一种轻型、多腔、多线混合IC金属封装管壳的制作方法

本发明涉及一种轻型、多腔、多线混合IC金属封装管壳。

背景技术：

混合集成电路广泛应用于通信、电子、航空、航天、兵器装备等领域，在兵器装备中主要用于陆军、空军、海军、武警等各种武器装备和电子装备、仪器仪表的控制系统中，是新型武器装备的的关键器件之一。金属封装管壳是集成电路、混合集成电路的关键件之一，其质量和性能将直接影响混合集成电路产品质量和性能。由于现代武器装备对集成电路的大规模集成、轻重量、多引线和大尺寸的需要，对金属封装管壳的轻重量、多引线、多腔和大尺寸、大空间也提出了更高的要求。在满足上述新要求的基础上还要满足高绝缘、耐盐雾和良好的可焊性等各项性能的要求，该类管壳的设计结构还同时涉及零件材料及加工、密封烧结、热处理和电镀等多种关键技术，研制和加工困难，使其使用受到了限制。目前国内该种轻重量、多腔、多引线和大尺寸、大空间集成电路的金属封装管壳还是空白。

随着国内外新型混合集成电路器件和先进封装技术的发展，对轻重量、多腔、多引线和大尺寸混合集成电路金属封装管壳的要求也越来越高。而且随着集成器件的的不断发展，对这种的轻重量、多腔、多引线和大尺寸混合集成电路金属封装管壳的耐环境适应性能越来越苛刻，气密性、可靠性和电性能要求越来越高。

金属封装管壳是集成电路、混合集成电路的关键件之一，其质量和性能将直接影响混合集成电路产品质量和性能。关系到飞机、导弹等武器装备的性能，一旦失效，将导致整个系统的损坏，必须保证其轻重量、可靠性、稳定性。同时随着科学的发展，许多武器装备要求金属封装管壳尽可能集成化高，轻型化、多功能。

封装管壳的结构设计主要从三个方面考虑，一是集成电路封装器件产品的封装合理性，满足封装器件结构的设计要求；二是产品的结构能满足承受各种环境条件、电性能的要求；三是加工的工艺性优良，适合于规模生产。

根据武器装备对混合集成电路应用环境轻重量、多腔、多线、大尺寸等要求，因此对金属封装管壳的重量提出了要求，零件精度高，管壳的加工制造难度很大。

按照正常该尺寸管壳的设计，一般底板厚度基本为1.3mm～1.5mm，中间为实体结构，盖帽的厚度为0.5mm。这种封装管壳结构内部空间小，重量重，不适合现在混合集成电路产品特定发展的需要。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种轻型、多腔、多线混合IC金属封装管壳，其减轻了混合集成电路金属封装管壳的重量，为混合集成电路、模块电路和器件提供更大的安装空间。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种轻型、多腔、多线混合IC金属封装管壳，包括相适配的底座、盖帽，底座由水平布置的长方形底板、若干竖直布置的玻璃坯、若干竖直布置的引线组成，盖帽水平布置且开口向下，盖帽的开口侧有一圈状的水平底端面，底板的周向等距设有若干贯穿其的相同规格的圆形通孔，玻璃坯、引线、通孔的数量相同，每个通孔中均设有一个将其密封的玻璃坯，每个玻璃坯的中心区域设有一个引线，底板的厚度为1.2±0.05mm，盖帽的厚度为0.25mm，底板的下侧面和盖帽的底端面的平面度均为0.1mm，底板的上侧设有若干规格相同且下凹的腔室，腔室的形状为矩形，腔室的下侧呈水平状，腔室的深度为0.7mm，腔室对称地设在底板的宽度方向中心线的两侧，且设在底板的宽度方向中心线每侧的腔室沿底板的长度方向等距间隔布置，相邻两个通孔的中心的间距均为2.54±0.03mm。

为了简单说明问题起见，以下将本发明所提供的一种轻型、多腔、多线混合IC金属封装管壳简称为本封装管壳。

本封装管壳的优点：本封装管壳重量轻仅为正常管壳重量的60％～80％。为增加器件的安装空间，同时保证底座在高温烧结和后续加工、使用过程中不变形，将底板设计为下凹的腔形结构，相邻的两个腔体之间的间隔处的底板起到加强筋的作用，可以保证底座的抗形变的要求；底座和盖帽的底端面的平面度为0.1mm，保证了封装器件的熔封要求；将盖帽的壁厚设计为0.25mm，以达到减轻重量的需求。

为达到本封装管壳的更好的使用效果，本封装管壳的优选方案为：

作为优选的，所述底板上设有镍层，镍层的厚度为1.3μm；引线上由内而外依次设有镍层、金层，镍层的厚度为3μm-5μm、金层的厚度为1.3μm-5μm；盖帽上设有镍层，镍层的厚度为5μm-8.9μm。

通过上述的合理的金属镀层结构，增强了本封装管壳整体的抗盐雾性能，实验证明本封装管壳你能够达到抗盐雾24h的要求，保证了其抗腐蚀性和环境适应性。

作为优选的，所述的底板、引线和盖帽均采用4J29可伐合金材料，玻璃坯采用DM305型玻璃材料。

上述4J29可伐合金材料和DM305型玻璃材料已在专利CN 102832140 B中披露。

附图说明

图1是本封装管壳底座的俯视图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是本封装管壳盖帽的俯视图。

图4是图3的B-B剖视图。

具体实施方式

如图1-4所示，一种轻型、多腔、多线混合IC金属封装管壳，包括相适配的底座、盖帽4，底座由水平布置的长方形底板1、96个竖直布置的玻璃坯3、96个竖直布置的引线2组成，盖帽4水平布置且开口向下，盖帽4的开口侧有一圈状的水平底端面，底板1的周向等距设有若干贯穿其的相同规格的圆形通孔1b，相邻两个通孔1b的中心的间距(i)均为2.54mm，通孔1b直径(q)是1.5mm，底板1宽度方向一侧的通孔1b与底板1宽度方向该侧的边缘在底板宽度方向上的距离(g)均为1.35mm，底板1长度方向一侧的通孔1b与底板1长度方向该侧的边缘的在底板长度方向上的距离(r)均为1.35mm，每个通孔1b中均设有一个将其密封的玻璃坯3，每个玻璃坯3的中心区域设有一个引线2，引线2的直径(f)为0.5mm，引线2上端超出底板1的长度(d)为6mm，引线2下端超出底板1的长度(e)为5mm，底板1的长度(a)为80.4mm、宽度(b)为49.9mm、厚度(c)为1.2mm，盖帽4的高度(o)为11.3mm、厚度(p)为0.25mm，底板1的下侧面和盖帽4的底端面的平面度均为0.1mm，底板1的上侧设有若干规格相同且下凹的腔室1a，腔室1a的形状为矩形，腔室1a的下侧呈水平状，腔室1a的深度为0.7mm，腔室1a对称地设在底板1的宽度方向中心线的两侧，且设在底板1的宽度方向中心线每侧的腔室1a沿底板1的长度方向等距间隔布置，沿底板1宽度方向相邻的两腔室1a，在底板1宽度方向上的间距(n)为2.0mm，与底板1宽度方向一侧的边缘相邻的腔室1a，其与底板1的宽度方向该侧的边缘在底板1宽度方向上的距离(m)为5.6mm，沿底板1长度方向任意相邻的两腔室1a，在底板1长度方向上的间距(j)为1.2mm，与底板1长度方向一侧的边缘相邻的腔室1a，其与底板1的长度方向该侧的边缘在底板1长度方向上的距离(k)为5.6mm。

所述底板1上设有镍层，镍层的厚度为1.3μm(Ep·Ni1.3)；引线2上由内而外依次设有镍层、金层，镍层的厚度3μm、金层的厚度1.3μm(Ep·Ni3Au1.3)；盖帽4上设有镍层，镍层的厚度为5μm(Ap·Ni5)。各镀层结构在图中均未示出。

所述的底板1、引线2和盖帽4均采用4J29可伐合金材料，玻璃坯3采用DM305型玻璃材料。上述4J29可伐合金材料和DM305型玻璃材料已在专利CN 102832140 B中披露。

本封装管壳的优点：本封装管壳重量轻仅为正常管壳重量的60％～80％。为增加器件的安装空间，同时保证底座在高温烧结和后续加工、使用过程中不变形，将底板1设计为下凹的腔形结构，相邻的两个腔体之间的间隔处的底板1起到加强筋的作用，可以保证底座的抗形变的要求；底座和盖帽4的底端面的平面度为0.1mm，保证了封装器件的熔封要求；将盖帽4的壁厚设计为0.25mm，以达到减轻重量的需求。

通过上述的合理的金属镀层结构，增强了本封装管壳整体的抗盐雾性能，实验证明本封装管壳你能够达到抗盐雾24h的要求，保证了其抗腐蚀性和环境适应性。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，以及直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。