[发明专利]一种具有激光可焊性的高导热电子封装壳体的制备方法

摘要

本发明涉及一种电子芯片封装壳体的制备方法。一种具有激光可焊性的高导热电子封装壳体的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：1)壳体底板的制备；2)梯度框架的制备；3)梯度框架与壳体底板的焊接；4)后处理，得产品。本发明利用脉冲电流烧结技术与线切割相结合制备梯度框架，将梯度框架与60SiC－35Al－5Si复合材料利用脉冲电流烧结设备焊接在一起形成壳体，利用机械加工进行后处理，获得所需形状的电子封装壳体。该电子封装壳体与可伐合金可进行激光焊接；本发明获得的电子封装壳体整体热导率大于180w/mk，同时解决焊接问题，制备成本低。

主权项

1.一种具有激光可焊性的高导热电子封装壳体的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：1)、壳体底板的制备：将平均粒径6微米的铝粉、平均粒径30微米的硅粉和平均粒径为70μm∶15μm＝2∶1的碳化硅粉按照体积比35∶5∶60的比例混合，放入石墨模具中，利用脉冲电流烧结技术进行烧结；烧结温度530℃-550℃，轴向压力40MPa-50MPa，平均升温速率50℃/min，保温5分钟，获得60SiC-35Al-5Si复合材料的壳体底板；2)梯度框架的制备：按下列梯度层选取各梯度层原料：①底层组分按体积百分比为60SiC-35Al-5Si，SiC粒径大小及配比为70μm∶15μm＝2∶1，烧结后的厚度为0.7mm；②第二层组分按体积百分比为55SiC-40Al-5Si，SiC粒径大小及配比为70μm∶15μm＝2∶1，烧结后的厚度为0.7mm；③第三层组分按体积百分比为50SiC-45Al-5Si，SiC粒径大小及配比为70μm∶15μm＝2∶1，烧结后的厚度为0.7mm；④第四层组分按体积百分比为40SiC-52.5Al-7.5Si，SiC粒径大小及配比为30μm，烧结后的厚度为0.7mm；⑤第五层组分按体积百分比为30SiC-61.25Al-8.75Si，SiC粒径大小及配比为15μm，烧结后的厚度为0.7mm；⑥第六层组分按体积百分比为20SiC-70Al-10Si，SiC粒径大小及配比为15μm，烧结后的厚度为0.7mm；⑦第七层组分按体积百分比为10SiC-78.75Al-11.25Si，SiC粒径大小及配比为15μm，烧结后的厚度为0.7mm；⑧顶层组分为6063铝合金，烧结后的厚度为1.3mm；其中铝粉平均粒径为6μm，Si粉平均粒径为28-32μm；每层粉末采用三维混料机混合6～8小时，依据层厚计算出每层应放的重量，混合好的粉料从顶层至底层依次放入石墨模具中；随后进行脉冲电流烧结，烧结温度550℃、轴向压力50MPa、平均升温速率50℃/min、保温5分钟；利用线切割将烧好后的梯度块体中心切掉，形成中部为矩形孔的梯度框架；3)、梯度框架与壳体底板的焊接：将梯度框架、铝块与壳体底板放在石墨模具中，壳体底板位于梯度框架的底层下，铝块放入梯度框架的矩形孔中，壳体底板与梯度框架和铝块接触表面铺0.5mm厚体积百分比为60SiC-35Al-5Si的混合粉，采用脉冲电流烧结工艺进行焊接，温度为530℃-540℃，压力为40MPa-50MPa，平均升温速率50℃/min；4)、后处理：用铣床将铝块体铣去，用电火花线切割加工壳体底板上的方孔及四个圆孔；四个圆孔的螺纹由精密机械加工完成；对进行化学镀镍处理，得产品。