[发明专利]大规模、大功率集成电路金属封装外壳的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及大规模、大功率集成电路金属封装外壳的加工方法。

背景技术

集成电路广泛应用于航空、通信、电子、海运等领域，主要用于陆军、海军、武警等军种的各种武器装备和电子装备、仪器仪表的控制系统中，是新型装备的的关键器件之一。外壳是集成电路、混合集成电路的关键件，其质量和性能将直接影响混合集成电路产品质量和性能。该外壳的功能是将集成电路、模块等连接、集成、密封在外壳内，既传输信号又保护里面的电路、使模块等不受外界恶劣环境的影响。由于大规模、大功率集成电路的封装外壳尺寸很大，要满足高耐电压、高绝缘、耐盐雾和良好的可焊性等各项性能的要求，研制和加工较困难，使其使用受到了限制。大规模、大功率集成电路外壳的应用将为我国武器装备配套提供保障。

外壳的结构设计主要从三个方面考虑，一是器件产品的封装合理性；二是产品的结构能满足承受各种环境条件的要求；三是加工的工艺性优良，适合于规模生产。

随着国内外新型集成电路器件和先进封装技术的发展，对大规模、大功率集成电路外壳的要求也越来越高。可以说，外壳的性能指标决定了集成电路的主要技术性能。而且随着集成器件的的不断发展，对这种的大规模、大功率集成电路外壳的耐环境适应性能越来越苛刻，气密性、可靠性和电性能要求越来越高。

现有的小规模、小功率的集成电路外壳的加工工艺为：将金属板冲压成形形成设有若干可安置玻璃坯的通孔的底板；通过线切割、磨端面、退火氧化制得需要的引线脚；将设有安置引线脚的通孔的玻璃生坯进行玻璃化制得玻璃坯；将底板、引线脚、玻璃坯装配成底座，底座烧结退火。装配时，将在冲床上引伸成形的外罩与底座焊接即可。

将上述小规模、小功率的集成电路外壳的加工工艺应用在大规模、大功率集成电路外壳的加工上时，会出现以下问题：1、因为大规模、大功率集成电路外壳尺寸较大，底板的尺寸约为长80mm×宽70mm，腔体容积达到约70cm³，引线数为40—50个，如果利用冲压技术制作底板，则制出的底板比较毛糙、不平整，精度不能够满足要求，如外形尺寸、底板周边的台阶、安置玻璃坯的通孔、光洁度、各边倒角等往往都达不到要求，导致产品最终的气密性不容易达到要求，而且，由于每一件底板在冲压成形后的外形、平整度都不能保持一致，使得后续工艺变得困难，达不到工业化生产的要求。2、现有的底座烧结退火为升温到1000℃维持一段时间后进行直接退火，该工艺不能完全满足大规模、大功率集成电路外壳的底座的加工，不能完全满足对产品的环境适应性能的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供大规模、大功率集成电路金属封装外壳的加工方法，利用该加工方法加工出的外壳具有高耐电压、高绝缘、耐盐雾和良好的可焊性。

为解决上述技术问题，本发明提供了大规模、大功率集成电路金属封装外壳的加工方法，所述外壳包括底座、外罩，底座由底板、若干玻璃坯、若干引线脚组成，底板上设有若干用来安置引线脚及玻璃坯的第一通孔，引线脚通过玻璃坯置于底板上的第一通孔中；

所述底座的加工方法包括以下工艺步骤：

（1）、利用机加工将金属板加工成有若干用来安置引线脚及玻璃坯的第一通孔的底板，然后对其表面进行喷砂，再进行退火、氧化；

（2）、将切割好的若干引线脚的切割断面磨削，然后进行退火、氧化；

（3）、利用模具制出若干带有第二通孔的玻璃生坯，进行排蜡、玻璃化后，得到玻璃坯；

（4）、利用石墨舟将步骤（2）切割、处理好的引线脚置于步骤（3）制得的玻璃坯的第二通孔中，然后再将玻璃坯置于步骤（1）制得的底板上的第一通孔中定位；

（5）、将步骤（4）石墨舟中安置好的引线脚、玻璃坯、底板烧结成型，制得底座；

（6）、将步骤（5）制得的底座进行酸洗、电镀；

所述外罩的加工方法为在冲床上将金属板引伸成型，然后切割端面到要求的高度尺寸，再磨平端面，然后进行高温退火，再经电镀即可。

为能简洁说明问题起见，以下对本发明所述大规模、大功率集成电路金属封装外壳的加工方法均简称为本加工方法。

作为本加工方法的优化，步骤（1）所述的金属板加工采用在加工中心LMC-1000上进行机加工。

由于底板采用机加工，可以完成将毛坯板料到底板的完工。机加工可以很好地满足对底板的外形尺寸、周边用来与外罩配合的台阶、用来安置引线脚及玻璃坯的第一通孔、光洁度、各边倒角等的特殊要求，使得后续工艺变得容易进行，满足工业化生产的要求。