一种封装外壳内腔不同位置的不同厚度金层的制备方法与流程

本发明涉及的是一种封装管壳内腔不同厚度金层的制备方法，其属于化学领域。

背景技术：

由于电子行业的发展，对电子元器件高密度集成的要求相应提高，MCM组件（Multi-Chip Module）的出现为上述问题提供了一种可靠的解决方案。MCM在增加组装密度、缩短互联长度、减小信号延迟、减小体积、提高可靠性方面，具有明显的优点。MCM等先进技术的出现，对封装管壳提出了更高的要求。共烧陶瓷基板技术是目前最为流行并被广泛采用的多层互联基板制造技术，是MCM技术的基础。

高温共烧陶瓷（HTCC）技术是烧结温度大于1000℃的共烧技术。因烧成温度高，HTCC不能采用金、银、铜等低熔点金属材料，必须采用钨、钼、锰等难溶金属材料。这些材料不耐氧化、电导率低、可焊性差，因此，外层导体必须镀镍镀金保护其不被氧化，同时增加表面的电导率并提供能够进行线焊和锡焊元器件贴装的金属化层。一般地，希望封装管壳内腔用于线焊位置的金层厚度较大（≥1.3μm）以方便压金丝；而用于焊芯片的位置的金层厚度较小（0.1~0.3μm）以避免焊料和金层之间的金脆现象。目前关于封装管壳内腔不同位置的不同金层制备的方法鲜有报道。

因此，实现管壳内腔不同位置的不同厚度的金层沉积以满足MCM的高可靠性封装是本领域亟待解决的技术难题。

技术实现要素：

本发明提出的是一种封装管壳内腔不同位置的不同厚度金层的制备方法，其目的旨在克服现有技术所存在的上述缺陷，解决用于MCM封装的管壳内腔不同位置沉积不同厚度金层的困难，以及由此引发的封装可靠性差等问题。

本发明采用如下技术方案：一种封装外壳内腔不同位置的不同厚度金层的制备方法，包括如下步骤：

（1）根据实际需要，利用多层共烧方法制备陶瓷金属化基板；

（2）在金属化基板和金属外框上化学镀镍并于700℃~800℃氮气环境中钎焊20分钟，实现陶瓷基板和金属框架的气密结合；

（3）利用电镀金工艺在钎焊后的一体化外壳表面镀覆薄金层，镀层厚度为0.1~0.3μm；

（4）利用刷涂工艺将光刻胶涂覆于管壳内腔的金属化基板上，涂覆厚度约为100~500μm，并在60℃~90℃的烘箱中加热100分钟使之固化；

（5）采用激光烧蚀去除管壳内腔中金属化图形需要镀厚金位置的光刻胶；

（6）采用镀金工艺实现管壳裸露位置的区域镀金，镀层厚度为1.3μm ~2.0μm；

（7）清洗封装管壳内部的光刻胶，即可实现封装外壳内腔不同金属化位置不同金层厚度的制备。

进一步地，所述的基板为多层氧化铝或者多层氮化铝金属化基板。

进一步地，所述的化学镀镍层厚度为2~10μm，钎料为AgCu28焊片。

进一步的，所述的光刻胶为正性光刻胶。

进一步的，所述的激光波长为355nm，束斑直径为0.02mm。

本发明具有如下有益效果：采用本发明制备的不同金属化位置具备不同金层厚度的封装管壳可以满足MCM的封装要求，即在管壳内腔中用于线焊位置的金层厚度较大（≥1.3μm）；用于焊接芯片的位置的金层厚度较小（0.1~0.3μm）。该工艺兼具低成本、高可靠性等优点。

附图说明：

图1为本发明封装外壳内腔不同位置的不同厚度金层的制备方法的流程图。

具体实施方式

实施例1

制备内腔不同位置的不同金层厚度的封装外壳的方法，包括如下步骤：

步骤1：利用多层共烧技术制备92%Al₂O₃的多层共烧基板；

步骤2：在多层共烧金属化基板和金属外框上化学镀镍并于700℃氮气环境中钎焊20分钟，实现陶瓷基板和金属框架的气密结合；

步骤3：利用电镀金工艺在钎焊后的一体化外壳表面镀覆薄金层，镀层厚度为0.1μm；

步骤4：在管壳内腔的金属化基板上刷涂光刻胶，涂覆厚度约为100μm，在60℃的烘箱中加热100分钟使之固化；

步骤5：激光烧蚀去除管壳内腔中金属化图形需要镀厚金位置的光刻胶；

步骤6：利用电镀金工艺实现管壳裸露位置的区域镀金，镀层厚度为1.3μm；

步骤7：清洗封装管壳内部的光刻胶。

实施例2

制备内腔不同位置的不同金层厚度的封装外壳的方法,包括如下步骤：

步骤1：利用多层共烧技术制备AlN的多层共烧基板；

步骤2：在多层共烧金属化基板和金属外框上化学镀镍并于800℃氮气环境中钎焊20分钟，实现陶瓷基板和金属框架的气密结合；

步骤3：利用电镀金工艺在钎焊后的一体化外壳表面镀覆薄金层，镀层厚度为0.3μm；

步骤4：在管壳内腔的金属化基板上刷涂光刻胶，涂覆厚度约为500μm，在90℃的烘箱中加热100分钟使之固化；

步骤5：激光烧蚀去除管壳内腔中金属化图形需要镀厚金位置的光刻胶；

步骤6：利用电镀金工艺实现管壳裸露位置的区域镀金，镀层厚度为2.0μm；

步骤7：清洗封装管壳内部的光刻胶。

实施例3

制备内腔不同位置的不同金层厚度的封装外壳的方法,包括如下步骤：

步骤1：利用多层共烧技术制备92%Al₂O₃的多层共烧基板；

步骤2：在多层共烧金属化基板和金属外框上化学镀镍并于810℃氮气环境中钎焊20分钟，实现陶瓷基板和金属框架的气密结合；

步骤3：利用电镀金工艺在钎焊后的一体化外壳表面镀覆薄金层，镀层厚度为0.35μm；

步骤4：在管壳内腔的金属化基板上刷涂光刻胶，涂覆厚度约为520μm，在82℃的烘箱中加热100分钟使之固化；

步骤5：激光烧蚀去除管壳内腔中金属化图形需要镀厚金位置的光刻胶；

步骤6：利用电镀金工艺实现管壳裸露位置的区域镀金，镀层厚度为2.1μm；

步骤7：清洗封装管壳内部的光刻胶。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。