Металлокерамический корпус микросхемы Советский патент 1993 года по МПК H01L23/02 

Изобретение отнооится к микроэлектронике, в частности к конструированию ме- таллокерамическихкорпусов

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; на 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. Металлические рэмки ободка выполнены изспглаврв с низким коэффициентом термического расширения (КТР), близким к КТР 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 этом 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 Ири прохождении импульсов сварочного тока и уменьшает отвод тепла в

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

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

вызывает в ней значительных напряжений. Поэтому суммарные термомеханические напряжения в нижней рамке; прилегакщей к металлизации, и особенно в ее выступающей наружной кромке значительно ниже

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

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

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

аппаратуры. Под ред. С.Е.Ушакова. - М.: Радио и связь, 1986, с. 185... 186.

Патент США № 3663868, кл. 357-80, 1972.

Патент США № 4608592,кл. 357-80, кл.

Н01 L 39/02, 1986.

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.

Формул а изобретения

МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИЙ КОРПУС МИКРОСХЕМЫ, содержащий металлизированную керамическую плату с углублением для кристалла, металлический ободок, соединенный пайкой с платой, и металлическую крышку, приваренную к ободку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и надежности герметизации при контактной сварке крышки и ободка, ободок выполнен из двух рамок,

50 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,

55 ограничивающую ширину паяного шва между рамками, контур которого меньше контура другой рамки.

/

У///У / //////У А

:/

Фиг.1

4

W/ / ////A

Фиг±