表面贴装射频金属封装件制造技术

发明专利技术公开的一种表面贴装射频金属封装件，结构紧凑、气密等级高、散热优异。本发明专利技术通过下述技术方案实现：三芯低频玻珠通过两端沿半导体芯片长边中心线对称的椭圆孔，单芯射频玻珠通过两端沿半导体芯片宽边中心线对称的圆形装配孔一起焊接在盒形金属壳体上，金属壳体底部设置有矩形金属台以及圆周围绕在单芯射频玻珠周围的金属柱，矩形金属台、单芯片射频玻珠内导体和三芯低频玻珠内导体的下边缘位于同一水平面上，半导体芯片连接射频印制板，通过射频玻珠实现与外界的射频互联，半导体芯片的供电与控制端口经过其周边滤波器器件键合到低频玻珠上，实现与外界的低频互联，金属盖板通过激光封焊焊接在盒形金属壳体上从而实现高气密等级密封。现高气密等级密封。

【技术实现步骤摘要】
表面贴装射频金属封装件


[0001]本专利技术涉及半导体封装领域中的一种表面贴装器件(Surface Mounted Devices，SMD)，更具体地，涉及一种气密等级高、散热优异、工作在射频频段、结构紧凑、可适配现代化表面贴装工艺的金属封装件。
技术背景
[0002]半导体芯片需要进行封装后才能使用，封装主要有4个重要功能，即保护芯片以免由环境和传递引起损坏；为芯片的信号输入和输出提供互联；芯片的物理支撑；散热。一般而言，半导体芯片到最终电子产品需经过三级封装，第一级封装为将分离的半导体芯片封装成独立的功能模块；第二级封装为将这些功能模块安装到母体印制板上以实现整体功能；第三级封装为将此母体印制板安装到最终产品中。本专利技术属于第一级封装。
[0003]目前，第一级封装按材料分主要有塑料封装、陶瓷封装、金属封装，其中，塑料封装成本低，但其气密等级低、散热不良、射频性能较差；陶瓷封装气密等级高且射频性能良好，但其同样具有散热不良的缺点。以上两种封装，依托球栅阵列(BGA)、无引线芯片载体(LCC)等电气互联技术，均可成为表面贴装元件，适配现代化表面贴装工艺，在第二级封装中实现自动化、高效地装配。随着电子技术的发展，表面贴装元件得到了越来越广泛的应用，尤其在高频电路的设计中，表面贴装元件已经成为了必不可少的电路元件。表面贴装式集成封装射频器件为无引脚，利用其底面焊盘贴装焊接在印制板上使用。表面组装元件主要有矩形片式元件、圆柱形片式元件、复合片式元件、异形片式元件。在电子产品小型化发展之际，相当一部分消费类产品的表面贴装，由于组装空间的关系，其SMD都是贴装在FPC上来完成整机的组装的.FPC上SMD的表面贴装已成为SMT技术发展趋势之一。
[0004]相比以上两种封装，金属封装同时具有气密等级高、射频性能良好、散热优异的优点。但传统的金属封装体积大、重量大，需要固定、需依靠接插件和电缆与外界实现电气互联，在第二级封装中，基本无法利用现代化装配工艺实现装配。因此，在中、小功率应用下，其在对集成度要求越来越高、对自动化装配需求要求越来越突出的今天，有逐渐被淘汰之势；在大功率应用下，由于散热的不可替代性，其极大地限制了电子产品的集成度和装配的自动化程度。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对上述现有技术存在的问题，提供一种结构紧凑、气密等级高、本专利技术的目的是针对上述现有技术存在的问题，提供一种结构紧凑、气密等级高、散热优异、工作在射频频段、可适配现代化表面贴装工艺的金属封装件。
[0006]本专利技术的上述目的及优点可以通过以下方案予以实现。一种表面贴装射频金属封装件，包括：焊接在盒形金属壳体5底端上，并设置在壳体长边中部的芯片金属载体板2，焊接在芯片金属载体板2上的表面半导体芯片3，个沿半导体芯片3宽边中心线对称的单芯射频玻珠7，以及两个沿半导体芯片3长边中心线对称的三芯低频玻珠6，其特征在于：三芯低
频玻珠6通过两端沿半导体芯片3长边中心线对称的椭圆孔，单芯射频玻珠7通过两端沿半导体芯片3宽边中心线对称的圆形装配孔一起焊接在盒形金属壳体5上，将两个射频印制板4焊接在盒形金属壳体5底板上，金属壳体5底部设置有矩形金属台8以及圆周围绕在单芯射频玻珠7周围的金属柱9，且矩形金属台8、金属柱9、单芯片射频玻珠内导体和三芯低频玻珠内导体的下边缘位于同一水平面上，并通过点焊与单芯射频玻珠7进行射频互联，半导体芯片3的射频端口通过金丝键合10连接射频印制板4，并通过射频玻珠7实现与外界的射频互联，半导体芯片3的供电与控制端口通过金丝键合10，经过其周边滤波器器件键合到低频玻珠6上，实现与外界的低频互联，金属盖板1通过激光封焊焊接在盒形金属壳体5上从而实现高气密等级密封。
[0007]本专利技术相比于现有技术有如下有益效果：气密等级高、散热优异。本专利技术将芯片金属载板子2先焊接在盒形金属壳体5底端上，并设置在壳体长边中部，再将半导体芯片3以及其周边滤波器(例如电容、电感等)焊接在芯片金属载板3上表面，并将两个沿半导体芯片3宽边中心线对称的单芯射频玻珠7，以及两个沿半导体芯片3长边中心线对称的三芯低频玻珠6[杜明1]焊接到盒形金属壳体5上，金属盖板1通过激光封焊焊接在金属壳体5上，实现高气密等级密封。将半导体芯片以及其周边滤波器件先焊接到芯片金属载体板2上而后一起焊接到金属壳体5上，利用高导热金属作为热沉路径，散热优异。
[0008]射频性能好、结构紧凑。本专利技术采用三芯低频玻珠6通过两端沿半导体芯片3长边中心线对称的椭圆孔，单芯射频玻珠7通过两端沿半导体芯片3宽边中心线对称的圆形装配孔一起焊接在盒形金属壳体5上，将两个射频印制板4焊接在盒形金属壳体5底板上，并通过点焊与单芯射频玻珠7进行射频互联，半导体芯片3的射频端口通过金丝键合10连接射频印制板4，并通过射频玻珠7实现与外界的射频互联，半导体芯片3的供电与控制端口通过金丝键合10经过其周边滤波器器件键合到低频玻珠6上，实现与外界的低频互联。可工作在射频频段，射频特性好。与外界的互联均采用集成度高的玻珠而未采用集成度低的接插件与电缆，因此结构紧凑。
[0009]可适配现代化表面贴装工艺。本专利技术金属壳体5底部设置有矩形金属台8以及圆周围绕在单芯射频玻珠7周围的金属柱9，且矩形金属台8、金属柱9、单芯片射频玻珠内导体和三芯低频玻珠内导体的下边缘位于同一水平面上。因此本专利技术可通过表面贴装工艺表贴到第二级封装的母体印制板上以实现与其它功能模块的互联，这种表贴方式类似与BGA以及LCC二者焊接方式的融合，不仅易于实现自动化，提高生产效率，降低了成本，节省材料、能源、设备、人力、时间等，而且减少了电磁和射频干扰，可靠性高、抗振能力强，焊点缺陷率低。而无论BGA还是LCC均可适配现代化表面贴装工艺，因此本专利技术可适配现代化表面贴装工艺。
附图说明
[0010]图1是本专利技术表面贴装金属封装件的分解示意图；图2是图1的无盖三维示意图；图3是图2的仰视图。
[0011]图中：1金属盖板；2芯片金属载体板；3半导体芯片；4射频印制板；5盒形金属壳体；
6三芯低频玻珠；7单芯射频玻珠；8矩形金属台；9金属柱；10金丝。
具体实施方式
[0012]参阅图1
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图3。在以下描述的优选实施例中，一种表面贴装射频金属封装件，包括：焊接在盒形金属壳体5底端上，并设置在壳体长边中部的芯片金属载体板2，焊接在芯片金属载体板2上的表面半导体芯片3，，两个沿半导体芯片3宽边中心线对称的单芯射频玻珠7，以及两个沿半导体芯片3长边中心线对称的三芯低频玻珠6。三芯低频玻珠6通过两端沿半导体芯片3长边中心线对称的椭圆孔，单芯射频玻珠7通过两端沿半导体芯片3宽边中心线对称的圆形装配孔一起焊接在盒形金属壳体5上，将两个射频印制板4焊接在盒形金属壳体5底板上，金属壳体5底部设置有矩形金属台8以及圆周围绕在单芯射频玻珠7周围的金属柱9，且矩形金属台8、金属柱9、单芯片射频玻珠内导体和三芯低频玻珠内导体的下边缘位于同一水平面上，并通过点焊与单芯射频玻珠本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面贴装射频金属封装件，包括：焊接在盒形金属壳体(5)底端上，并设置在壳体长边中部的芯片金属载体板(2)，焊接在芯片金属载体板(2)上的表面半导体芯片(3)，两个沿半导体芯片()3宽边中心线对称的单芯射频玻珠(7)，以及两个沿半导体芯片(3)长边中心线对称的三芯低频玻珠(6)，其特征在于：三芯低频玻珠(6)通过两端沿半导体芯片(3)长边中心线对称的椭圆孔，单芯射频玻珠(7)通过两端沿半导体芯片(3)宽边中心线对称的圆形装配孔一起焊接在盒形金属壳体(5)上，将两个射频印制板(4)焊接在盒形金属壳体(5)底板上，金属壳体(5)底部设置有矩形金属台(8)以及圆周围绕在单芯射频玻珠(7)周围的金属柱(9)，且矩形金属台(8)、金属柱(9)、单芯片射频玻珠内导体和三芯低频玻珠内导体的下边缘位于同一水平面上，并通过点焊与单芯射频玻珠(7)进行射频互联，半导体芯片(3)的射频端口通过金丝键合(10)连接射频印制板(4)，并通过射频玻珠(7)实现与外界的射频互联，半导体芯片(3)的供电与控制端口通过金丝键合(10)，经过其周边滤波器器件键合到低频玻珠(6)上，实现与外界的低频互联，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜明，
申请(专利权)人：西南电子技术研究所中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：