具有选择性和边缘金属化的罩盖制造技术

本发明专利技术公开了一种与半导体封装一起使用的罩盖。首先，将聚酰胺掩模施加于盖板的一个表面。其次，使所述表面的暴露区域以及所述盖板的侧面金属化。然后可移除所述聚酰胺掩模。这减小了所述金属化层的撤回和收缩，同时降低了制造成本和工艺时间。

Cover with selectivity and edge metallization

A cover for use with a semiconductor package is disclosed. First, a polyamide mask is applied to a surface of the cover plate. Secondly, the exposed area of the surface and the side face of the cover plate are metallized. The polyamide mask can then be removed. This reduces the withdrawal and contraction of the metallization layer, while reducing the manufacturing cost and process time.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有选择性和边缘金属化的罩盖相关申请的交叉引用本专利申请要求2014年10月1日提交的序列号为62/058,351的美国临时专利申请的优先权，该临时专利申请全文以引用方式并入本文。
技术介绍
本公开涉及用于电子封装的气密密封的罩盖。更具体地讲，本文描述了用于制备此类具有减少的缺陷的罩盖的工艺，以及由此形成的罩盖和包括此类罩盖的电子封装。气密密封的电子封装可通过将罩盖设置到电子元件上方来制备，所述电子元件安装在绝缘封装基座的腔体内。然后通过使用密封剂将罩盖的周边区域和封装基座接合在一起，以气密地密封腔体。密封剂通常为用于焊接的软焊料。软焊料具有相对较低的熔融温度，因此可在低温下进行密封。当罩盖由非金属材料制成时，必须使罩盖金属化以在周边密封区域上形成金属层，以允许通过焊接粘合罩盖。这增加了罩盖的制造成本。一些问题可能因罩盖上的金属化层而产生。首先，用于使周边区域金属化的掩模可偏移(即未正确对齐)，从而使围绕罩盖周边的金属化部分形成不同宽度，并且有可能减弱目前比预期更薄的部分上的气密密封。第二，金属化层可从盖的边缘撤回，从而形成间隙并且同样可能减弱气密密封。渗气也可能由于金属化层中的有机成分而出现。这些可导致渗漏故障、分层、不良粘合等。此外，问题可因焊料而产生，诸如焊料空隙、脱湿、溅出物和PIND失效(当过量焊料在腔体中形成颗粒时)。希望提供最大程度地减小这些问题的方法。
技术实现思路
本公开涉及制备用于电子封装的气密密封的罩盖的方法。罩盖由板形成。将聚酰胺掩模施加于板的表面，从而限定被掩模覆盖的中心区域和不被掩模覆盖的周边区域。使板的周边区域和侧壁金属化以形成密封环，并且移除聚酰胺掩模。根据需要，密封环可由附加的金属子层形成。然后例如通过平头焊接将焊料预成型件附接到密封环。本文公开了多种制备罩盖的方法，包括：将聚酰胺掩模施加于板的第一表面的中心区域并且限定第一表面上的周边区域，其中板具有第一表面、第二表面以及将第一表面和第二表面接合在一起的侧壁；通过使板的周边区域和侧壁金属化来形成密封环；以及移除聚酰胺掩模以获得罩盖。板可由铍-铜、钼、青铜、玻璃、铁-镍-钴合金或选自氧化铝(Al2O3)、氧化铍(BeO)、氮化铝(AlN)、氧化锆增韧氧化铝(ZTA)、SiC和Si3N4构成的组中的陶瓷制成。板可具有约0.5毫米至约1毫米的厚度。在一些特定实施例中，板由非磁性材料形成。金属化的周边区域可为板的第一表面的表面积的约20％至约35％。在一些实施例中，密封环由选自银、钯、铂、镍、金以及它们的合金构成的组中的金属形成。有时，密封环可由一组子层形成。在其他实施例中，密封环可由非磁性金属形成。周边区域上的密封环可具有约0.5mm至约1mm的宽度。周边区域上的密封环可具有约1微米(μm)至约40μm的厚度。板可具有盘或矩形棱镜的形状。侧壁可具有多个面。该方法还可以包括将焊料预成型件平头焊接到周边区域上的密封环。焊料预成型件可具有约200℃至约350℃的熔融温度。焊料预成型件可由金-锡合金、铅基合金或无铅合金形成。本文还公开了罩盖，其包括：板，该板包括第一表面、第二表面以及将第一表面和第二表面接合在一起的侧壁；板的第一表面的周边区域和侧壁上的密封环；以及连接至周边区域上的密封环的焊料预成型件。板可由铍-铜、钼、青铜、玻璃、铁-镍-钴合金或选自氧化铝(Al2O3)、氧化铍(BeO)、氮化铝(AlN)、氧化锆增韧氧化铝(ZTA)、SiC和Si3N4构成的组中的陶瓷制成。密封环可由选自银、钯、铂、镍、金以及它们的合金构成的组中的金属形成。有时，密封环由一组子层形成。焊料预成型件也可由金-锡合金、铅基合金或无铅合金形成。本公开的这些和其他非限制性特征在下文中更具体地公开。附图说明以下是附图说明，其提供的目的是示出本文所公开的示例性实施例并且不是为了限制本公开。图1为常规的电子封装的侧面剖视图。图2为常规的电子封装的分解透视图。图3为具有板的“理想的”罩盖的透视图，所述板上具有金属化密封环。图4为其中密封环不合意地偏移的罩盖的透视图。图5为其中密封环不合意地从板的边缘撤回的罩盖的透视图。图6为将制成罩盖的板的透视图。图7为具有覆盖板的中心区域的聚酰胺掩模板的透视图。图8A为金属化后的板的透视图。图8B为金属化板的顶视图。图8C为金属化板的侧视图。.图9A为具有焊料预成型件的金属化板的分解图。图9B为其中密封环不合意地偏移的罩盖的透视图的顶视图。图10为本公开的方法的工艺流程图。具体实施方式通过参考附图，可以更全面地理解本文所公开的部件、工艺和装置。基于展示本公开的便利性和容易性，这些图仅仅是示意性表示，并且因此不旨在指示其设备或部件的相对尺寸和维度，和/或限定或限制示例性实施例的范围。虽然为清楚起见以下说明书中使用了特定术语，但这些术语旨在仅仅指所选择用于图中示例的实施例的特定结构，并且不旨在限定或限制本公开的范围。在下面的图和以下说明书中，应当理解，类似的数字代号是指具有类似功能的部件。单数形式的“一”、“一个”和“该”包括多个指代物，除非上下文另外明确地规定。如本说明书和权利要求中所用，术语“包括”可以包括实施例“由…组成”和“基本上由…组成”。如本文所用，术语“包括”、“包含”、“具有”、“有”、“能够”、“含有”以及它们的变型旨在为开放式的过渡短语、术语或需要存在所述组分/步骤和允许存在其他组分/步骤的词汇。然而，此类描述应理解为还描述了“由所枚举的组分/步骤组成”和“基本上由所枚举的组分/步骤组成”的组合物或方法，这允许仅存在指定组分/步骤以及可能从其导致的任何掺杂物，并且排除了其他组分/步骤。本申请的说明书和权利要求中的数值应理解为包括当简化为具有有效数字的相同数时相同的数值，以及与指定值的差值小于本申请中所述的用于确定值的常规类型的测定技术的实验误差的数值。本文所公开的所有范围包括所引用的端值并且可独立地组合(例如，“从2至10”的范围包括端值2和10以及所有中间值)。由一个或多个术语诸如“约”和“基本上”修饰的值可不限于指定的精确值。修饰语“约”还应被视为公开了由两个端值的绝对值限定的范围。例如，表达“从约2至约4”还公开了范围“从2至4”。首先，图1和图2示出了气密密封的电子封装。图1为封装的剖视图，并且图2为示出封装的多个方面的分解透视图。电子封装100由绝缘基座110、焊料预成型件120和盖130形成。基座被成形为包括其中安装了电子部件(例如半导体)的腔体112。此处未示出基座可能包括的多条引线和通路。基座的周边包括凸壁114。焊料预成型件在受热时熔化并将盖熔合到基座的凸壁。图3为用于气密密封电子封装的罩盖300的透视图。罩盖包括板310和用于允许焊接罩盖的金属化密封环320。图3示出了金属化密封环的理想化应用。此处，围绕板的周边的密封环的宽度322是恒定的。应当注意，密封环仅存在于板的第一表面上，并且不覆盖板的侧壁312。在图4中，示出了不合意地偏移的密封环。如此处所见，顶部右侧上的密封环的宽度324大于所需的宽度，并且底部左侧上的密封环的宽度326小于所需的宽度。在图5中，示出了金属化密封环的撤回。此处，金属化密封环的部分326不再与板的边缘325接续。本公开提供了制备减少这些事件发生的罩盖的方法。简本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备罩盖的方法，包括：将掩模施加于板的第一表面的中心区域并且限定所述第一表面上的周边区域，其中所述板具有第一表面、第二表面以及将所述第一表面和第二表面接合在一起的侧壁；通过使所述板的所述周边区域和所述侧壁金属化来形成密封环；以及移除所述聚酰胺掩模以获得所述罩盖。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.01 US 62/058,3511.一种制备罩盖的方法，包括：将掩模施加于板的第一表面的中心区域并且限定所述第一表面上的周边区域，其中所述板具有第一表面、第二表面以及将所述第一表面和第二表面接合在一起的侧壁；通过使所述板的所述周边区域和所述侧壁金属化来形成密封环；以及移除所述聚酰胺掩模以获得所述罩盖。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述板由铍-铜、钼、青铜、玻璃、铁-镍-钴合金或选自氧化铝(Al2O3)、氧化铍(BeO)、氮化铝(AlN)、氧化锆增韧氧化铝(ZTA)、SiC和Si3N4的陶瓷制成。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述板具有约0.5毫米至约1毫米的厚度。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述板由非磁性材料形成。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述周边区域为所述板的所述第一表面的表面积的约20％至约35％。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述密封环由选自银、钯、铂、镍、金以及它们的合金的金属形成。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述密封环由一组子层形成。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述密封环由非磁性金属形成。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述周边区域上的所述密封环具有约0.5mm至约1m...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉米什·克汗达帕尼，
申请(专利权)人：美题隆公司，
类型：发明
国别省市：美国,US