Металлокерамический корпус микросхемы

Металлокерамический корпус микросхемы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к конструированию корпусов интегральных микросхем. Целью изобретения является повышение качества и надежности герметизации микросхем методом однослойной контактной шовной сварки. Корпус состоит из многослойной керамической платы, металлических рамок и крышки. Причем соединение крышки с корпусом осуществляется через две рамки, соединенные твердым припоем, удельное электрическое сопротивление которого меньше, чем у материала нижней рамки. Одна из рамок имеет на наружной поверхности фаску, ограничивающую ширину паяного шва между рамками. 2 ил.

(В) SU (1Ц 1457744 Al (51) 5 H 01 L 23 62

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4248832/25 (22) 25.05.87 (46) 30.11.93 Бюл. Ма 43-44

P2) Флегонтов Ю.Н. ! . (54) МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИЙ КОРПУС

МИКРОСХЕМЫ (57) Изобретение относится к конструированию корпусов интегральных микросхем. Целью изобретения является повышение качества и наДежности герметизации микросхем методом однослойной контактной шовной сварки. Корпус состоит из мно— гослойной керамической платы, металлических рамок и крышки Причем соединение крышки с корпусом осуществляется через две рамки, соединенwe твердым припоем, удельное электрическое сопротивление которого меньше, чем у материала нижней рамки. Одна из рамок имеет на наружной поверхности фаску, ограничивающую ширину паяного шва между рамками. 2 ип.

1457744

Формула изобретения

МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИЙ КОРПУС 50

МИКРОСХЕМЫ, содержащий металлизированную керамическую плату с углублением для кристалла, металлический ободок, соединенный пайкой с платой, и металлическую крышку, приваренную к 55 ободку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и надежности гермеИзобретение отнооится к микроэлектронике, в частности к конструированию металлокерамических корпусов полупроводниковых и гибридных интегральных микросхем.

Цель изобретения — повышение качества и надежности герметизации микросхем методом односторонней контактной шовной сварки.

На фиг.1 изображен корпус микросхемы, с ободком из двух рамок; нв фиг.2 — узел герметизации корпуса с фаской на нижней рамке.

Металлокерамический корпус микросхемы содержит многослойную керамическую плату 1, металлические рамки 2 и 3 и металлическую крышку 4. ,На поверхности керамической платы 1 вокруг ступенчатого углубления для кристалла микросхемы 5 имеется двуслойная металлизация, например, из слоя 6 вольфрама или молибдена и слоя 7 никеля. Рамки

2 и 3 соединены между собой и с металлизацией паяными швами 8 и 9. Метзллические рамки ободка выполнены из сплавов с низким коэффициентом термического расширения (КТР), близким к KTP керамики, таких как ковар или 42Н (сплав железа с никелем) их корпус содержит золотое покрытие с подслоем никеля. Возможны и другие покрытия.

Рамка 2 имеет фаску, что ограничивает паяный шов между рамками. Возможно расположение фаски на рамке 3, при эгом рамка 2 не имеет фаски.

Положительный эффект от использования изобретения достигается благодаря тому, что выступающая кромка нижней рамки, соединенная с металлизацией платы, обеспечивает существенное уменьшение термомеханических напряжений от сварки в наиболее опасном месте — под наружным краем паяного соединения нижней рамки с металлизацией. Термомеханические напряжения уменьшаются благодаря перераспре делению напряжений, передающихся от верхней рамки, на сравнительно большую площадь соединения нижней рамки ободка с металлизацией платы, Наличие фаски между наружной кромкой верхней рамки и поверхностью нижней рамки обеспечивает концентрацию тепловыделения в кромке верхней рамки при прохождении импульсов сварочного тока и уменьшает отвод тепла в

10- нижнюю рамку. Наличие между рамками паяного шва из серебряного припоя, имеющего высокую электропроводность, существенно уменьшает прохождение сварочного тока через нижнюю рамку от одного

15 электрода к другому и соответственно уменьшает выделение тепла в нижней рамке ободка и прослойке припоя, прилегаю. щих к металлизации. Относительно небольшой нагрев нижней рамки ободка не

20 вызывает в ней значительных напряжений.

Поэтому суммарные термомеханические напряжения в нижней рамке; прилегающей к металлизации, и особенно в ее выступающей наружной кромке значительно ниже

25 уровня напряжений, приводящих к отслоению металлизации или появлению трещин в керамике. Уменьшение остаточных термомеханических напряжений в корпусе и улучшение условий формирования сварного

30 соединения за счет локализации нагрева кромки верхней рамки приводит к повышеwe качества и надежности герметизации корпуса микросхемы.

В предлагаемом корпусе можно, не сни35 жая надежности герметизации, увеличить толщину крышки в 1,5-2 раза, что повысит механическую прочность крышки и исключит ее прогиб. (56) Технология деталей радиоэлектронной

40 аппаратуры. Под ред. С,Е.Ушакова. — M.:

Радио и связь, 1986, с.185...186.

Патент США f4 3663868, кл. 357-80, 1972.

Патент США N 4608592,кл, 357 — 80, кл.

45 H 01L39!ог, 1986. тизации при контактной сварке крышки и ободка, ободок выполнен из двух рамок, верхней и нижней, соединенных между собой пайкой твердым припоем с удельным электрическим сопротивлением меньшим, чем у материала нижней рамки, одна из рамок имеет на наружной кромке фаску, ограничивающую ширину паяного шва между рамками, контур которого меньше контура другой рамки.

1457744

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Редактор Г.Федотов

Заказ 3335

Составитель К.Канониди

Техред M.Ìîðãåíòàë КоРРектоР М. Куль

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5