[实用新型]一种氮化铝陶瓷管壳

说明书

本实用新型公开了一种氮化铝陶瓷管壳，采用氮化铝陶瓷基板，将器件产生的热量及时地通过管壳传递到外部环境，同时在氮化铝陶瓷基板的表面覆盖金属薄膜层，实现高频信号的传输，由于薄膜金属化布线精度高，既可以实现垂直互联又可以实现高频高密度信号传输的要求，同时氮化铝多层陶瓷结合薄膜工艺解决了金属材料方阻较大，在高频下会造成信号传输损耗大、信号延迟的缺陷。

技术领域

本实用新型涉及电子器件领域，具体涉及一种氮化铝陶瓷管壳。

背景技术

航天器在重返大气层时，会以音速的十几倍到几百倍的超高速进入大气层，使航天器的前端形成很强的激波。由于航天器前端激波的压缩和大气的粘度作用，使得航天器的大量的动能转换为热能，这股热能会在航天器的前端的气体发生电离，形成等离子体区域。为了提高航天器穿透等离子体时高频信号的通信和制导的能力，就要求它的收发组件具有很高的频率，有的已经达到毫米波的频率。

GaN芯片的击穿电压高，功率密度是GaAs芯片的5-10倍。毫米波器件对功率要求非常高，GaN芯片因其具有小体积、大功率的特性，会广泛应用在毫米波器件中。随着器件功率的增大，产生的热量也会越来越多，从而造成电子器件的工作温度逐步升高。

同时随着毫米波收发组件的集成度越来越高，这就必然要求在较小的器件中放置更多的功能芯片，从而造成电子器件的功率密度越来越高，继而使器件内的热密度也会随之增加，工作温度逐步升高。为了降低电子器件的工作温度，就必须将器件耗散功率所产生的热量及时通过封装传递到外部环境中。

目前混合集成电路使用的陶瓷材料主要有氮化铝HTCC、氧化铝HTCC和LTCC陶瓷基板，这三种陶瓷都是共烧陶瓷，均可以实现多层布线，满足高集成度的要求。

LTCC基板烧结温度较低，内部布线和通孔填充的导体材料采用的是低熔点的Au、Ag、Cu等金属作为导体材料，具有低介电常数和在高频条件下低损耗的特性，比较适合射频、微波和毫米波器件中。HTCC基板由于烧结温度较高，内部布线和通孔填充的导体材料采用的是高熔点的钨、钼、猛等金属材料，这些材料的方阻较大，在高频下会造成信号传输损耗大、信号延迟等缺陷，所以一般不适合做高频组件。三种共烧陶瓷中，氮化铝HTCC基板的热导率最高，可以满足毫米波收发组件的高散热和高集成度的要求，但氮化铝多层陶瓷所使用的钨导体浆料方阻为10-15mΩ/□，对于毫米波频段信号在传输的过程中，损耗较大。

实用新型内容

针对上述问题的不足，本实用新型提供了一种氮化铝陶瓷管壳，采用氮化铝陶瓷基板，可以将器件产生的热量及时地通过管壳传递到外部环境，同时在氮化铝陶瓷基板的表面覆盖金属薄膜层，实现高频信号的传输，由于薄膜金属化布线精度高，既可以实现垂直互联又可以实现高频高密度信号传输的要求，同时氮化铝多层陶瓷结合薄膜工艺解决了金属材料方阻较大，在高频下会造成信号传输损耗大、信号延迟的缺陷。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种氮化铝陶瓷管壳，包括底板，所述底板由表面覆盖有金属薄膜层的氮化铝陶瓷基板和焊接于所述氮化铝陶瓷基板下表面的底部焊盘组成，所述氮化铝陶瓷基板的上表面沿其四周还焊接有一金属环框，所述金属环框与所述底板形成一容置空间，所述容置空间内和所述氮化铝陶瓷基板下表面均设有高频信号端焊盘、低频信号端焊盘和用于组装芯片和无源器件的GND区域，所述金属环框上还焊接有盖板。

进一步的，所述金属薄膜层由内至外分别是Ti、Pt、Au三层膜，其中，Ti层膜厚为0.1~0.6μm，Pt层膜厚为0.2~0.6μm，Au层膜厚为2.0~6.0μm。

优选的，所述金属环框由可伐或钛合金材料制成，所述盖板、所述金属环框与所述底板形成一体化全密封结构。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：