；所述陶瓷基板的内部和表层布置有厚膜银导体布线，所述复合金属布线层由内至外依次为镍膜层、钯膜层、金膜层。
[0008]进一步的，所述厚膜银导体布线的厚度为5
‑
20μm，镍膜层的厚度为1
‑
10μm，钯膜层的厚度为0.05
‑
0.2μm，金膜层的厚度为0.1
‑
0.5μm。
[0009]进一步的，所述金属围框的材质为4J29合金或4J42合金；所述金属围框的表面由内至外依次镀覆有镍膜层和金膜层。
[0010]进一步的，所述金属围框与LTCC基板通过焊料钎焊固定连接。钎焊固定使金属围框与LTCC基板之间的连接气密封良好。所述焊料的材质为金锗合金、金锡合金、铅锡合金或锡银铜合金。
[0011]进一步的，所述金属盖板的材质为4J29合金或4J42合金，金属盖板的表面由内至外依次镀覆有镍膜层和金膜层。所述金属盖板通过平行封焊或锡焊的方式与金属围框固定连接，并与金属围框围合形成气密封腔体。
[0012]进一步的，所述金属围框和金属盖板的数量至少为一个。当金属围框和金属盖板的数量为一个时，LTCC基板的上方形成一个气密性腔体；当金属围框和金属盖板的数量为多个时，LTCC基板的上方形成多个气密性腔体。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0014](1)成本低：本技术通过采用成本相对较低的厚膜银导体作为LTCC基板多层电路布线的导体材料，可大大降低LTCC基SiP封装外壳的成本，与采用厚膜金导体材料的封装外壳相比，典型产品成本可降至原来的十分之一。
[0015](2)密封性好：本技术中陶瓷基板表层的厚膜银导体布线作为附着层和钎焊的应力缓冲层，镍膜层作为钎焊的耐焊蚀层，金膜层作为可焊层和防止金属氧化的保护层，从而使LTCC基SiP封装外壳结构稳定且具有优异的密封可靠性。
[0016](3)适应多种组装工艺：本技术通过在镍膜层和金膜层之间增加钯膜层，可有效减少金的厚度和使用量，降低成本，并且避免封装外壳表面出现“黑镍现象”，还可以使SiP封装外壳同时满足金丝键合与锡焊焊接的组装工艺要求。
附图说明
[0017]图1为本技术中SiP封装外壳的第一种结构示意图；
[0018]图2为本技术中SiP封装外壳的第二种结构示意图；
[0019]图中：1
‑
陶瓷基板，2
‑
厚膜银导体布线，3
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镍膜层，4
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钯膜层，5
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金膜层，6
‑
金属围框，7
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金属盖板，8
‑
焊料。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和实施例对本技术作更进一步的说明。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0021]需要说明的是，本技术中“固定”、“固设”等均表示相互连接的两部件之间是固定在一起，一般是通过焊接等方式固定在一起。术语“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本专利技术的限制。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0022]一种LTCC基SiP封装外壳，包括LTCC基板，固定在LTCC基板顶部的金属围框以及固定在金属围框顶部的金属盖板；所述LTCC基板包括陶瓷基板、以及对称固设在陶瓷基板顶部和底部的复合金属布线层；所述陶瓷基板的内部和表层布置有厚膜银导体布线，所述复合金属布线层由内至外依次为镍膜层、钯膜层、金膜层。本专利技术中陶瓷基板表层的厚膜银导体布线作为附着层和钎焊的应力缓冲层，镍膜层作为钎焊的耐焊蚀层，金膜层作为可焊层和防止金属氧化的保护层，从而使LTCC基SiP封装外壳结构稳定且具有优异的密封可靠性。此外，通过在镍膜层和金膜层之间增加钯膜层，可有效减少金的厚度和使用量，降低成本，并且避免封装外壳表面出现“黑镍现象”，还可以使SiP封装外壳同时满足金丝键合与锡焊焊接的组装工艺要求。
[0023]优选的，所述陶瓷基板可以是美国Dupont 951陶瓷基板、美国Dupont 9K7陶瓷基板或国产型号陶瓷基板。
[0024]优选的，所述厚膜银导体布线的厚度为5
‑
20μm，镍膜层的厚度为1
‑
10μm，钯膜层的
厚度为0.05
‑
0.2μm，金膜层的厚度为0.1
‑
0.5μm。
[0025]优选的，所述金属围框的材质为4J29合金或4J42合金；所述金属围框的表面由内至外依次镀覆有镍膜层和金膜层。
[0026]优选的，所述金属围框与LTCC基板通过焊料钎焊固定连接；所述焊料的材质为金锗合金、金锡合金、铅锡合金或锡银铜合金。钎焊固定使金属围框与LTCC基板之间的连接气密封良好。
[0027]优选的，所述金属盖板的材质为4J29合金或4J42合金；所述金属盖板通过平行封焊或锡焊的方式与金属围框固定连接，并与金属围框围合形成气密封腔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LTCC基SiP封装外壳，其特征在于：包括LTCC基板，固定在LTCC基板顶部的金属围框以及固定在金属围框顶部的金属盖板；所述LTCC基板包括陶瓷基板、以及对称固设在陶瓷基板顶部和底部的复合金属布线层；所述陶瓷基板的内部和表层布置有厚膜银导体布线，所述复合金属布线层由内至外依次为镍膜层、钯膜层、金膜层。2.根据权利要求1所述的LTCC基SiP封装外壳，其特征在于：所述厚膜银导体布线的厚度为5
‑
20μm，镍膜层的厚度为1
‑
10μm，钯膜层的厚度为0.05
‑
0.2μm，金膜层的厚度为0.1
‑
0.5μm。3.根据权利要求1所述的LTCC基SiP封装外壳，其特征在于：所述金属围框的材质为4J29合金或4J42合金。4.根据权利要求3所述的LTCC基SiP封装外壳，其特征在于：所述金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊永，刘慧，李靖巍，吴建利，周波，王伟，吴申立，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十三研究所，
类型：新型
国别省市：