具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1至图9，现对本发明提供的片式封装外壳进行说明。所述片式封装外壳，包括陶瓷体1和引线2；陶瓷体1形成用于容置芯片3的容置腔101，陶瓷体1底部设有焊盘；引线2的上表面与焊盘连接，引线2具有从上至下顺次连接的引线上部201、引线中部202和引线下部203，引线中部202的宽度小于引线上部201的宽度，且引线中部202的宽度小于引线下部203的宽度。

本实施例提供的片式封装外壳，与现有技术相比，在陶瓷体1底部设置引线2，并将引线2设置成中部窄、上下宽的结构，使引线2的上表面焊接到陶瓷体1上，下表面焊接到PCB板4上，当环境温度发生变化时，更容易发生变形，更有利于释放应力，缓解应力带来的不良效果，避免板级焊接焊点产生裂缝，有效提高了板级组装的可靠性。

具体的，引线2为可伐合金构件。在与PCB板4焊接时，利用可伐合金引线更有利于在温度循环过程中会发生塑性变形，释放热应力，缓解这种不匹配的热应力带来的不良效果。

在一些实施例中，参阅图1至图9，为了方便制造，同时保证焊接可靠性，引线上部201的宽度等于引线下部203的宽度。

在一些实施例中，参阅图1、图2、图4至图9，引线中部202的侧面、引线上部201的底面和引线下部203的顶面均为平直面，引线中部202的侧面与引线上部201的底面之间，以及引线中部202的侧面和引线下部203的顶面之间均呈夹角设置。通过采用平直面的设计，能够最大程度的降低引线2的用料，有利于减轻引线2的重量。

在上述实施例的前提下，图中未示出，引线中部202的侧面与引线上部201的底面之间，以及引线中部202的侧面和引线下部203的顶面之间均通过圆角过渡，避免因应力集中造成变形开裂。

具体的，参阅图1、图2、图4至图9，引线上部201的底面与引线中部202的侧面相互垂直，引线下部203的顶面与引线中部202的侧面相互垂直，使得引线2断面整体呈“工”字型。

作为上述引线2的另一种实施例，参阅图3，引线中部202的侧面与引线上部201的底面均为圆滑过渡的弧面，引线中部202的侧面与引线下部203的顶面均为圆滑过渡的弧面。圆弧面的设计使得引线2整体没有能够产生应力集中的部位，有利于提升引线2自身的结构强度。

在一些实施例中，参阅图8及图9，陶瓷体1的底面开设有引线容置槽5，引线2部分容置于引线容置槽5中，陶瓷体1的底端面与引线下部203的底端面平齐。可以通过这种方式实现引线安装面与陶瓷体1的底面齐平，消除两者的高度差，降低安装的难度，更易于与PCB板4的焊接。

在一些实施例中，参阅图4至图7及图9，片式封装外壳还包括平板状的热沉6，陶瓷体1呈环状，陶瓷体1的底部形成阶梯槽102，阶梯槽102的底部内径小于阶梯槽102的顶部内径，热沉6嵌装于阶梯槽。在此基础上，芯片3直接安装在热沉6上，通过键合线7(金丝或硅铝丝)实现与陶瓷体1上键合指的互联，使用时热沉6直接与PCB板4上面的散热焊盘或者冷板焊接，来实现热量传输。

需要说明的是，引线2一般直接连接于陶瓷体1的底部，而不直接与热沉6连接。

在集成电路封装领域中，微电子器件不断向小型化、轻型化和大功率方向发展，封装电路规模越来越大、集成度越来越高，产生的热量越来越多，如何在保证器件具有较高可靠性的同时及时有效的把热量传导出去成为封装电路发展中不得不解决的一个难题。为了解决散热问题，现有的一些片式载体外壳设置有热沉，但其是在热沉上部设置阶梯限位结构，对应的，在陶瓷体内设置向上扩张的阶梯槽，导致热沉，以及封装外壳整体厚度较大，热量传输路径较长，不利于提升散热性能。

本实施方式将热沉6从陶瓷体1下部嵌入，且热沉6设置成平板状有如下优势：

1)无需增设限位结构，有效的减薄了热沉6和陶瓷体1的厚度(热沉6的厚度可由传统的0.75mm缩减为0.10mm)，缩短了热量的传输途径。

2)其增大了芯片粘接区的有效尺寸，极大的提升了散热效率，可以在满足散热的同时实现小型化和轻量化的要求，散热性能优良，可靠性高。

3)降低了加工难度，平板热沉不仅比台阶热沉薄，而且加工难度也比台阶热沉小，因此降低了热沉6的加工难度。

4)内嵌式平板热沉结构要比台阶式热沉结构更容易控制热沉底部到陶瓷体底部的尺寸间隙，将热沉底部到瓷体底部的尺寸间隙最大值由0.25mm减小为0.10mm，更易于与PCB板的焊接。

5)由于减薄了陶瓷体1的厚度，外壳整体的厚度至少减薄了0.60mm以上，缩短了信号传输的途径，提高了电性能。

6)相同的芯片尺寸情况下，外壳的外形尺寸至少减小0.40mm以上，有效减小了外形尺寸，实现了小型化。

7)减轻了热沉6的重量，进而减轻了外壳整体的重量。

在上述实施例的基础上，陶瓷体1的材料为90％的氧化铝，采用多层氧化铝陶瓷钨金属化高温共烧工艺制作。根据用户信息和板极安装要求，确定引出端排布以及内部布线的互连关系，在此基础上进行结构设计，并进行结构和电性能仿真，保证其结构可靠性和散热及电性能要求。

在一些实施例中，参阅图7，热沉6与阶梯槽102的顶面焊接，热沉6的上表面开设有第一阻焊槽8，第一阻焊槽8位于容置腔101内，且靠近陶瓷体1与热沉6的连接面设置。

热沉6与陶瓷体1焊接时，焊接部位焊接用的银铜焊料(AgCu28)会在热沉6表面流散，由于热沉6表面有镍层，焊料会从焊接部位流散至热沉6表面，造成热沉6表面凹凸不平，影响后续芯片烧结或者键合使用。本实施例通过设置第一阻焊槽8来实现对焊料的阻挡，抑制焊接部位的焊料漫延至热沉表面。

具体的，第一阻焊槽8为环形槽。

可选的，第一阻焊槽8采用激光划切形成，其宽度为0.10mm，深度为0.03mm。

在一些实施例中，参阅图9，陶瓷体1的底面开设有引线容置槽5，引线2部分容置于引线容置槽5中，陶瓷体1的底端面与引线下部203的底端面平齐，热沉6的底面与引线下部203的底端面平齐。对于焊接热沉6同时又焊接引线2的陶瓷体1，可以通过这种方式实现引线安装面与热沉6的下表面齐平，消除两者的高度差，使热沉6底面、陶瓷体1底面以及引线2底面三者共平面，降低安装的难度，更易于与PCB板4的焊接。

在一些实施例中，参阅图10，热沉6包括主体601和填充芯体602；主体601上开设有上下贯通且呈蜂窝状分布的通孔；填充芯体602填充于通孔内，填充芯体602的热导率大于主体601的热导率。

举例来说，热沉6可为钨铜、钼铜或者CPC热沉，填充芯体602可为银铜焊料(AgCu28)，银铜焊料的热导率为400(W/m.k)左右，而钨铜、钼铜的热导率为180(W/m.k)左右，CPC的热导率为200(W/m.k)左右，通过这种方式可以在保证原结构可靠性和气密性的同时，极大地提升了外壳的散热能力。

更进一步的，银铜焊料的导电能力(电导率约60×10¹⁰S/m)要远远强于钨铜、钼铜或者CPC热沉的导电能力(电导率约40×10⁶S/m)，当芯片需要传输大电流时，采用这种结构作为外壳的输入电极，可以降低损耗，提升外壳性能。另外采用这种结构可以提升外壳的接地性能，特别是用于封装频率大于20GHz的微波芯片，其对芯片的接地要求较严苛，接地不良会对其传输性能造成影响，采用这种结构可以实现芯片的良好接地。

综上所述，采用上述材质的主体601内嵌填充芯体602，可以实现减小导通电阻的同时提升散热能力。

作为热沉6材质的另一种实施方式，可采用氮化铝陶瓷基板代替金属材质的热沉6与陶瓷体1进行焊接，由于AlN陶瓷具有热导率高、介电常数较小、介质损耗低、机械强度高、热膨胀系数与常用芯片材料GaAs、Si接近等特点，因此各类大尺寸和大功率的芯片就可以直接封装在AlN基板上而不需加过渡片，简化了工艺并能有效避免由于热失配引起的失效，从而提高了器件的可靠性，适用于封装各类大尺寸和大功率的芯片，是理想的微波和高功率用陶瓷封装解决方案。

在一些实施例中，参阅图6，热沉6的上表面还设有第二阻焊槽9，第二阻焊槽9靠近热沉6上表面上的芯片安装区域设置。

在芯片3焊接时，由于芯片3焊接部位有金层，焊接部位焊接用的金锡焊料(AuSn)会在热沉6的金层表面流散，从焊接部位流散至整个热沉6表面，造成热沉6表面凹凸不平，导致热沉表面无法键合。本实施例通过设置第二阻焊槽9来实现对焊料的阻挡，抑制焊接部位的焊料漫延至热沉表面。

具体的，第二阻焊槽9为环形槽。

可选的，第二阻焊槽9采用激光划切形成，其宽度为0.10mm，深度为0.03mm。

在一些实施例中，参阅图5，陶瓷体1的外周面设有侧面空心孔10，侧面空心孔10为金属化孔，陶瓷体1内的键合指通过侧面空心孔10实现与焊盘的导电连接。金属化的侧面空心孔10保证了导电性能，同时加工工艺简单，用于保证焊接强度的焊接包角侧面空心孔10内，因此，用于与引线2连接的焊盘尺寸可以缩小，焊盘距陶瓷体1边缘尺寸也可缩小，进而能有效减小了封装外壳的整体尺寸，满足外壳的小型化设计发展趋势。

另外，传统的陶瓷外壳工艺加工路线为热切为单个产品再烧结、电镀的方式，存在烧结后瓷件翘曲、尺寸一致性差等问题，同时由于产品尺寸小不焊接引线，电镀时需要将若干单元使用铜丝绑起来，电镀工艺加工困难，且镀出的产品膜厚均匀性差，容易磕碰造成瓷体缺陷等问题，成品率低，加工效率低。

本申请采用阵列切痕，整套烧结、电镀后再裂片的工艺解决此问题。

熟瓷裂片工艺加工路线，参阅图11：

外壳经流延、备料后，以阵列加工的方式进行冲孔、小孔填充、空心金属化后，经定位、层压、切痕后形成具有两面切痕的阵列单元，再通过烧结、镀镍、镀金后，经裂片形成单个的外壳产品。空心孔互连结构封装的外壳产品均采用裂片工艺路线加工而成。

上述切痕的形成方式有两类，一类是正反面分别热切，如图12(a)所示，采用单刀沿热切线，根据产品层厚及电镀线层位置，人工调整切痕深度，逐一热切，但是这种热切方式热切效率低且热切精度差，裂片后毛刺较大，一般大于0.1mm。

另一类是正反面同时热切，如图12(b)所示，即采用阵列切痕模具，将正反面顺次热切改为正反面同时热切，减少设备累计精度偏差和工艺参数偏差，热切精度高，热切效率高，解决裂片后侧壁多瓷或缺瓷等问题，裂片成品率达到90％以上，可以实现生产效率和产品质量的提高。还可以将现有的单刀热切改为阵列多刀同时热切，生产效率成几倍、几十倍的提高。

总体来说，本申请的片式封装外壳具备可多层布线、高可靠性、高气密性等特点，具有布线密度高、散热能力强和可靠性高的特点，可有效减小集成后器件体积和重量，实现小型化，满足功率器件散热要求；陶瓷外壳可具有2层到50层的布线结构；该类外壳常用的引出端节距有该类外壳常用的引线节距有1.27mm、1.016mm、0.80mm、0.65mm、0.635mm、0.50mm，还可以根据用户的使用需求进行定制。该类陶瓷外壳的焊盘在管壳底部呈两面或者四边排布。侧面空心孔10的孔径0.10～0.40mm，长度0.10～0.50mm。热沉6的厚度最薄可以到0.10mm，一般厚度范围0.10～0.25mm。

本申请的片式封装外壳焊盘数最少为4，引线数最多为72，外形尺寸最小可达3mm×3mm。封装气密性高，气密性满足≤1×10^-3Pa·cm³/s，A4；可靠性高，可满足温度循环：-65℃～175℃，200次，恒定加速度：30000g，Y1方向，1min。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。