專利名稱：一種高密度系統(tǒng)集成計(jì)算機(jī)模塊抗輻照封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于微電子組裝封裝工藝領(lǐng)域，具體涉及一種采用抗輻照屏蔽材料與外殼進(jìn)行一體化組裝的抗輻照封裝結(jié)構(gòu)。
技術(shù)背景在半導(dǎo)體制造過(guò)程中采用SOI工藝加固和抗輻照設(shè)計(jì)加固等方法，研制抗輻射加固器件。80年代初，國(guó)外研究人員開始重視CMOS器件的抗輻射封裝加固技術(shù)研究，進(jìn)行了抗輻射封裝加固技術(shù)試驗(yàn)，證明封裝加固技術(shù)對(duì)于屏蔽中子和Y射線較困難，但對(duì)于屏蔽空間環(huán)境的高能電子和質(zhì)子相對(duì)有效。尤其對(duì)Van Alien輻射帶的電子和質(zhì)子來(lái)說(shuō)，屏蔽效果顯著?；诨旌霞杉夹g(shù)的系統(tǒng)集成模塊由于技術(shù)較為新穎，在空間電子系統(tǒng)的應(yīng)用 方面還沒(méi)有采用相關(guān)防護(hù)措施。隨著空間技術(shù)的迅猛發(fā)展，抗輻射封裝加固技術(shù)研究也逐漸得到重視?？馆椛浞庋b加固技術(shù)的核心是將芯片與空間輻射環(huán)境進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠帘魏臀锢砀綦x，是一種擴(kuò)展半導(dǎo)體器件使用壽命的直接而有效的途徑。試驗(yàn)證明，抗輻射封裝加固技術(shù)對(duì)于屏蔽空間環(huán)境的高能電子和質(zhì)子比較有效，尤其對(duì)于Van Alien輻射帶的電子和質(zhì)子來(lái)說(shuō)，屏蔽效果顯著。本實(shí)用新型是提高空間電子系統(tǒng)中使用的系統(tǒng)集成計(jì)算機(jī)模塊的抗輻射封裝加固能力，解決其空間工程化應(yīng)用的問(wèn)題。通常，鎢的線膨脹系數(shù)為4. 5 X IO-6/ V’小于可伐材料的線膨脹系數(shù)6. 5 X 10_6/°C，為了提高鎢的線膨脹系數(shù)，需要進(jìn)行鎢滲銅處理。采用粉末冶金沖壓工藝，選擇純度大于99%的鶴粉，鶴粉粉末直徑為2 5微米。制造鶴金屬多孔材料，然后做滲銅處理，通過(guò)調(diào)整鎢銅的比例，使最終形成的鎢銅材料與可伐材料形成良好的線膨脹系數(shù)匹配
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提出一種新型的種高密度系統(tǒng)集成計(jì)算機(jī)模塊抗輻照封裝結(jié)構(gòu)，包括可伐框架和蓋板，所述可伐框架為鎢銅底板與可伐框焊接在一起的復(fù)合可伐框；所述蓋板是可伐蓋板與鎢銅蓋板熔封焊接在一起的復(fù)合蓋板。所述復(fù)合可伐蓋板為四周低中間高的臺(tái)階形狀。所述鎢銅蓋板鍍有鎳層后可伐蓋板焊接在一起。本實(shí)用新型的有益效果是采用多層材料復(fù)合的上蓋板和底板，將鎢銅、可伐材料設(shè)計(jì)到MCM(多芯片組件)模塊的封裝結(jié)構(gòu)中，采用真空釬焊工藝，在真空釬焊爐中，進(jìn)行鎢銅板與可伐框架和蓋板的疊層釬焊，組成高Z值(原子序數(shù)高)材料和低Z值(原子序數(shù)低)材料的疊層組合結(jié)構(gòu)，形成IC芯片與空間輻射環(huán)境的屏蔽和物理隔離，從而有效地屏蔽輻射。

圖I是一體化可伐框架外形圖。圖2是鎢銅蓋板外形圖。[0010]圖3是可伐蓋板外形圖。圖4鶴銅底板外形圖。圖5可伐框外形圖。圖中I.散熱片，2.螺紋孔，3.插座槽。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)描述。 實(shí)際設(shè)計(jì)的一體化可伐框架外形如下圖I所示，模塊尺寸為73_X53mm。可伐蓋板與配套的鎢銅蓋板設(shè)計(jì)圖及尺寸見圖2，3，可伐蓋板為四周低中間高的臺(tái)階形狀，按照MCM模塊上側(cè)可伐框的外形尺寸,設(shè)計(jì)為52. 9mmX72. 9mm,中間厚度0. 4mm,四周封焊環(huán)厚度為0. 15mm,要求平面度為0. 05mm,表面鍍鎳2 u m。鶴銅蓋板外形尺寸設(shè)計(jì)為68. 7mmX48. 7mm,厚度0. 5mm,要求平面度為0. 05mm,表
面鍍鎳2 u m，應(yīng)用熔封工藝直接與可伐蓋板焊接在一起，形成復(fù)合蓋板?？煞タ蚺c配套的鎢銅底板設(shè)計(jì)圖見圖4，5，鎢銅底板厚度為0.5mm，表面鍍鎳2 U m,鎢銅底板通過(guò)釬焊工藝焊接在可伐框的背面，形成復(fù)合可伐框。模塊組裝調(diào)試完成后采用平行縫焊工藝將復(fù)合上蓋板(鎢銅蓋板與可伐蓋板焊接在一起稱為復(fù)合上蓋板)焊接在復(fù)合可伐框(鎢銅底板與可伐框焊接在一起稱為復(fù)合可伐框)上。
權(quán)利要求1.一種高密度系統(tǒng)集成計(jì)算機(jī)模塊抗輻照封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于包括可伐框架和蓋板，蓋板蓋在可伐框架上；所述可伐框架為鎢銅底板與可伐框焊接在一起的復(fù)合可伐框；所述蓋板是可伐蓋板與鎢銅蓋板熔封焊接在一起的復(fù)合蓋板。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述復(fù)合可伐蓋板為四周低中間高的臺(tái)階形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述鎢銅蓋板鍍有鎳層后與可伐蓋板焊接在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述鎢銅底板鍍有鎳層后與可伐框焊接在一起。
專利摘要一種高密度系統(tǒng)集成計(jì)算機(jī)模塊抗輻照封裝結(jié)構(gòu)，包括可伐框架和蓋板，所述可伐框架為鎢銅底板與可伐框焊接在一起的復(fù)合可伐框；所述蓋板是可伐蓋板與鎢銅蓋板熔封焊接在一起的復(fù)合蓋板。所述復(fù)合可伐蓋板為四周低中間高的臺(tái)階形狀。所述鎢銅蓋板鍍有鎳層后可伐蓋板焊接在一起。采用多層材料復(fù)合的上蓋板和底板，將鎢銅、可伐材料設(shè)計(jì)到MCM(多芯片組件)模塊的封裝結(jié)構(gòu)中，采用真空釬焊工藝，在真空釬焊爐中，進(jìn)行鎢銅板與可伐框架和蓋板的疊層釬焊，組成高Z值(原子序數(shù)高)材料和低Z值(原子序數(shù)低)材料的疊層組合結(jié)構(gòu)，形成IC芯片與空間輻射環(huán)境的屏蔽和物理隔離，從而有效地屏蔽輻射。
文檔編號(hào)H01L23/552GK202495444SQ20122006856
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月28日
發(fā)明者劉暉, 曹輝, 樊衛(wèi)鋒, 王衛(wèi)江 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第九研究院第七七一研究所