[发明专利]一种高导热微波TR组件封装外壳及其加工方法

说明书

本发明提供一种高导热微波TR组件封装外壳及其加工方法，包括底盘、过渡环以及盖板，所述底盘和盖板采用Mu/Cu材料，所述过渡环采用Kover材料，所述底盘开设有若干个用于钎焊信号端子的通孔，所述通孔由内到外采用直径变大的三级台阶空腔结构，包括用于限位的一级台阶、三级台阶以及用于控制信号端子垂直度的二级台阶。本发明针对现有封装外壳制造材料与结构的不足，整体上采用Mu/Cu材料，既保障了外壳本体与半导体芯片的热匹配，又实现了器件的整体导热，同时进一步完善了该封装外壳的加工工艺，提高了封装外壳的散热能力和封装可靠性，延长封装外壳的使用寿命。

技术领域

本发明涉及电子封装技术领域，具体涉及一种高导热微波TR组件封装外壳及其加工方法。

背景技术

随着电子元器件集成化、小尺寸、高可靠的要求，微波TR组件封装外壳内部组装的密度越来越高，器件的功率越来越大，器件工作期间产生的热量越来越多，因此器件需要具备良好的散热功能，以保障器件的内部元件能长期工作。

目前微波TR组件装外壳一般采用广泛的Al、Cu作为本材，虽然这类材料导热率比较高，但其热膨胀系数与Si基芯片、AsGa芯片、GaN芯等半导体芯片不匹配，安装芯片时需要在芯片与本材之间增加过渡材料，使内部组装密度降低；也有采用W/Cu、Mo/Cu、SiC/Al等材料作为热沉衬底，这类材料虽与半导体芯片之间热膨胀系数匹配，但这类材料需采用Al₂O₃材料或Kover材料作为侧墙，以保障器件的可靠性，但Al₂O₃材料或Kover材料的热导率较差，散热能力弱。此外，TR组件封装外壳中的信号端子的数量、种类一般较多，凹凸不平，如果一个端子高出封装内表面或者外表面，则外壳的内外表面平面度无法达到要求，内表面影响芯片等元件安装，外表面影响TR组件安装定位与射频性能与散热能力。

发明内容

本发明的目的在于解决微波TR组件封装外壳整体散热的要求以及信号端子在底盘表面凹凸不平的问题，提高封装外壳的散热能力和封装可靠性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高导热微波TR组件封装外壳，包括底盘、过渡环以及盖板，所述底盘和盖板采用Mu/Cu材料，所述过渡环采用Kover材料，所述底盘开设有若干个用于钎焊信号端子的通孔，所述通孔由内到外采用直径变大的三级台阶空腔结构，包括用于限位的一级台阶、三级台阶以及用于控制信号端子垂直度的二级台阶。

优选地，所述底盘的厚度为5-15mm，一级台阶的厚度约为底盘厚度的10％，二级台阶的厚度约为底盘厚度的60％，三级台阶的厚度约为底盘厚度的30％。

一种高导热微波TR组件封装外壳的加工方法，包括以下步骤：

通过机械加工制作底盘、过渡环以及盖板，并在底盘上开设通孔；

对底盘进行净化和镀镍处理；

通过磨具和高温烧结工艺将底盘和过渡环进行钎焊装配；

对底盘表面进行喷砂和镀金处理；

通过磨具和高温烧结工艺将所需信号端子固定焊接在通孔内；

通过平行缝焊工艺进行封盖。

进一步地，所述底盘净化和镀镍具体包括以下步骤：

采用60℃的德新除油液浸泡2小时，然后通过超声波清洗15分钟；

通过电镀镍工艺在底盘表面镀镍2-6μm。

进一步地，所述喷砂采用300目的二氧化硅砂粒，镀金的纯度为99.99％以上，厚度为1-5μm。

优选地，所述底盘和过渡环焊接采用银铜焊料，所述信号端子的焊接采用金基焊料。