一种用于瞬态电路封装的水解陶瓷外壳制造技术

本发明专利技术属于微电子封装技术领域，具体涉及一种用于瞬态电路封装的水解陶瓷外壳，该外壳包括：引脚部件、金属引脚、外壳衬底、封帽环以及盖板；外壳衬底的正面两侧设置有凹槽；金属引脚的一端设置在外壳衬底的凹槽内，另一端与引脚部件连接；封帽环设置在外壳衬底正面的上方，使封帽环与外壳衬底形成一个腔体，该腔体用于设置瞬态电路芯片；盖板设置在封帽环的上方，用于对封帽环与外壳衬底形成的腔体进行气密性封装；本发明专利技术设计了一种用于瞬态电路的可水解陶瓷外壳，可以耐受封装工艺过程的高温、结构便于进行芯片的组装和互连、结构强度满足封装工艺过程及后续使用要求。封装工艺过程及后续使用要求。封装工艺过程及后续使用要求。

【技术实现步骤摘要】
一种用于瞬态电路封装的水解陶瓷外壳


[0001]本专利技术属于微电子封装
，具体涉及一种用于瞬态电路封装的水解陶瓷外壳。

技术介绍

[0002]瞬态电子技术涉及材料学、电子学、物理学、化学等学科，是微电子领域的一个全新的科学
，具有很强的创新性和颠覆性。“瞬态电路”常态下可以稳定工作，当器件处于失控状态时，其物理形态和功能可以在外界刺激触发下立即发生部分消失或者完全消失，并实现极少或者完全不可追踪的残留。与之相对应的常规电路，可以理解为“恒态电路”，即追求性能上稳定不变、物理上牢固可靠。
[0003]由于瞬态电路具有的用时稳定可靠、弃时瞬变消失的特性，其在军事信息安全、电子垃圾及环境保护、植入式电子设备及生物医疗方面，有着重要的应用需求。根据外界刺激触发种类的不同，瞬态电路可分为：水触发瞬态电路、光触发瞬态电路、热触发瞬态电路、电触发瞬态电路等。
[0004]对于水触发瞬态电路，封装外壳的结构材料多采用聚乙烯醇、聚酸酐等高分子有机材料，存在耐高温性能差、硬度小、模量小、易变形的缺点。因此，急需一种基于可水解陶瓷材料的瞬态电路陶瓷外壳。

技术实现思路

[0005]为解决以上现有技术存在的问题，本专利技术设计了一种用于瞬态电路封装的水解陶瓷外壳，该外壳包括：引脚部件1、金属引脚2、外壳衬底3、封帽环5以及盖板6；外壳衬底3的正面两侧设置有凹槽4；金属引脚2的一端设置在外壳衬底3的凹槽内，另一端与引脚部件1连接；封帽环5设置在外壳衬底3正面的上方，使封帽环5与外壳衬底3形成一个腔体，该腔体用于设置瞬态电路芯片7；盖板6设置在封帽环5的上方，用于对封帽环5与外壳衬底3形成的腔体进行气密性封装。
[0006]优选的，外壳衬底3正面两侧设置有凹槽4数量与瞬态电路芯片7的引脚数量相同，且瞬态电路芯片7的引脚设置在凹槽4内。
[0007]优选的，外壳衬底3上设置的凹槽4的宽度为0.2～1mm，深度为0.1mm～0.5mm。
[0008]优选的，外壳衬底3为长方体结构，封帽环5为矩形环状结构，盖板6为长方体结构；外壳衬底3、封帽环5以及盖板6大小相同。
[0009]进一步的，外壳衬底3、封帽环5以及盖板6的材质相同，均为可溶于水的陶瓷材料。
[0010]进一步的，封帽环5的厚度为0.3～1mm；盖板6的厚度为0.3～1mm。
[0011]优选的，引脚部件1为矩形环状结构，外壳衬底3位于引脚部件1的矩形环状结构的正中心。
[0012]进一步的，引脚部件1采用可溶于水的导电金属材料。
[0013]优选的，水解陶瓷外壳还包括瞬态导电油墨8；通过瞬态导电油墨8将设置在外壳
衬底3的正面的瞬态电路芯片7引脚与金属引脚2进行连接。
[0014]本专利技术的有益效果：
[0015]本专利技术的目的在于提供一种用于瞬态电路的可水解陶瓷外壳，可以耐受封装工艺过程的高温、结构便于进行芯片的组装和互连、结构强度满足封装工艺过程及后续使用要求；同时，其与水接触后能够快速水解消失，从而保障电路的整体瞬态特性；本专利技术解决了前期研制的以聚乙烯醇、聚酸酐等高分子有机材料作为主体材料的瞬态外壳，存在耐高温性能差、硬度小、模量小、容易变形的缺点；本专利技术的结构设计、材料选择、加工工艺流程设计，为其它瞬态封装外壳的设计提供了可以参考的思路。
附图说明
[0016]图1为本专利技术外壳的引脚部件和金属引脚的连接关系图；
[0017]图2为本专利技术外壳的管壳衬底结构示意图；
[0018]图3为本专利技术外壳的封帽环结构示意图；
[0019]图4为本专利技术外壳的盖板构示意图
[0020]图5为本专利技术的外壳结构示意图；
[0021]图6为本专利技术的外壳制作工艺流程示意图；
[0022]图7为本专利技术的封装芯片后的外壳结构示意图；
[0023]1、引脚部件；2、金属引脚；3、管壳衬底；4、凹槽；5、封帽环；6、盖板；7、瞬态电路芯片；8、瞬态导电油墨。
具体实施方式
[0024]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0025]一种用于瞬态电路封装的水解陶瓷外壳，如图1～7所示，该水解陶瓷外壳包括：引脚部件1、金属引脚2、外壳衬底3、封帽环5以及盖板6；外壳衬底3的正面两侧设置有凹槽4；金属引脚2的一端设置在外壳衬底3的凹槽内，另一端与引脚部件1连接；封帽环5设置在外壳衬底3正面的上方，使封帽环5与外壳衬底3形成一个腔体，该腔体用于设置瞬态电路芯片7；盖板6设置在封帽环5的上方，用于对封帽环5与外壳衬底3形成的腔体进行气密性封装。
[0026]外壳的各个组成部件如图1～4所示的结构进行设计；其中引脚部件1整体设计为空心四边形，在相对应的两边上设计相互对称的金属引脚2，金属引脚的宽度典型值为0.2
‑
1毫米，金属引脚的间距典型值为0.2
‑
1毫米，金属引脚的长度典型值为约5
‑
20毫米，引脚部件的厚度典型值为约0.1
‑
0.5毫米，引脚部件材质为可溶于水的导电金属材料制成，包括但不限于基于电化学腐蚀原理的镁金复合金属材料；在管壳衬底3的正面两侧，设计凹槽4，用于安装引脚；凹槽的宽度典型值为约0.2
‑
1毫米、深度典型值为约0.1
‑
0.5毫米，所述管壳衬底3的总厚度典型值为约1
‑
2毫米，所述管壳衬底3由可溶于水的陶瓷材料制成，陶瓷材料包括但不限于硅酸盐陶瓷材料；所述凹槽4的尺寸与所述金属引脚2的尺寸匹配；封帽环5整体
设计为空心四边形，所述封帽环5的外形尺寸与所述外壳衬底3相同，材质也与所述外壳衬底3相同；盖板6的外壳尺寸与所述封帽环5相同，用于外壳的密封，所述盖板6的厚度典型值约0.3
‑
1毫米，材质也与所述外壳衬底3相同。
[0027]外壳衬底由可溶于水的陶瓷材料制成，陶瓷材料包括但不限于硅酸盐陶瓷材料；该类材料的典型水解时间约1
‑
10小时/毫米；衬底厚度典型值约1
‑
2毫米。
[0028]如图5所示，外壳衬底3的凹槽4内，设置引脚部件1的金属引脚2，保证外壳衬底3的正面与引金属引脚2的正面处于同一平面，以便芯片与引脚部件采用导电油墨互连；在外壳衬底3的上方设置封帽环5，用于为芯片组装及互连提供空间，同时支撑盖板；在所述封帽环5的上方设置盖板6，用于外壳的密封。
[0029]一种外壳的工艺制作流程，如图6所示；首先在外壳衬底3上组装引脚部件1，保证金属引脚2嵌入凹槽4内，保证其上表面位于同一平面内；下一步，在外壳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于瞬态电路封装的水解陶瓷外壳，其特征在于，包括：引脚部件(1)、金属引脚(2)、外壳衬底(3)、封帽环(5)以及盖板(6)；外壳衬底(3)的正面两侧设置有凹槽(4)；金属引脚(2)的一端设置在外壳衬底(3)的凹槽内，另一端与引脚部件(1)连接；封帽环(5)设置在外壳衬底(3)正面的上方，使封帽环(5)与外壳衬底(3)形成一个腔体，该腔体用于设置瞬态电路芯片(7)；盖板(6)设置在封帽环(5)的上方，用于对封帽环(5)与外壳衬底(3)形成的腔体进行气密性封装。2.根据权利要求1所述的一种用于瞬态电路封装的水解陶瓷外壳，其特征在于，外壳衬底(3)正面两侧设置有凹槽(4)数量与瞬态电路芯片(7)的引脚数量相同，且瞬态电路芯片(7)的引脚设置在凹槽(4)内。3.根据权利要求1所述的一种用于瞬态电路封装的水解陶瓷外壳，其特征在于，外壳衬底(3)上设置的凹槽(4)的宽度为0.2～1mm，深度为0.1mm～0.5mm。4.根据权利要求1所述的一种用于瞬态电路封装的水解陶瓷外壳，其特征在于，外壳衬底(...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖希异，陈容，李艳琼，郑旭，张正元，张培健，陈仙，王妍，蒋飞宇，邱盛，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十四研究所，
类型：发明
国别省市：