[发明专利]一种适用于微波功率器件封装外壳的中温陶瓷及制备方法

说明书

本发明公开了一种适用于微波功率器件封装外壳的中温陶瓷及制备方法，包括由共烧低阻导带材料制成的中温陶瓷，共烧低阻导带材料包括陶瓷基层以及位于陶瓷基层上表面的钨钢金属化层。本发明的有益效果是：陶瓷采用中温烧结技术，可在1220~1280°C温度下致密化烧结，且具有高强度性能可满足封装外壳的可靠性要求；所述低阻导带材料采用钨网铜颗粒填充技术，即先在生瓷表面印刷钨铜金属化浆料作为基层，随后通过在钨铜金属化表面再套印中温瓷共烧钨浆的方法实现陶瓷表面金属化。所述陶瓷与低阻导带材料能够实现中温共烧，且具有较高的机械强度，以及良好的共烧匹配性，金属化方阻低至5.0m/□，能够满足大功率微波器件封装的要求。

技术领域

本发明涉及一种多层陶瓷封装外壳制作方法，具体为一种适用于微波功率器件封装外壳的中温陶瓷及制备方法，属于电子陶瓷材料制作技术领域。

背景技术

随着第三代半导体技术的发展，固态微波器件不断向更大功率、更高频率的方向发展。超大功率固态微波器件封装的传输端引线电阻会带来插入损耗增大和管芯工作电压下降的问题，进而影响器件的输出功率。

通常氧化铝陶瓷的成瓷温度大于1600℃，较高的成瓷温度限制了其只能采用高熔点的钨、钼等金属作为导体材料。而钨、钼材料的金属化电阻大，导体损耗高，无法满足大功率固态微波器件封装领域的应用要求。尽管LTCC(低温共烧陶瓷)的成瓷温度较低(900℃左右)，能够采用金、银、铜等低电阻导体，但是其过低的陶瓷强度降低了其可靠性，在冲击试验下易出现裂纹等失效现象，限制了封装外壳的进一步小型化和集成化。

目前关于低阻导带材料匹配中温陶瓷共烧体系材料的报道较少，国内厂家难以生产出具备高机械强度的中温陶瓷材料，同时又能匹配中温陶瓷共烧的低阻导带材料。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述至少一个技术问题而提供一种适用于微波功率器件封装外壳的中温陶瓷及制备方法，所制备的陶瓷封装材料机械强度高，金属化导带阻值低，满足大功率微波器件封装外壳的使用要求。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种适用于微波功率器件封装外壳的中温陶瓷及制备方法，包括由共烧低阻导带材料制成的中温陶瓷，所述共烧低阻导带材料包括陶瓷基层以及位于所述陶瓷基层上表面的钨钢金属化层；

所述陶瓷基层采用中温烧结技术密化烧结；

所述钨钢金属化层采用钨网铜颗粒填充技术，通过在钨铜金属化表面套印钨金属化的方法降低挥发。

作为本发明再进一步的方案：钨网铜颗粒填充技术具体包括：

A、先在生瓷表面印刷钨铜金属化浆料作为基层；

B、通过在钨铜金属化表面再套印中温瓷共烧钨浆的方法实现陶瓷表面金属化。

作为本发明再进一步的方案：位于共烧低阻导带材料下方的基层钨铜金属化按质量百分比由以下物料组成：铜粉60％-90％，钨粉5％-35％，陶瓷瓷粉2％-15％。

作为本发明再进一步的方案：钨钢金属化层套印所使用的表层中温陶瓷共烧钨金属化按质量百分比由以下物料组成：钨粉80％-95％，陶瓷瓷粉5％-20％。