專利名稱：微電子電路的平面型載體空腔氣密性封裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子電路及傳感器等的封裝技術(shù)，具體是涉及一種空腔型氣密性封裝方法。
背景技術(shù)：
目前氣密性封裝的微電子電路主要形式有一種為凹腔型管殼及平面型蓋板；另一種為凸型管座及管帽。基材主要包括陶瓷、金屬(合金)及玻璃等。蓋板或管帽與底座之間的焊接包括下列幾種典型工藝平行封焊、凸緣電阻焊、軟釬焊以及低溫玻璃密封等。
傳統(tǒng)氣密性封裝的不足在于1管殼成本高，因?yàn)樾枰鄬犹沾苫蚨嘣牧瞎矡拍苄纬蓺饷苄粤Ⅲw結(jié)構(gòu)；2生產(chǎn)效率低，因?yàn)楣軞な菃蝹€(gè)的，從而自動(dòng)化程度低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低成本、高生產(chǎn)效率的微電子電路的平面型載體空腔氣密性封裝方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于封裝芯片的管帽。空腔內(nèi)的氣氛可以為真空，也可以是特定壓力下的穩(wěn)定性氣體。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種直接封裝芯片的平面型芯片載體，能夠提高封裝成品率。
按照本發(fā)明所提供的設(shè)計(jì)方案，該方法包括以下步驟a、在平面載體上進(jìn)行芯片安裝及鍵合；b、將管帽擱置在平面載體某個(gè)單元上并對(duì)準(zhǔn)；c、在特定氣氛下將管帽與基板單元進(jìn)行密封。
在本發(fā)明中所述的平面載體，可以是單層或多層陶瓷基板，也可以是硅，玻璃或其他聚合物。就其外型，可以是分裂開的單個(gè)單元，也可以是聯(lián)體的矩陣式單元組合；在本發(fā)明中所述的管帽可以是金屬/合金或非金屬材料如陶瓷等；在本發(fā)明中所述的密封，其焊接工藝可以是平行縫焊等形式的電阻焊；也可以是采用焊料的熔封焊接工藝。其中焊料可以預(yù)焊在管帽下沿，也可以用焊料環(huán)直接將管帽與基板密封在一起。
在本發(fā)明中所述的特定氣氛，既可以是真空，也可以是一定壓力下的特定氣體。
在本發(fā)明中，由于芯片載體是由平面式基板構(gòu)成，加之結(jié)構(gòu)空腔是由管帽直接形成，因此極大地降低了生產(chǎn)成本。又由于各單元以矩陣形式相互連接在一起，所以易于全自動(dòng)操作，從而提高了生產(chǎn)效率及成品率。


圖1是按照本發(fā)明進(jìn)行芯片封裝的示意圖。
其中1為要封裝的芯片，2為裝片膠，3為鍵合絲，4為管帽，5為封帽用焊料，6為芯片載體上的引出腳，7為芯片載體如陶瓷基板。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的方法用于在微電子電路封裝過程中，使用芯片直接組裝技術(shù)(CHIP ON BOARD)進(jìn)行芯片裝片和鍵合，即通過鍵合或倒裝技術(shù)將芯片焊接在陶瓷基板上，最后進(jìn)行管帽封焊成型。
該示意圖反映了氣密性封裝的過程，其中包括芯片裝片首先利用裝片膠2將芯片1粘接在陶瓷基板7上，再加熱使其固化；作用將芯片1固定在載體——陶瓷基板7；鍵合采用鍵合絲將芯片1上的I/O端口與陶瓷基板7上的引出腳6相連接；作用完成芯片與載體——陶瓷基板7之間的電連接；封帽裝架---通過特定的工夾具將預(yù)先附有焊料5的管帽4與已焊接好的陶瓷基板7對(duì)準(zhǔn)并固定好；焊料5包括鉛錫、金錫等多元金屬焊料焊料密封---將已裝架好的電路送入一定氣氛的高溫爐中進(jìn)行加溫處理，從而實(shí)現(xiàn)管帽4與陶瓷基板7間的密封。該氣氛可以為真空或N2等惰性氣體；作用保護(hù)芯片及鍵合線，并形成一與外界環(huán)境隔離的一定氣氛的密封腔體。
通過本發(fā)明的方法，可以實(shí)現(xiàn)低成本的氣密性空腔型微電子電路封裝。
權(quán)利要求
1.微電子電路的平面型載體空腔氣密性封裝方法，其特征在于，a、在平面載體上進(jìn)行芯片安裝及鍵合；b、將管帽擱置在平面載體某個(gè)單元上并對(duì)準(zhǔn)；c、在特定氣氛下將管帽與基板單元進(jìn)行密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電子電路的平面型載體空腔氣密性封裝方法，其特征在于，平面載體是單層或多層陶瓷基板或硅或玻璃或其他聚合物。其形狀是分裂開的單個(gè)單元，或聯(lián)體的矩陣式單元組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電子電路的平面型載體空腔氣密性封裝方法，其特征在于，管帽由金屬或非金屬材料制作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電子電路的平面型載體空腔氣密性封裝方法，其特征在于，密封時(shí)的焊接工藝是平行縫焊的電阻焊；或采用焊料的熔封焊接工藝；其中焊料預(yù)焊在管帽下沿，或用焊料環(huán)直接將管帽與基板密封在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電子電路的平面型載體空腔氣密性封裝方法，其特征在于，特定氣氛包括真空或一定壓力下的穩(wěn)定性氣體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電子電路的平面型載體空腔氣密性封裝方法，其特征在于，在安裝時(shí)，首先利用裝片膠(2)將芯片(1)粘接在陶瓷基板(7)上，再加熱使其固化；
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電子電路的平面型載體空腔氣密性封裝方法，其特征在于，在鍵合時(shí)采用鍵合絲將芯片(1)上的I/O端口與陶瓷基板(7)上的引出腳(6)相連接；
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電子電路的平面型載體空腔氣密性封裝方法，其特征在于，在密封時(shí)，先進(jìn)行裝架通過特定的工夾具將預(yù)先附有焊料(5)的管帽(4)與已焊接好的陶瓷基板(7)對(duì)準(zhǔn)并固定好；其中的焊料(5)包括鉛錫、金錫多元金屬焊料；再進(jìn)行焊料密封將已裝架好的電路送入一定氣氛的高溫爐中進(jìn)行加溫處理，從而實(shí)現(xiàn)管帽(4)與陶瓷基板(7)間的密封。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微電子電路的平面型載體空腔氣密性封裝方法，其特征在于，穩(wěn)定性氣體為惰性氣體。
全文摘要
本發(fā)明涉及微電子電路及傳感器等的封裝技術(shù)，具體是涉及一種空腔型氣密性封裝方法。按照本發(fā)明所提供的設(shè)計(jì)方案，該方法包括以下步驟a.在平面載體上進(jìn)行芯片安裝及鍵合；b.將管帽擱置在平面載體某個(gè)單元上并對(duì)準(zhǔn)；c.在特定氣氛下將管帽與基板單元進(jìn)行密封。在本發(fā)明中所述的平面載體，可以是單層或多層陶瓷基板，也可以是硅，玻璃或其他聚合物。就其外型，可以是分裂開的單個(gè)單元，也可以是聯(lián)體的矩陣式單元組合；在本發(fā)明中，由于芯片載體是由平面式基板構(gòu)成，加之結(jié)構(gòu)空腔是由管帽直接形成，因此極大地降低了生產(chǎn)成本。又由于各單元以矩陣形式相互連接在一起，所以易于全自動(dòng)操作，從而提高了生產(chǎn)效率及成品率。
文檔編號(hào)H01L21/56GK1638070SQ20041006546
公開日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2004年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月1日
發(fā)明者黃飛明, 李宗亞 申請(qǐng)人:美新半導(dǎo)體(無錫)有限公司