[发明专利]一种适用于低电阻引线的陶瓷封装外壳材料

说明书

本发明公开了一种适用于低电阻引线的陶瓷封装外壳材料，包括以下成分：二氧化硅、氟化钙、硼砂、氧化钡、氧化钾、着色剂和氧化铝。该材料通过原料配比的调整，可以达到显著降低介质损耗的技术效果；同时由于加入氟化钙和硼砂，本发明的陶瓷封装外壳材料制备过程中的烧结温度显著降低，减少了能耗。

技术领域

本发明涉及陶瓷封装材料技术领域，尤其涉及一种适用于低电阻引线的陶瓷封装外壳材料。

背景技术

近年来，在半导体技术飞速发展的带动下，电子元器件不断向小型化、集成化和高频化方向发展。

常规氧化铝陶瓷的烧结温度在 1500℃以上，对烧成设备有较高的要求，需要高温氢气烧结炉，对能源的消耗也相当大，如电力、氢气等，所以制造成本一直居高不下，而且较高的烧结温度也限制了其只能采用难熔的 W、Mo 等金属作为导体材料。W、Mo材料的金属化电阻大，导体损耗高，不能完全满足高速、高频领域的应用。LTCC（低温共烧陶瓷材料）虽可以使用金、银、铜等低电阻导体，但为了降低烧结温度而加入了大量玻璃成分，从而导致其抗弯强度不足 200Mpa。抗弯强度的降低导致了其可靠性的下降，在稍大一些的冲击下易出现裂纹或发生断裂，造成产品出现严重的失效现象。此外LTCC低的抗弯强度也限制了封装基板的厚度，不利于超薄封装形式的应用，从而限制了封装的进一步小型化。

目前国内公开的可以匹配低电阻导体材料，同时又保持较高机械性能的陶瓷封装材料仍较少。中国发明专利CN102503377A公开了一种高强度半导体封装陶瓷材料及其制作方法，所用原料按质量百分比由以下物质组成：玻璃粉15-25%，着色剂5-15%，余量为氧化铝粉料。该陶瓷材料机械强度高，烧结温度较低，可以使用铜-钨作为配套的导体材料，其电导率大大提高。但其介电损耗仍有待改良，故本发明提供了一种适用于低电阻引线的陶瓷封装外壳材料。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种适用于低电阻引线的陶瓷封装外壳材料。

本发明的技术方案如下：

一种适用于低电阻引线的陶瓷封装外壳材料，包括以下成分：二氧化硅、氟化钙、硼砂、氧化钡、氧化钾、着色剂和氧化铝。

一种适用于低电阻引线的陶瓷封装外壳材料，由以下重量百分比的成分组成：二氧化硅 6-12%、氟化钙 1-3%、硼砂 1-2%、氧化钡 2-5%、氧化钾 0.5-1%、着色剂 6-15%和氧化铝。

优选的，所述的着色剂为二氧化钛、氧化铜、三氧化二铬、氧化亚钴中的一种或者多种的组合。

优选的，所述的氧化铝为α相氧化铝，纯度＞99.9%。

优选的，所述的二氧化硅的粒径小于100nm、其余原料的粒径小于1μm。

优选的，所述的适用于低电阻引线的陶瓷封装外壳材料的制备方法，包括以下步骤：

A、将各种原料混合均匀；

B、成型；

C、将成型后在氮气与氢气的比例为1：（1-3）气氛中进行烧结，烧结温度为 800-1000℃，所述氮气与氢气的比例为体积比。

本发明的有益之处在于：本发明的适用于低电阻引线的陶瓷封装外壳材料，，包括以下成分：二氧化硅、氟化钙、硼砂、氧化钡、氧化钾、着色剂和氧化铝。该材料通过原料配比的调整，可以达到显著降低介质损耗的技术效果；同时由于加入氟化钙和硼砂，本发明的陶瓷封装外壳材料制备过程中的烧结温度显著降低，减少了能耗。

具体实施方式

实施例1：