【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微电子封装领域技术，特别涉及一种smd带围坝的陶瓷管壳封装基座及其制备方法。
技术介绍
1、目前对封装气密性及可靠性要求较高的传感器、晶体振荡器、谐振器、功率型半导体、激光器等光电器件来说，一般采用陶瓷基座封装，其常用结构是在带有一定厚度导电线路层的陶瓷基座上装配金属围坝，金属围坝与陶瓷基座形成密封腔体结构，用于放置器件芯片，填充封装胶水、加入惰性气体或者直接抽真空，从而实现高可靠性的气密封装。
2、现有陶瓷基座线路有两种工艺，第一种htcc高温共烧工艺，采用厚膜丝印钨浆方式制作，底座上下表面线路层的导通孔也采用丝印灌充钨金属浆料的方式进行填充，金属围坝则通过钎焊可伐环的方式固定于陶瓷基座上，第二种dpc(direct plating copper)采用溅镀工艺于基板表面复合金属层ti/cu，并以电镀铜和光刻工艺形成表面电路及上下互联导通以及电镀加厚加抛光研磨工艺形成围坝结构，
3、第一种htcc陶瓷基板封装结构存在以下缺陷：
4、其一，采用生坯料片厚膜丝印方式制作的线路精度不高，表面粗糙，不利于封装芯片的固晶焊线；
5、其二，通过丝网印刷加平台负压吸附方式制作的钨浆金属导通孔存在孔隙，降低了器件电连接及热传导的可靠性；
6、其三，金属围坝如采用可伐环与陶瓷基座钎焊连接，钎焊工艺属于高温制程，焊接过程中的热应力会导致基板曲翘变形，降低了基板可靠性和气密性，影响产品良率；
7、其四，htcc高温共烧属于高温制程，且烧结过程用到氮气、湿氢气，烧结工
8、第二种 dpc陶瓷基板封装结构存在以下缺陷：
9、其一、设备投入大，采用湿法工艺，对整个环境存在污染，
10、其二、金属围坝结构在金属复合种子层的基础上，进行脉冲电镀长铜增厚加上多次研磨的工艺，制造效率低，导致工艺成本极高。）
11、其三、采用电镀铜填孔的方式无法满足基座孔深径比高的应用场景，dpc工艺常规深径比5：1以内。超出该技术指标就无法把孔电镀填实。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺点与不足，本专利技术的目的在于提供一种smd带围坝的陶瓷管壳封装基座的制备方法，金属围坝与陶瓷底座属于一体式连接，不会产生气孔，连接牢固度更好，可靠性更高，气密性更好，并且工艺易控制。
2、本专利技术的另一目的在于提供一种smd带围坝的陶瓷管壳封装基座。
3、本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
4、本专利技术提供一种smd带围坝的陶瓷管壳封装基座的制备方法，包括以下步骤：
5、步骤a：在陶瓷基板上采用胶囊式填孔机用铜浆将导通孔填实；
6、步骤b：在陶瓷基板的正面和反面根据导电线路设计进行厚膜丝网印刷增厚型烧结铜浆，得到正面独立线路cu层和反面独立线路cu层；
7、步骤c：烧结，金属化正面独立线路cu层和反面独立线路cu层；
8、步骤d：金属化后的cu层在平板研磨线进行打磨抛光处理，使金属化后的cu层满足粗糙度ra:<0.03um；
9、步骤e：采用以下两种方式的任意一种进行金属围坝制备：
10、第一种方式：
11、在陶瓷基板围坝区域印刷纳米互联铜浆，得到陶瓷基板围坝金属层；将纳米铜银锡合金焊料通过丝网印刷在陶瓷基板围坝金属层上，得到焊料层；将冲压成型的铜镍锌合金环用治具固定在焊料层之上，采用热压工艺，先在1.5~3mpa、155~165℃的条件下保温20~30min使焊接界面形成锡铜imc层，然后在1.5~3mpa、230℃~250℃的条件下保温60~120min烧结完成粘接工艺；
12、第二种方式：在陶瓷基板围坝区域采用多次叠印增厚型烧结铜浆形成厚度为300~400μm的围坝结构，在温度850℃~950℃之间烧结，烧结峰值时间10~30min；烧结完成后，形成的围坝区域金属化cu层在平板研磨线进行打磨抛光处理，使围坝区域金属化cu层满足粗糙度ra:<0.03um；
13、步骤f：对陶瓷基板上所有的金属表面进行镀镍金或镀金处理。
14、优选的，所述陶瓷基板为96%al2o3/92 al2o3陶瓷基板或者aln陶瓷基板。
15、优选的，步骤a所述铜浆为纳米互联铜浆；步骤c中所述烧结具体为：先放入烤箱150~160℃保温30~50min预固化，再升温至240~250℃保温60~120min烧结。
16、优选的，步骤a所述铜浆为高温烧结铜浆；步骤c中所述烧结具体为：烧结温度在850℃~950℃之间，烧结峰值时间10~30min。
17、优选的，所述纳米铜银锡合金包含纳米cu颗粒、纳米ag颗粒、纳米sn颗粒、树脂和溶剂；其中纳米sn颗粒的含量为40~50wt%。
18、优选的，所述纳米cu颗粒的含量为20~30wt%。
19、优选的，所述纳米ag颗粒的含量为5~10wt%。
20、本专利技术还提供一种smd带围坝的陶瓷管壳封装基座，由所述的smd带围坝的陶瓷管壳封装基座的制备方法制备得到。
21、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：
22、（1）本专利技术的smd带围坝的陶瓷管壳封装基座的制备方法，金属围坝与陶瓷底座属于一体式连接，不会产生气孔，连接牢固度更好，可靠性更高，气密性更好，并且工艺易控制，成本低。
23、（2）本专利技术的smd带围坝的陶瓷管壳封装基座的制备方法，采用胶囊式填孔机用铜浆将导通孔填实，在通过丝网印刷厚膜金属化和研磨整平的方式制作陶瓷基板线路金属层，再通过热压焊接、反复叠印工艺制作独立线路外围的金属围坝结构，获得带金属围坝且气密性佳的陶瓷封装基板，该方法线路金属层制作工艺简单，表面平整度高的优点。
24、（3）本专利技术的smd带围坝的陶瓷管壳封装基座的制备方法，线路层间的导通孔采用纳米互联铜浆或高温塞孔铜浆采用胶囊注入式填孔将浆料完全填充，可靠性高。
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1.一种SMD带围坝的陶瓷管壳封装基座的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的SMD带围坝的陶瓷管壳封装基座的制备方法，其特征在于，所述陶瓷基板为96%AL2O3/92 AL2O3陶瓷基板或者ALN陶瓷基板。
3.根据权利要求1所述的SMD带围坝的陶瓷管壳封装基座制备方法，其特征在于，步骤A所述铜浆为纳米互联铜浆；步骤C中所述烧结具体为：先放入烤箱150~160℃保温30~50min预固化，再升温至240~250℃保温60~120min烧结。
4.根据权利要求1所述的SMD带围坝的陶瓷管壳封装基座的制备方法，其特征在于，步骤A所述铜浆为高温烧结铜浆；步骤C中所述烧结具体为：烧结温度在850℃~950℃之间，烧结峰值时间10~30min。
5.根据权利要求1所述的SMD带围坝的陶瓷管壳封装基座的制备方法，其特征在于，所述纳米铜银锡合金包含纳米Cu颗粒、纳米Ag颗粒、纳米Sn颗粒、树脂和溶剂；其中纳米Sn颗粒的含量为40~50wt%。
6.根据权利要求5所述的SMD带围坝的陶瓷管壳封装基座的制备方法，
7.根据权利要求5所述的SMD带围坝的陶瓷管壳封装基座的制备方法，其特征在于，所述纳米Ag颗粒的含量为5~10wt%。
8.一种SMD带围坝的陶瓷管壳封装基座，其特征在于，由权利要求1~7任一项所述的SMD带围坝的陶瓷管壳封装基座的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种smd带围坝的陶瓷管壳封装基座的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的smd带围坝的陶瓷管壳封装基座的制备方法，其特征在于，所述陶瓷基板为96%al2o3/92 al2o3陶瓷基板或者aln陶瓷基板。
3.根据权利要求1所述的smd带围坝的陶瓷管壳封装基座制备方法，其特征在于，步骤a所述铜浆为纳米互联铜浆；步骤c中所述烧结具体为：先放入烤箱150~160℃保温30~50min预固化，再升温至240~250℃保温60~120min烧结。
4.根据权利要求1所述的smd带围坝的陶瓷管壳封装基座的制备方法，其特征在于，步骤a所述铜浆为高温烧结铜浆；步骤c中所述烧结具体为：烧结温度在850℃~9...
【专利技术属性】
技术研发人员：李华，胡军辉，刘山当，
申请(专利权)人：昆山百柔新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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