[发明专利]一种具有异质集成双面腔结构的微系统封装外壳及制作方法

说明书

本发明涉及一种具有异质集成双面腔结构的微系统封装外壳及制作方法，包括外壳本体，其中间安装金属底板，将外壳本体形成双面腔结构，还包括上金属框以及下金属框，金属底板中间镂空，且在镂空处嵌设多层陶瓷基板，多层陶瓷基板的表面、底面均开设腔体；上金属框、下金属框将多层陶瓷基板与金属底板之间形成密封；多层陶瓷基板边缘位置设置基板台阶结构，金属底板镂空边缘同样设置底板台阶结构，基板台阶结构与底板台阶结构匹配；在多层陶瓷基板上开设通孔，所述的通孔内设置台阶，通孔内嵌设SMP玻璃绝缘子；在上金属框、下金属框的侧壁均开设槽口，槽口内嵌入陶瓷绝缘子；本发明可以实现多芯片气密性封装，微波性能好，可靠性高。

技术领域

本发明涉及一种具有异质集成双面腔结构的微系统封装外壳及制作方法，属于异质集成三维封装外壳领域。

背景技术

为了配合低功耗、高性能的计算、通信与控制装置对于小型化、智能化以及网络化的需求，在进行电路设计时需要设法把越来越多的功能集成到越来越小的装置空间中，即要求将更多不同功能的电路集成封装在一个小型化的盒体之中。采用三维集成封装结构形式就是解决上述问题的良好方案，即在传统二维传输结构电路的基础上，增加垂直方向射频传输通道，实现电路模块的的三维封装，以期最大限度地减小电子模块的封装体积，达到增加有效载荷的目标，对占领未来高科技领域制高点具有重大意义。

采用三维结构形式进行封装，即需要在一个平面内传输射频、控制与电源等不同的信号，又需要在垂直方向传输相同的信号；同时，又由于这些信号采用微带、同轴及电连接线等不同的传输通道进行传输，给配套的外壳研制带来了极大的难度。传统封装外壳信号传输介质一般都是单一材料，外壳内部信号传输方向多为一个平面内的方向，封装芯片的腔体结构为单面腔体结构，因此亟需一种外壳可以满足三维封装与多种材料混合集成的需求。

发明内容

本发明提供一种具有异质集成双面腔结构的微系统封装外壳及制作方法，综合不同类型的封装外壳制备技术，研制出三维方向包含陶瓷微带型输入输出端子、微晶玻璃SMP型绝缘子及可实现多芯片双面封装的外壳，很好地解决了多芯片模块封装小型化、轻量化多功能的需求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有异质集成双面腔结构的微系统封装外壳，包括外壳本体，其中间安装金属底板，将外壳本体形成双面腔结构，还包括上金属框以及下金属框，上金属框焊接在金属底板的上表面，下金属框焊接在金属板的下表面，形成外壳本体的整体框架；

金属底板中间镂空，且在镂空处嵌设多层陶瓷基板，多层陶瓷基板的表面、底面均开设腔体，在多层陶瓷基板的表面设置电路图形，电路图形与金属底板未连通，形成孤岛部分；

多层陶瓷基板边缘位置设置基板台阶结构，金属底板镂空边缘同样设置底板台阶结构，基板台阶结构与底板台阶结构匹配；

在多层陶瓷基板上开设通孔，所述的通孔内设置台阶，通孔内嵌设SMP玻璃绝缘子；

在上金属框、下金属框的侧壁均开设槽口，槽口内嵌入陶瓷绝缘子；

作为本发明的进一步优选，前述的陶瓷绝缘子包括上片部分和下片部分，上片部分为呈工字形的加强筋，其设置在下片部分表面；

在下片部分表面并列排布若干条传输线，每条传输线包括带状线，在带状线的两端连接微带线，形成微带线、带状线、微带线的组合形式；

若干条并列排布的传输线远离槽口的端部设置若干引线，引线包括高频引线以及低频引线，高频引线焊接在用作高频传输的传输线外侧微带线上，低频引线焊接在用作低频传输的传输线外侧微带线上，其中，高频引线位于陶瓷绝缘子下片部分的表面，且其靠近SMP玻璃绝缘子；